Какими бывают подшипники качения. Виды подшипников и их классификация

устройство и классификация, какие бывают виды

Конструкция подшипника качения известна благодаря его способности обеспечивать свободное качение без повреждения, трения и износа при вращении. В современной механике ему нет аналогов, которые могли бы с большей эффективностью снижать трение и скольжение вращающихся частей.

История возникновения и развития

Отсчёт истории начинается с 3500 года до нашей эры, во времена Древнего Египта, когда его жители использовали примитивные и очень эффективные на то время опорные подшипники без применения шариков. Ближе к нашему времени, в 700-м году до нашей эры, кельты достаточно активно стали применять изделия, аналогичные современным цилиндрическим подшипникам качения.

Следующая точка в истории это 330 год до нашей эры, когда инженер Древней Греции Диад создал осадную машину, основным отличием которой отмечается применение простых скользящих элементов.

В 1490 году Леонардо Да Винчи опубликовал первый чертёж подшипника качения в мире. Отмечается тот факт, что это изобретение произвело большое впечатление в кругу специалистов этого профиля. В 1794 году он был впервые запатентован. А в 1839 году американец Исаак Баббит изобрёл специальный металлический сплав, из которого в дальнейшем изготавливались шарики. В состав этого сплава входили медь, свинец, сурьма и олово.

Большим прорывом этой области считается 1853 год, когда Филлипп Мориц Фишер создал конструкцию педального велосипеда с применением специализированных роликовых подшипников в его механизмах. Последним значимым событием стало то, что в 1883 Фридрих Фишер создал машину, которая шлифовала шарики из закалённой стали. За счёт её создания появился всемирно известный швейтфуртский подшипниковый завод, а в скором времени эта технология стала использоваться повсюду.

Классификация, виды и типы

Подшипник представляет собой кинематический механизм, задача которого состоит в определении положения подвижных элементов частей конструкции и обеспечение их более эффективного вращения относительно друг друга. Он также обеспечивает опору вращающемуся валу механизма. Параллельно с этим выполняет функцию распределения радиальной и осевой нагрузки, передавая её на корпус всей машины. Благодаря этим свойствам вал фиксируется в нужном положении и одновременно вращается вокруг своей оси.

Классификация подшипников качения имеет следующий перечень:

• Шариковый. Главной особенностью выделяется основной подвижный элемент — шарики. Считается самым распространненым видом, наиболее активно используется в автомобилях, электродвигателях, бытовом инструменте. Благодаря их сферической форме он может вращаться в разные стороны, предназначен на выдерживание радиальной и осевой нагрузки. Но из числа недостатков можно отметить малую площадь соприкосновения, поэтому в автомобиле их применяют в местах с низкой нагрузкой без воздействия ударов и вибраций. Использование шарикоподшипников для большой нагрузки влечёт за собой увеличение диаметра шариков, поэтому размер всего элемента увеличивается.
• Роликовый. Состоит из деталей, представленных в цилиндрической форме. Различные радиальные нагрузки, оказываемые на ролики, равномерно распределяются по широкому пятну соприкосновения. Из-за этого они считаются оптимальным вариантом для использования в тяжёлых условиях. Но из-за цилиндрической формы такой вид не в состоянии обеспечивать большие осевые нагрузки. В узлах с малым диаметром вала применяется роликовый тип и для установки в труднодоступные места.
• Конический. Устройство подшипника состоит из конусных роликов. Применяются они для удерживания высокой радиальной, осевой и ударной нагрузок. Основным местом установки считается ступица колеса машины. Некоторые производители в одном подшипнике устанавливают два ряда конических роликов по зеркальной схеме.

Устройство и составляющие подшипника

Какие бывают подшипники описано выше, но в большинстве своём их объединяет состав элементов, из которых они состоят.:

• Обойма. По геометрической форме представляет собой кольцо, внутренняя и наружная поверхность которого обработаны. Между этими обоймами движутся шарики. В современном автомобильном производстве внешняя обойма может встраиваться в ступицу и ремонт подшипника производится путём замены всего узла в сборе.
• Сепаратор. Обойма специальной формы, по окружности которой находятся отверстия диаметром с используемый шарик. Выполняет роль ограничителя движения шарика внутри обойм.
• Сальник. Применяется для замыкания открытой боковой поверхности подшипника, изготавливается из специальной резины. Препятствует попаданию грязи в смазку подшипника. Наиболее подвержена износу та часть, которая продаётся по отдельности для проведения ремонта.

Определение параметров по маркировке

Государственный стандарт определяет конструктивные параметры и характеристики устройства.

Корпус подшипника может быть с выемкой и без неё. В первом случае применяется на обработанных поверхностях при удерживании радиальной нагрузки. А без выемки устанавливаются в противоположном случае. Корпус бывает разной ширины, для определения типа используют следующие аббревиатуры:

• ШМ — Широкий неразъемный.
• УБ — Узкий неразъемный.
• РШ — Широкий разъёмный.
• РУ — Узкий разъёмный.

При изготовлении этих изделий производителем строго соблюдаются установленные законодательством стандарты. Поэтому производитель вместе со своим изделием предоставляет сопроводительную документацию о нём. Принятая маркировка на территории нашей страны состоит из следующих пунктов:

• Основного обозначения.
• Дополнительных префиксов.

Например, маркировку: 6−18030ПР20П. Основные параметры заложены в шесть цифр. Первоначальная цифра 6 — это класс точности изготовления изделия. А ПР20П можно расшифровать так:

• П — префикс степени шероховатости поверхности.
• Р2О — Тип используемой смазки подвижных частей.
• П — Показатель уровня шума.

Остальной цифровой индекс обозначает:

• Тип подшипника.
• Указатель серии наружного диаметра и ширины.
• Внутренний установочный диаметр.
• Конструктивная особенность конкретной модели.

Класс точности изделия

Этот параметр указывает в основном на сферу применения изделия. Например, в современных автоматизированных станках применяются только изделия с высшим классом точности. В остальных массово применяемых механизмах используются подшипники с более низким уровнем качества при изготовлении. Класс точности может быть следующим:

• Нормальный.
• Сверхвысокий, применяемый индекс — 2.
• Особо высокий — 4.
• Высокий — 5.
• Повышенный — 6.
• Пониженный — от 7 до 8.

Анализируя вышеприведённый пример, можно сделать вывод, что изделие относится к повышенной степени точности.

Применение подшипников

Основное назначение этих устройств — это снижение фактора трения между подвижными элементами механизма. Могут применяться в автомобильной и сельскохозяйственной промышленности и при изготовлении различного производственного и бытового оборудования.

Преимущества и недостатки конструкции

Преимуществами изделий с такой конструкцией прежде всего считается низкий коэффициент трения и малая чувствительность к смазывающим материалам, дешевизна изготовления

Из числа минусов отмечается слабая стойкость к ударным нагрузкам и невозможность эксплуатации в агрессивных средах и при очень высоких оборотах.

tokar.guru

Виды и классификация подшипников

Что такое подшипник и для чего он необходим? Это техническое устройство или деталь. Зачастую подшипник является часть какой либо опоры, которая поддерживает валы, оси или любые другие подобные конструкции. Подшипник позволяет зафиксировать положение вала в пространстве, а также обеспечивает механизмам возможность вращения, качение, или перемещения линейно. При этом благодаря подшипнику значительно уменьшается сопротивление.

Среди самых популярных подшипников, применяемых в отрасли машиностроения различают подшипники качения и подшипники скольжения. Итак, подшипники качения, зачастую, имеют как внутреннее, так и внешне кольца. Телами качения в данном случае выступают шарики, также это могут быть ролики. Они удерживаются в сепараторе. В зависимости от того, какое тело качения применяется, все подшипники качения можно разделить на шариковые, роликовые и комбинированные механизмы.

Найти хорошие подшипники достаточно просто – посетите ресурс компании Podshipnik-shop – podshipnik-shop.ru и закажите то, что вам необходимо.

В той или иной конструкции подшипника могут отсутствовать какие либо часть. Также эти конструкции могут быть разборными. Для этого они состоят из пазов, стопорных колец, уплотнений, защитных полостей, отверстий для смазочных материалов.

Существует несколько видов подшипников качения. Они классифицируются по виду нагрузки, которую они испытывают в работе. Это могут быть радиальные подшипники, сферические радиальные, упорные, радиальные роликовые, радиальные сферические, линейные.

В подшипнике скольжения, в отличии от подшипника качения, тел для качения попросту нет. Трение значительно уменьшается благодаря гладким и смазываемым поверхностям. Здесь подшипник скольжения это шарнирный подшипник. Их используют в различных исполнениях для подвижных либо для неподвижных соединений.

Как выбрать подшипники? Во-первых, нужно делать выбор необходимых деталей по задачам. Например, при выборе подшипника качения, выбор напрямую зависит от назначения, конструктивных особенностей механизма, в котором он будет в дальнейшем работать. Верный выбор это высокая надежность, долговечность, эффективность. Правильный выбор гарантирует долгую работу.

Что касается производителей, то предлагаются как отечественные, так и импортные, в том числе японские, китайские и изделия европейских производителей.

© Mixstuff 2012. Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта mixstuff.ru Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи. Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

mixstuff.ru

Типы подшипников и их технические характеристики.Часть 1.

Классификация подшипников качения.

Рис 2.1

Инженеры-конструкторы могут выбрать наиболее подходящий подшипник для своих целей, исходя из большого количества различных типов и конструкций подшипников. При чем, для того чтобы сделать выбор, необходимо иметь некоторые знания о различных типах подшипников и их специфических характеристиках.

Выбор подшипников качения может быть сделан на основании следующих общих критериев:

А) По прокатной форме подшипников:Радиальные шарикоподшипники; радиально-упорные шарикоподшипники; цилиндрические роликоподшипники; конические роликовые подшипники; сферические роликовые подшипники; игольчатые роликовые подшипники.

Б) По направлению воспринимаемой нагрузки (т.е. радиальные, радиально-упорный, осевые и осевые силы.):радиальные шарикоподшипники; радиально-упорные шарикоподшипники; цилиндрические роликовые упорные; радиальные подшипники конические роликовые; сферические роликовые упорные.

Рис 2.1.1

В) В зависимости от использования стандартных подшипников или подшипников со специальными требованиями:

• выжимной подшипник
• подшипники тягового электродвигателя для железнодорожного транспорта
• подшипники скольжения и опорные ролики

Рис 2.1.2

• подшипники из нержавеющей стали
• шариковые и роликовые подшипники для применения при высоких температурах
• высокоточные подшипники для шпинделей станков
• подшипники шейки прокатного валка для стальных прокатных станов
• направляющие ролики
• подшипники вибрационного сита
• электрически изолированные подшипники

Рис 2.2

Г) На основании применения и сборки:

• Разъемные подшипники

(один или более компонентов подшипника могут быть установлены или демонтированы при сборке, например, конические роликовые, цилиндрические роликоподшипники, игольчатые подшипники, упорные шариковые и роликовые подшипники).

• Неразъемные подшипники

(подшипник монтируется и демонтируется как единое целое, например, радиальные шарикоподшипники, радиально-упорные шарикоподшипники и сферические роликовые подшипники).

Основные типы подшипников и их технические характеристики

Радиальный шариковый подшипник с глубокими дорожками качения

Рис 2.3

Однорядные радиальные шарикоподшипники (рис 2.1) являются на сегодняшний день наиболее часто используемыми подшипниками качения.

Шарики находятся в глубоких дорожках наружных и внутренних колец.

Это позволяет подшипникам распределить радиальные нагрузки, а также некоторые осевые нагрузки в обоих направлениях.

Радиальные шарикоподшипники особенно подходят для высокоскоростных применений из-за их низкого трения.

Из всех типов подшипников качения именно они достигают самых высоких скоростей.

Радиальные шарикоподшипники доступны в самых разнообразных конструкциях с различными встроенными уплотнениями или защитными шайбами.

Это позволяет смазанным подшипникам быть обслуживаемыми и более эффективными.

Другой вид шариковых подшипников с глубокой дорожкой качения – это миниатюрные подшипники, где внутренний диаметр отверстия мал, вплоть до 3.175 мм.

Рис 2.4а

Двухрядные шариковые подшипники (рис. 2.2) имеют более высокую радиальную нагрузку, чем одиночные подшипники рядка и очень жесткую конструкцию.

Они оснащены стальными штампованными сепараторами и практически не подходят для осевых нагрузок.

Новые конструкции, как правило, снабжены полиамидными сепараторами и с ними не возникает таких проблем. Поэтому некоторые осевые нагрузки возможны в обоих направлениях.

Двухрядные радиальные шарикоподшипники очень чувствительны к несоосности.

Радиально-упорные шарикоподшипники

Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники (рис 2.3) поддерживают осевые нагрузки, приложенные под определенным углом контакта их оси, только в одном направлении.

Рис 2.4б

Наиболее распространенный угол контакта 40 градусов. Эти подшипники неразъемные и установлены в подшипниковых парах или комбинациях комплектов подшипников. Этот подшипник подходит для высоких и очень высоких скоростей. Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники универсального использования специально изготавливаются для применения, где два или более отдельных подшипника устанавливаются бок о бок в случайном порядке.

Кольца подвергаются механической обработке, чтобы гарантировать, что определенные зазоры или значения предварительного натяжения находятся в пределах установленных допусков.Подшипники могут быть расположены либо спина к спине (рис. 2.4 б),либо лицом к лицу (рис. 2.4 в) или в Тандем схеме (рис. 2.4 а) и демонстрируют превосходную способность воспринимать радиальные и осевые нагрузки.

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники

Рис 2.4в

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники (рис. 2.5) похожи по своей внутренней конструкции на два однорядных радиально-упорных подшипника, установленных в спина к спине.Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники имеют меньшую общую ширину, чем два отдельных однорядных радиально-упорных подшипника. Они могут приспособиться к тяжелым радиальным нагрузкам и осевым нагрузкам в обоих направлениях, дополнительно обеспечивая очень жесткую конструкцию подшипника.

Рис 2.5

Подшипники, снабженные штампованными стальными или латунными сепараторами имеют шаровые заполнения на одной боковой поверхности и менее подходят для размещения осевых нагрузок в обоих направлениях.Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники чувствительны к несоосности.

Радиально-упорные шарикоподшипники (с четырех точечным контактом)

Четырех точечные упорные шарикоподшипники (рис 2.6)- это, в основном, однорядные радиально-упорные шарикоподшипники с разъемным внутренним кольцом. Данный шарикоподшипник имеет возможность поддержки равных осевых нагрузок в обоих направлениях. С определенного места наружного диаметра и далее имеются пазы для размещения в наружных кольцах, чтобы предотвратить нежелательное вращение.

Рис 2.6

Самоустанавливающиеся шарикоподшипники.

Само устанавливающиеся шарикоподшипники - двойные двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники. Каждый набор шаров вращается в пределах одного наружного кольца со сферической внутренней поверхностью. Это дает подшипникам возможность преодолеть перекосы, прогибы валов.Данные подшипники неразъемные. Они подходят для средних радиальных нагрузок и низких осевых.Инженеры должны знать и учитывать в своих разработках, что некоторые самоустанавливающиеся подшипники имеют шарики, которые выступают за пределы несущих поверхностей.Самоустанавливающиеся шарикоподшипники часто используются с коническим отверстием 1:12 для крепления с помощью втулок. Эта функция дает возможность прямого монтажа на валы для механизмов, где высокая точность не нужна.

Рис 2.7а

Другие варианты конструкции предусматривают использование выдвинутыми внутренними кольцами, эти кольца имеют пазы на одной стороне, где расположены штифты.Некоторые самоустанавливающиеся шариковые подшипники поставляются с резиновыми уплотнителями, установленных с обеих сторон.

Цилиндрические роликоподшипники

Однорядные цилиндрические роликовые подшипники используются для передачи больших радиальных сил. В зависимости от конструкции однорядных цилиндрических роликовых также предлагаются различные конструкции.

Рис 2.7б

NJ & NF типы также поддерживают осевые нагрузки только в одном направлении.NH (т.е. NJ + HJ) и NUP поддерживают осевые нагрузки в любом направлении.Большинство цилиндрических роликовых подшипников разъемные, тем самым обеспечивая их простой монтаж и демонтаж. Эти типы подходят для высокоскоростных применений.

Рис 2.8

Двухрядные цилиндрические роликоподшипники типа NN30 .. (рис 2.9) предназначены для использования в системах станков в качестве шпиндельных подшипников. Эти подшипники обычно производятся с коническими внутренними отверстиями кольца и высокой точности классов допуска. Они подходят для высокоскоростных применений.

Рис 2.9

Полный комплект цилиндрических роликовых подшипников (рис 2.10) разработан для обеспечения максимальной радиальной грузоподъемности. В условиях эксплуатации элементы качения контактируют друг с другом, что приводит к значительно более высокому трению по сравнению с сепараторными типами подшипников. Это дополнительное трение приводит к снижению скорости.Стандартные цилиндрические роликовые подшипники изготавливаются в однорядной или в двурядной конструкциях.Тип подшипника NNF 50 .. .2LS.V имеют установленные уплотнения.

Радиальные игольчатые роликовые подшипники

Радиальные игольчатые подшипники очень похожи по конструкции на цилиндрические роликовые. Прокатные элементы, называемые игольчатые ролики, тонкие и длинные по отношению к их диаметру. (Т.е. отношение длины к диаметру, как правило, от 3,5 до 1,0).

Рис 2.10

Игольчатые ролики имеют плоские или форменные концы. Радиальные игольчатые подшипники имеют очень компактную конструкцию с высокими радиальными нагрузками, хотя эти типы подшипников обычно не допускают каких-либо перекосов.

Самая простая форма игольчатых роликовых подшипников с сепаратором представлена на рисунке 2.11. Он состоит из несущих игл, находящихся в сепараторе. Эти подшипники предназначены для работы непосредственно на валах или в корпусах. Поэтому в соответствующих местах соприкосновения валов или корпусов должны быть спроектированы дорожки с закаленными шлифованными контактными поверхностями. Игольчатые роликовые и подшипники с сепаратором выпускаются в однорядной и двурядной конструкциях. Специальные конструкции разработаны для применения их в коленчатом вале. Игольчатые роликоподшипники имеют тонкие глубоко нарисованные внешние кольца, изготовленные из закаленной листовой стали. Очень тонкостенные наружные кольца генерируют их рабочую форму через натяжение их на корпус.

Рис 2.11

Это дает поддержку подшипника, тем самым обеспечивая максимальное использование несущей способности. Обычно дополнительное осевое крепление не требуется. Внешнее кольцо игольчатых роликоподшипников имеет более четкие очертания игольчатого валика, который позволяет более вытерпеть высокую скорость.

Игольчатые роликоподшипники доступны либо в виде открытого конца (рис 2.12) либо с одним закрытым концом конструкции (рис 2.13). Конструкция открытых концов обеспечивает плавающий подшипник, способный нести радиальные нагрузки, в то время как один конец закрытой конструкция будет поддерживать небольшие осевые нагрузки и обеспечивают оптимальное проектное решение для закрытия подшипникового узла.

Рис 2.12

Игольчатые роликоподшипники обычно работают непосредственно на валу. В случае, если вал не подходит в качестве затвердевшей дорожки эти типы подшипников могут быть объединены с разъемными внутренними кольцами.

Игольчатые роликоподшипники доступны со встроенными уплотнениями в наружном кольце для защиты от загрязнения окружающей среды и утечки. Радиальные игольчатые роликоподшипники с механически обработанными кольцами (рис 2,14) имеют высокую несущую способность. Эти подшипники имеют очень низкое поперечное сечение, которое позволяет компактно расположить конструкцию. Монтаж подшипника обычно достигается с натягом.

Рис 2.13

Есть серии, доступные с фиксированными ребрами и без них на внешних кольцах. Игольчатые роликовые подшипники с механически обработанными кольцами имеют однорядную конструкцию, хотя для подшипников серии NA69 и RNA69 (т.е. вал или внутренний диаметр дорожки выше 35 мм) производятся в двурядных конструкциях. Радиальные игольчатые подшипники доступны конструкцией в одно или два уплотнения.Радиальные игольчатые роликоподшипники с механически обработанными кольцами часто используют без внутреннего кольца, которое позволяет компактно расположить конструкцию подшипника и для поддержки очень высоких радиальных сил. В таких конструкциях дорожки находятся на валу и должны быть закалены и отшлифованы, чтобы увеличить точность вращения. Типичные области применения этих подшипников – коробка передач автомобилей.

Рис 2.14

Отделимые внутренние кольца игольчатых роликовых подшипников часто используются в качестве контактной поверхности для радиальных масляных уплотнений. Это значительно улучшат эффективность и срок службы сальников без воздействия на поверхность вала.В случае машинного или капитального ремонта использование отдельных внутренних колец обычно допускает замену пораженных частей подшипников. Вал не требует никакого обслуживания.Типичный случай, когда требуется отдельное внутреннее кольцо, это когда осевое перемещение вала больше, чем нормальное. В таких случаях внутреннее кольцо будет иметь большую общую ширину, чем стандартная.

nsk-ps.info

---

• 
  Терморегулирующий вентиль
• 
  Двигатель д 240 технические характеристики
• 
  Электрическим током называется
• 
  Дороги общего пользования определение
• 
  Работа двигателя внутреннего сгорания
• 
  Что такое электрический ток определение
• 
  Классификация автомобильных дорог
• 
  Уаз 451
• 
  Какое должно быть давление сжатого воздуха подаваемого в тормозную
• 
  Консистентная смазка что это такое
• 
  Организация рабочих мест