Подшипник качения

Подшипник качения

 

podshipnik ka4eniaПодшипник качения - опора вращающейся части механизма или машины, работающая в условиях преобладающего трения качения, обычно состоящая из внутреннего и наружного колец, тел качения и сепаратора, разделяющего тела качения и направляющего их движение.

Изготовление П. к. в заводских условиях было начато в 1883 в Германии. П. к. применяют в различных машинах и приборах, в которых они работают в широком диапазоне частот вращения (до 200 000 об/мин) при температурах до 1000 °С; созданы шарикоподшипники, способные работать в глубоком вакууме. Широкое применение П. к. обусловлено рядом их преимуществ по сравнению с подшипниками скольжения: меньшим моментом сопротивления вращению, особенно в начале движения, а также при малых и средних частотах вращения; большей несущей способностью на единицу ширины подшипника; полной взаимозаменяемостью; простотой эксплуатации; меньшим расходом смазочных материалов и цветных металлов; более низкими требованиями к материалам и термообработке валов. К недостаткам П. к. относятся: ограниченный ресурс, особенно при больших скоростях; большое рассеивание сроков службы; высокая стоимость при мелкосерийном и индивидуальном производстве; большие радиальные габариты; меньшая способность демпфировать вибрации и удары, чем у подшипников скольжения.

По форме тел качения П. к. могут быть шариковыми и роликовыми с различной формой роликов. На наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного выполняются дорожки качения, геометрическая форма которых зависит от применяемых в данном подшипнике тел качения. Иногда в целях уменьшения радиальных габаритов применяют П. к. без одного из колец, дорожка качения при этом выполняется непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали. Некоторые П. к. (например, игольчатые) могут не иметь сепаратора. Такие П. к. отличаются большим числом тел качения, а следовательно, и большей грузоподъёмностью. Предельная частота вращения бессепараторных подшипников ниже из-за повышенных моментов трения. По направлению действия воспринимаемой нагрузки П. к. разделяют на четыре группы: радиальные — предназначены для восприятия только радиальных (например, роликоподшипники с игольчатыми роликами) или радиальных и ограниченных осевых нагрузок (например, шарикоподшипники радиальные однорядные); радиально-упорные — для восприятия комбинированных, радиальных и осевых, нагрузок (например, подшипники с коническими роликами); упорно-радиальные — для восприятия в основном осевых и незначительных радиальных нагрузок (имеют ограниченное применение); упорные — для восприятия только осевых нагрузок. П. к. могут иметь один или несколько рядов тел качения и различную конструкцию. По комплексу признаков П. к. разделяются на типы. Кроме П. к. основных типов, существуют их конструктивные разновидности. Радиально-упорные шарикоподшипники изготавливают с различными номинальными углами контакта (обычно 12, 26, 36°). С увеличением угла контакта возрастают осевая жёсткость и способность воспринимать осевые нагрузки, но снижаются радиальная жёсткость и быстроходность. При установке радиально-упорных сдвоенных П. к. повышаются грузоподъёмность и жёсткость опоры, а также точность вращения вала. Шарикоподшипники с разъёмным внутренним или наружным кольцом воспринимают осевые нагрузки любого направления и точно фиксируют осевое положение валов. Конструкция П. к. может отличаться в зависимости от способа крепления (на валу или в корпусе). Так, П. к., предназначенные для крепления на конических шейках валов, имеют конусное отверстие. Сферические П. к. на закрепительных втулках устанавливают на гладких (без бортов) участках валов. Наружные кольца радиальных шарикоподшипников иногда выполняют с канавкой под установочную шайбу, применение которой упрощает осевое крепление в корпусе. Кольца и тела качения изготавливают из высокоуглеродистых закаливаемых до высокой твёрдости, реже из малоуглеродистых цементуемых сталей. В некоторых случаях для П. к. применяют нержавеющие или теплостойкие стали. Сепараторы П. к. массовых серий изготавливают из малоуглеродистой стали, реже из нержавеющей стали и латуни (штамповкой из ленты или листов). Для изготовления массивных сепараторов П. к., предназначенных для работы при высоких скоростях, используют латунь, магниевый чугун, бронзу, дюралюминий, графитизированную сталь, текстолит, а также др. пластмассы.

  Точность изготовления П. к. регламентирована классами: 0 (нормальный); 6; 5; 4; 2 (в порядке повышения точности). Во всех странах принят единый стандарт на габариты П. к. Для маркировки П. к. применяют цифровые обозначения, 1-я и 2-я цифры (считая справа) для П. к. с внутренним диаметром от 20 до 495 мм соответствуют этому диаметру, деленному на 5.