Подшипники качения и скольжения

1. Подшипники качения

Существует большое количество разновидностей подшипников качения. Каждый из существующих подшипников предназначен для своей узкой задачи. Классификация подшипников качения производится по следующим признакам:

а) по направлению нагрузки, для восприятия которой они предназначены:

• радиальные (несущие, в основном радиальную нагрузку, направленную перпендикулярно к геометрической оси подшипника);
• упорные (несущие, осевую нагрузку, направленную вдоль оси подшипника);
• радиально-упорные (воспринимающие одновременно усилия, направленные как в радиальном, так и в осевом направлениях);
• упорно-радиальные (воспринимающие в основном осевую нагрузку и значительно меньшую радиальную);

б) по форме тел качения:

шариковые

роликовые (с короткими или длинными цилиндрическими, коническими, бочкообразными, симметричными или несимметричными, игольчатыми, витыми роликами);

в) по числу рядов тел качения;

• однорядные;
• двухрядные;
• много рядные;
• г) по способности компенсировать перекосы вала:
• самоустанавливающиеся (сферические);
• несамоустанавливающиеся;

д) по соотношению габаритов размеров.

В зависимости от отношений размеров – наружного диаметра и ширины к внутреннему диаметру подшипника – существуют габаритные серии:

• по радиальным размерам – сверхлегкая, особолегкая, легкая, средняя и тяжелая;
• по ширине – особо узкие, узкие, нормальные, широкие, особо широкие.

Серии отличаются предельной частотой вращения, допускаемой радиальной или осевой нагрузкой и грузоподъемностью.

Классы точности подшипников качения.

Стандартом установлены классы точности подшипников, обозначенных (в порядке повышения точности):

0; 6; 5; 4; 2; Т – для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников;

0; 6; 5; 4; 2 – для упорных и упорно-радиальных подшипников;

0; 6Х; 6; 5; 4; 2 – для роликовых конических подшипников.

Кроме указанных, дополнительно введены классы 8 и 7, точность которых ниже наиболее грубого класса точности 0. Они применяются по заказу потребителей в неответственных узлах.

В зависимости от наличия требований по уровню вибраций или других дополнительных требований, установлено 3 категории подшипников: А, В, С.

К категории А относятся подшипники классов точности 5, 4, 2, Т с одним из следующих дополнительных требований:

по повышенным регламентированным нормам уровня вибраций;

по волнистости и отклонению от круглости поверхностей качения и моменту трения;

по волнистости и отклонению от круглости поверхности качения и контролю угла контакта и т.д. всего 16 требований.

К категории В относятся подшипники классов точности 0, 6Х, 6, 5 с одним из следующих дополнительных требований:

по регламентированным нормам уровня вибрации и т.д. всего 9 требований более низких, чем в категории А.

К категории С относятся подшипники классов 8, 7, 0, 6, к которым не предъявляются дополнительные требования.

Обозначение подшипников категорий А и В:

А125-205, где 205 – номер подшипника; 1 – ряд момента трения; 2 – группа радиального зазора; 5 – класс точности.

Обозначение подшипников категории С (в обозначении категорию С не указывают):

6-205, где 205 – номер подшипника; 6 – класс точности.

205, где 205 – номер подшипника; 0 – класс точности.

На рисунке 1 приведена схема расположения рекомендуемых полей допусков посадочных размеров для подшипников 0 и 6 классов точности.

Из схемы видно, что поля допусков для внутреннего и наружного колец подшипников качения расположены одинаково относительно нулевой линии, верхнее отклонение равно 0, нижнее – отрицательное (на рисунке они показаны серым цветом).

Рисунок 1. Схема расположения полей допусков для подшипников 0 и 6 классов точности

От точности изготовления в значительной степени зависит работоспособность подшипника, однако следует помнить, что одновременно возрастает его стоимость. В Таблице 3 приведена зависимость стоимости подшипника в зависимости от его класса точности [3]

Таблица 3.

Зависимость относительной стоимости изготовления подшипников от класса точности

2. Подшипники скольжения

Опорные устройства скольжения для вращающихся деталей (валов, осей и др.) называются подшипниками, для поступательного движения – направляющими скольжения.

Подшипник скольжения является основной частью опоры вала, обеспечивает режим вращения вала в условиях относительного скольжения поверхности цапфы вала по соответствующей поверхности подшипника.

Подшипники скольжения воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу. От качества опор скольжения во многом зависит работоспособность машины.

Подшипники скольжения состоят из корпуса, вкладышей (втулок) и смазывающих устройств. Опорный участок вала называется цапфой. Форма рабочей поверхности подшипника скольжения, также, как и форма цапфы вала, может быть цилиндрической, конической, плоской. Цапфу называют шипом, если она расположена на конце вала, и шейкой при расположении в середине вала.