Загальні відомості

ПІДШИПНИКИ КОЧЕННЯ

ЛЕКЦІЯ 25 -28

Підшипники кочення – це елементи опор осей, валів та інших деталей, що працюють на використанні принципу тертя кочення.

Підшипник кочення складається із зовнішнього 1 та внутрішнього 2 кілець, тіл кочення 3 і сепаратора 4. Внутрішнім кільцем підшипник розміщують на валу або осі, а зовнішнім – у корпусі опори. Відносне обертання внутрішнього кільця відносно зовнішнього забезпечується за рахунок тіл кочення між кільцями. Тіла кочення перекочуються по доріжках кочення (бігових доріжках), які передбачені на зовнішньому та внутрішньому кільцях підшипника. Сепаратор розділяє тіла кочення і утримує їх на однаковій відстані.

Підшипники кочення стандартизовані і виготов­ляються на спеціалізованих заводах масовим виробництвом. Підшипники кочення є основними видами опор у машинах. Вони виготовляються близько 20 000 різних типорозмі­рів у діапазоні зовнішніх діаметрів від 1 мм до 3 м і масою від 0,5 г до 7 т.

Переваги підшипників кочення для опор у порівнянні з іншими видами опор.

а) малі втрати на тертя, що забезпечує високий ККД опор (до 0,99);

б) висока несуча здатність;

в) малі габаритні розміри в осьовому напрямі;

г) незначні витрати мастильних матеріалів;

д) невисокі вимоги до матеріалу та якості поверхонь цапф валів і осей, що розміщуються у підшипниках кочення.

До недоліків підшипників кочення належать такі:

а) значні габаритні розміри, що утруднює застосу­вання їх при малих відстанях між осями валів;

б) обмежений строк служби, при великих навантаженнях та швидкостях;

в) низька здатність демпфувати ударні навантаження;

г) підвищений шум при високих швидкостях обертання.

2. Класифікація, матеріали деталей і точність підшипників кочення Класифікація. Підшипники кочення поділяють за такими ознаками:

1. За формою тіл кочення підшипники бувають кулькові та роликові. Основні форми тіл кочення зображені на рис. 32.2, а – ж.

Роликові підшипники за тією ж ознакою ділять на підшипни­ки: із короткими та довгими роликами (рис. 32.2, б, в); із витими роликами (рис. 32.2, е); із конічними роликами (рис. 32.2, д); із боч­коподібними роликами (рис. 32.2, е, є) і з голчастими роликами (рис. 32.2, ж).

2. За числом рядів тіл кочення – одно–, дво– та чотири– рядні.

3. За способом компенсації перекосів вала – несамоустановні та самоустно–вні сферичні. Самоустановні підшипники допускають перекоси кілець до 2–3°, завдяки чому мо­жуть працювати при збільшених деформаціях валів і при неспіввісному розміщенні отворів під підшипники в окремих опорах вала.

4. За радіальними розмірами підшипники кочення з одним і тим же внутрішнім діаметром d ділять на 5 серій діаметрів (надлегка, особливо легка, легка, середня та важка) і на 5 серій ширин (особливо вузька, вузька, нормальна широка, особливо широка). Співвідношення розмірів підшипників різних серій показано на рис. 32.3 (а – особливо легка серія; б – легка; в – легка широка; г – середня; д – се­редня широка; е – важка серія).

5. За напрямом сприйманого навантаження підшипники кочення поділяють на радіальн і – сприймають тільки радіальне наван­таження, яке направлене перпендикулярно до осі обертання (деякі радіальні підшипники, наприклад кулькові, можуть сприймати певні осьові навантаження); упорні – сприймають тільки осьове навантаження; радіально–упорні – здатні сприймати ра­діальне та осьове наванта–ження; упорно–радіальні –сприймають значне осьове і незначне радіальне навантаження.

Кулькові підшипники ліпше працюють при підви­щених швидкостях обертання і менш чутливі до перекосів. Роликові підшипники мають більш високу вантажність (приблизно на 70– 100 %) порівняно з кульковими.

Усі підшипники кочення мають умовне позначення, яке склада­ється з ряду цифр. Дві перші цифри, рахуючи справа, означають внутрішній діаметр підшипників, до того ж для всіх підшип­ників із внутрішнім діаметром 20 мм і більше ці дві цифри означають частку від ділення діаметра (в міліметрах) на 5. Для підшипників із внутрішнім діаметром до 9 мм перша цифра праворуч показує фактич­ний розмір внутрішнього діаметра, мм. Внутрішні діаметри 10; 12; 15 і 17 мм позначають двома цифрами 00; 01; 02 і 03 відповідно.

Третя цифра праворуч разом із сьомою свідчать про серію підшип­ників всіх діаметрів (d ≥ 10мм): основна з особливо легких серій по­значається цифрою 1, легка–2, середня – 3, важка – 4, легка широка – 5, середня широка – 6 і т. д.

Четверта цифра праворуч показує на тип підшипника: 0 – радіаль­ний кульковий однорядний; 1 – радіальний кульковий дворядний сферичний; 2 – радіальний із короткими циліндричними роликами; З – радіальний роликовий дворядний сферичний; 4 – роликовий із довгими циліндричними роликами або голчастий; 5 – роликовий із витими роликами; 6 – радіально–упорний кульковий; 7 – ролико­вий конічний; 8 – упорний кульковий; 9 – упорний роликовий.

П'ята та шоста цифри праворуч, що вводяться не для всіх підшип­ників, характеризують їхні конструктивні особливості.

Цифри 6, 5, 4 і 2, що стоять через знак «тире» перед умовним позна­ченням підшипника, означають його клас точності (2 – найвищий клас точності). Нормальний клас точності позначається цифрою 0, яка не показується.

Приклади позначення підшипників: 318 – внутрішній діаметр d = 18 · 5 = 90 мм;

3 – середня серія; 0 – радіальний кульковий однорядний підшипник (нулі перед значущими цифрами спереду позначення не записуються); 7216 – внутрішній діаметр 80 мм, лег­ка серія, підшипник роликовий конічний.

Основні параметри стандартних підшипників – розміри, маса, вантажність (статична і динамічна), гранична швидкість обертання – наводяться у спеціальних каталогах підшипників кочення.

Матеріали деталей і точність підшипників кочення. Основний ма­теріал для кілець та тіл кочення підшипників – це підшипникові високовуглецеві хромисті сталі ШХ9, ШХ15 і ШХ15ГС. Твердість після відповідної термообробки кілець і роликів становить 60... 65 HRC, а кульок – 62...66 HRC.

Для основних деталей підшипників кочення великих розмірів ши­роко застосовують цементовані сталі марок 18ХГТ, 12ХНЗА, 20Х2Н4А та інші із твердістю 59...60 HRC.

Сепаратори виготовляють із м'якої вуглеце­вої сталі методом штампування; для високошвидкісних підшипників використовують масивні сепаратори з антифрикційних бронз, латуні, алюмінієвих сплавів або пластмас (текстоліту, поліаміду).

Для роботи в умовах ударних навантажень та ви­соких вимог до безшумності застосовують підшипники з тілами кочення, виготовленими з пластмас (переважно із склопласти­ків). При цьому різко зменшуються вимоги до твердості кілець і їх можна виготовляти з легких сплавів.

Підшипники кочення поділяють на п'ять класів точності (ГОСТ 520–89), які позначаються цифрами (у порядку підвищення точ­ності): 0, 6, 5, 4 і 2.

Точність підшипників кочення в основному харак­теризується:

а) точністю основних розмірів (внутрішнього і зовнішньо­го діаметрів підшипника та ширини кілець);

б) точністю форми вза­ємного розміщення поверхонь кілець;

в) точністю обертання.

Дата добавления: 2014-01-05