7. Подшипники качения

П одшипники – это опоры валов, вращающихся осей и деталей, вращающихся вокруг валов и осей. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу, и передают их на корпус и раму машины.

По роду трения подшипники разделяют на подшипники качения и подшипники скольжения. Подшипник качения (далее ПК) состоит (рис. 7.1) из внутреннего 1 и наружного 2 колец с дорожками качения, тел качения 3 и сепаратора 4 для разделения по шагу γ и направления тел качения. Сепаратор может быть штампованным из листовой стали, половины которого соеди-

няются заклепками, и массивным (из латуни, бронзы, антифрикционной стали, алюминия, пластмасс и пр.), применяемым в быстроходных подшипниках.

7.1. Классификация подшипников качения

1. По форме тел качения: шариковые и роликовые

2. По направлению воспринимаемой нагрузки (ГОСТ 3395-89):

а) радиальные (рис. 7.2) – для восприятия только радиальной нагрузки F_r или F_r и небольшой осевой нагрузки F_a (F_a / F_r < 0,3) в обоих направлениях.

Шариковый однорядный радиальный ПК (тип 0000) является базовым для сравнения с ним других типов; это наиболее быстроходный и дешевый подшипник, но с меньшей грузоподъемностью.

Роликовый с короткими цилиндрическими роликами ПК (типы 2000, 32000, 52000 – без бортов на том или ином кольце) воспринимает только радиальную нагрузку F_r. При соотношении l_w / D_w > 4 (рис. 7.2) подшипник с длинными роликами или игольчатый (тип 4000) применяют для компактности по диаметрам или в узлах с качательным движением;

б) упорные (рис. 7.3) – для восприятия только односторонней осевой нагрузки F_а. Для двухсторонней F_a применяют двойные (тип 38000) подшипники;

в) радиально – упорные (рис. 7.4) с углом контакта α < 45° – для восприятия F_r и F_a одного порядка. Однорядные радиально-упорные ПК воспринимают F_a только одного направления. Тип 7000 разборный; Т – монтажная высота: размер и зазоры в подшипнике устанавливаются при сборке (монтаже).

Рис. 7.4

Рис. 7.5

Чем больше угол α, тем большую силу F_a может воспринимать ПК. Наиболее распространенными радиально-упорными ПК являются:

– шариковые: типы 36000 (α = 12°); 36000К6 (α = 15°); 46000 (α = 26°); 66000 (α =

= 36°); 66000К (α = 40°);

– роликовые: типы 7000 (α = 12…16°); 27000 (α = 20…30°);

г) упорно-радиальные (рис. 7.5) с углом контакта (α > 45°) – для восприятия сил F_r и значительно превосходящих их F_a. В качестве примера на рис. 7.5 приведен упорно-радиальный ПК сдвоенный с углом контакта α = 60°.

3. По числу рядов тел качения: однорядные, двух- и четырехрядные.

4. По способу самоустанавливаемости: самоустанавливающиеся – сферические (тип 1000 – шариковые; тип 3000 – роликовые), допускающие перекос валов на опорах до

2-3°, и несамоустанавливающиеся (остальные).

5. По конструктивным особенностям – см. ГОСТ 3395-89.

6. По соотношению габаритных размеров, следовательно, по грузоподъемности ПК делят на серии (ГОСТ 3478-79):

– 7 серий по диаметрам (при d – const, D – var): 2-сверхлегкие, 2-особолегкие, легкая, средняя, тяжелая;

– 5 серий по ширине (при d и D – const, В(Т) – var): особоузкая, узкая, нормальная, широкая и особоширокая

Преимущественно применяются подшипники легкой и средней узких серий.

7. По точности основных размеров и вращения ПК делят на классы точности (ГОСТ 520-89): 8 и 7, 0, 6Х, 6, 5, 4, 2, Т; 0 класс – нормальный, 8 и 7 – грубые ниже 0; класс 6Х – только для роликовых конических подшипников.

В зависимости от требований по уровню вибрации, шума и других дополнительных требований установлено три категории ПК: А (самая высокая), В и С. Также введены дополнительные ряды радиальных зазоров и ряды моментов трения.