52. Подшипники качения, достоинства и недостатки. Конструкция, классификация и основные размеры подшипников.

Позволяют удерживать валы и оси в пространстве. Имеет место трение качения, отличаются малым f_тр=0,0015…0,006 и не зависит от режима работы.

Достоинства подшипников качения:

1 – малые трения

2 – взаимозаменяемость и стандартизация

3 – возможность использования на больших скоростях

4 – небольшие осевые габариты

Недостатки подшипников качения:

1 – большие радиальные размеры

2 – ограниченная быстроходность

3 – низкая работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках и при работе в агрессивных средах.

Конструкция подшипника качения.

1 – тело качения (шарик, ролик)

2 – внутреннее кольцо

3 – наружное кольцо

4 – сепаратор для удерживания тел качения в определенном положении

Классификация:

1) по воспринимаемой нагрузке

- радиальные (р) - F_r

- радиально-упорные (ру)

- упорно-радиальные (ур) F_r, F_а

-упорные (у) - F_а

2) по возможности самоустановки

- не самоустанавливающиеся (при изгибе вала не смещаются)

- самоустанавливающиеся (при изгибе вала смещение шариков относительно наружного кольца)

3) по форме тел качения

- шариковые

- роликовые (с короткими цилиндрическими роликами, длинными, игольчатыми, коническими, витыми, бочкообразными)

4) по габаритам

допускаются разных серий

- особо легкая

- легкая

- легкая широкая

- средняя различаются по D

- средняя широкая

- тяжелая

5)по классам точности

8 7 0 6х 6 5 4 2 Т более высокая точность

Условные обозначения подшипников

буквы

х5 -для подшипника d>20

- внутренний d подшипника

тип подшипника

серия подшипника по D

серия по ширине

конструктивные особенности подшипника

Основные размеры подшипников:

d- внутренний диаметр подшипника

D-наружный диаметр

В- ширина подшипника

В подшипнике качения возникают значительные онтактные напряжения

Для повышения грузоподъемности при наличии подшипники изготавливают из высокопрочных сталей с высокой степенью термообработки. Шарик, внутреннее и внешнее кольца из Ст ШХ…15 до HRC 58…63. Сепараторы изготавливают штамповкой из Ст 3 или массивными из цветных металлов (для высокоскоростных подшипников). Для обеспечения работоспособности подшипника применяют смазки: пластичные и жидкие.

53. Причины выхода из строя подшипников качения. Распределение нагрузки между телами качения.

Причины выхода из строя подшипников качения:

1. Усталостное выкрашивание тел и дорожек качения из-за для закрытых, хорошо смазанных, тщательно отрегулированных подшипников;

2. Износ - при плохой смазке, наличие пыли и грязи;

3. Разрушение дорожек качения при перекосах;

4. Разрушение сепараторов при больших скоростях;

5. Образование вмятин при статических и динамических нагрузках у тяжело нагруженных тихоходных подшипниках качения.

Распределение нагрузки между телами качения.

П ри вращении вала осевая нагрузка распределена между телами качения почти равномерно. Радиальная резко неравномерно . Задача статически неопределимая; решается методом т. упругости. Составляются условия равновесия относительно оси x и у и уравнения совместности контактных деформаций при следующих допущениях:

- задача симметричная;

- изготовление абсолютно точное, т. е.

зазоров нет;

Установлено:

1. Нагрузки воспринимаются телами качения на дуге 180^о;

2. Тела, расположенные симметрично нагружены одинаково;

3. Максимальная нагрузка действует на тело качения, расположенное в осевой плоскости действия радиальной силы.

, где k 5 (для радиальных - шариковых подшипников), z – полное число тел качения в подшипнике.