69. Подшипники качения. Достоинства, недостатки и применение. Классификация подшипников качения. Основные типы подшипников качения.

Подшипники качения, как и подшипники скольжения, предназначены для поддержания вращающихся осей и валов.

Достоинства и недостатки подшипников качения

Достоинства: 1. Сравнительно малая стоимость вследствие массового производства подшипников.

2. Малые потери на трение и незначительный нагрев. Потери на трение при пуске и установившемся режиме работы практически одинаковы.

3. Высокая степень взаимозаменяемости, что облегчает монтаж и ремонт машин.

4. Малый расход смазки.

5. Не требуют особого внимания и ухода.

Недостатки: 1. Высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам вследствие большой жесткости конструкции подшипника.

2. Малонадежны в высокоскоростных приводах из-за чрезмерного нагрева и опасности разрушения сепаратора от действия центробежных сил.

3. Сравнительно большие радиальные размеры.

4. Шум при больших скоростях.

Применение: Электродвигатели, подъемно-транспортные и сельскохозяйственные машины, летательные аппараты, локомотивы, вагоны, металлорежущие станки, зубчатые редукторы и многие другие механизмы и машины в на­стоящее время немыслимы без подшипников качения.

Основные типы подшипников качения

Шариковый радиальный подшипник (рис. 21.10, а) допускает перекос внутреннего кольца относительно наружного до 0°10'. Предназначен для радиальной нагрузки. Имея желобчатые дорожки качения, может воспринимать и осевую нагрузку. Обеспечивает осевое фиксирование вала в двух направлениях. При одинаковых габаритных размерах работает с меньшими потерями на трение и при большей угловой скорости вала, чем подшипники всех других конструкций.

Шариковый радиальный сферический подшипник (рис. 21.10, б) предназначен для радиальной нагрузки. Одновременно с радиальной может воспринимать небольшую осевую нагрузку и работать при значительном (до 23) перекосе внутреннего кольца относительно наружного. Способность самоустанавливаться определяет область его применения.

Роликовый радиальный подшипник со сферическими роликами (рис. 21.10, в) имеет ту же характеристику, что и шариковый сферический, но обладает наибольшей грузоподъемностью из всех других подшипников таких же габаритных размеров.

Роликовый радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами (рис. 21.10, г) воспринимает только радиальную нагрузку. Допускает осевое взаимное смещение колец. Применяется для коротких жестких валов, а также в качестве «плавающих» опор (для валов шевронных шестерен и др.). Грузоподъемность его составляет в среднем 1,7 от грузоподъемности шарикового радиального.

Роликовый радиальный подшипник с игольчатыми роликами (рис. 21.10, д) воспринимает только радиальную нагрузку. При сравнительно небольших габаритных размерах обладает высокой радиальной грузоподъемностью.

Шариковый радиально-упорный подшипник (рис. 21.10, е) предназначен для комбинированных (радиальных и осевых) или чисто осевых нагрузок. Подшипники, смонтированные попарно, воспринимают осевые силы, действующие в обоих направлениях. Применяются для жестких валов при большой частоте вращения.

Роликовый конический подшипник (рис. 21.10, ж, з) воспринимает одновременно радиальную и осевую нагрузки. Применяется при средних и низких скоростях вращения. Обладает большой грузоподъемностью. Удобно регулируется. Не допускает перекоса колец, поэтому требует жестких валов, точной расточки корпусов и тщательного монтажа. Подшипники этого типа, как и предыдущие, устанавливают попарно, они должны быть нагружены осевой силой  внешней или специально созданной при сборке.

Шариковый упорный подшипник (рис. 21.10, а) воспринимает одностороннюю осевую нагрузку. При действии осевых сил попеременно в обоих направлениях устанавливают двойной упорный подшипник (рис. 21.10, б). Во избежание заклинивания шариков от действия центробежных сил этот подшипник применяют при средней и низкой частоте вращения.

Классификация подшипников качения и их маркировка

Подшипники качения классифицируют по следующим основным признакам:

- по форме тел качения (рис. 21.9)  шариковые (а) и роликовые, причем последние могут быть с цилиндрическими (б), коническими (в), бочкообразными (г), игольчатыми (д) и витыми (е) роликами;

- по направлению воспринимаемой нагрузки  радиальные, радиально-упорные, упорно-радиальные и упорные;

- по числу рядов тел качения  однорядные и многорядные;

- по способности самоустанавливаться  несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся (сферические);

- по габаритным размерам  на серии.

Для каждого типа подшипника при одном и том же внутреннем диаметре имеются различные серии, отличающиеся размерами колец и тел качения. В зависимости от размера наружного диаметра подшипника серии бывают: сверхлегкие, особо легкие, легкие, средние и тяжелые.

Рис. 21.9. Тела качения подшипников

В зависимости от ширины подшипника серии подразделяются на особо узкие, узкие, нормальные, широкие и особо широкие.

Подшипники качения маркируют нанесением на торец колец ряда цифр и букв, условно обозначающих внутренний диаметр, серию, тип, конструктивные разновидности класс точности и др.