Конструкция подшипника качения

Роликовые подшипники. Внутри корпуса буксы обычно размещаются два подшипника качения. Подшипники для букс грузовых и пассажирских вагонов железных дорог МПС единые. Это роликовые цилиндрические подшипники радиальные однорядные подшипники с короткими цилиндрическими роликами размером 130×250×80 мм. Задний подшипник выполнен с однобортовым внутренним кольцом, а передний - с безбортовым внутренним кольцом и плоским приставным кольцом (8 - на рис. 1.1 и 10 - на рис. 1.2), выполняющем роль борта.

Подшипники, имеющие один упорный борт на внутреннем кольце или оборудованные одним приставным кольцом, называются полузакрытыми. Они хорошо воспринимают радиальную нагрузку (направленную перпендикулярно оси вращения подшипников), а осевую - ограниченной величины - только со стороны борта или приставного кольца.

Рис. 1 роликовый цилиндрический подшипник

Передний подшипник имеет условное обозначение 232726 ГОСТ 18752, а задний - 42726 ГОСТ 18752. По этим обозначениям можно судить о размерах подшипника и его конструктивных разновидностях.

Роликовый подшипник (рис. 1.) состоит из наружного 1 и внутреннего 3 колец, между которыми находятся ролики 2. Последние удерживаются в сепараторе 4 на одинаковом расстоянии друг от друга.

Внутреннее кольцо подшипника устанавливается на шейку оси с натягом, а наружное в корпус буксы - свободно. Вращение шейки оси вместе с внутренним кольцом подшипника вызывается вращение роликов вокруг своих осей и перекатывание по дорожкам качения между наружным и внутренним кольцами. Свободное перемещение роликов обеспечивается наличием радиального и осевого зазоров.

Радиальный зазор измеряется в свободном от нагрузки подшипнике и представляет собой сумму зазоров между дорожками качения колец и роликом. Осевой зазор измеряется между торцами роликов и бортами колец. Для новых подшипников на горячей посадке радиальный зазор 115-170 мкм, а осевой зазор 70-150 мкм. Причем меньшие значения зазоров рекомендуются для грузовых вагонов, а большие - для пассажирских.

Цилиндрические подшипники, применяемые в вагонах, выполнены разъемными: наружное кольцо, сепаратор, ролики образуют отдельный блок, который свободно снимается и надевается внутреннее кольцо. Такая конструкция упрощает технологию монтажа и демонтажа буксового узла, поэтому она находит широкое применение в вагоностроении.

Неподвижность крепления внутренних колец на шейке оси достигается соответствующей их посадкой - горячей, втулочной или прессовой.

Ролики цилиндрического подшипника (рис. 2, а) имеют форму цилиндра, образующая которого представляет прямую линию, параллельную оси вращения подшипника и перпендикулярную радиальной нагрузке. Поэтому радиальная нагрузка распределяется по длине и хорошо воспринимается цилиндрической поверхностью тел качения, а осевая - лишь торцами роликов. Для предупреждения вредного влияния перекоса буксы и прогиба шейки оси на работу цилиндрических подшипников ролики стали изготавливать со скосами "бомбиной" (рис 2 б).

Рис. 2 Типы роликов

а) со скосами б) с рациональным контактом – «бомбиной»

Сепаратор представляет собой кольцо, изготовленное из латуни ЛЦ400Мц3Ж с наличием окон для установки роликов. Для удержания роликов от выпадания из сепаратора производится расчеканка его перемычек.

Элементы торцевого крепления подшипников предназначены для закрепления внутренних колец подшипников в осевом направлении.

Рис. 3 Варианты торцевого крепления подшипников на шейке оси:

а) корончатой гайкой; б) торцевой шайбой

1- шестигранная гайка, 2 – стопорная планка, 3 – болт, 4 – торцевая шайба, 5 - упорное кольцо, 6 – стопорная шайба.

В буксах колесных пар типа РУ1-950 применяют корончатые торцевые гайки, стопорные планки и болты М 12 для крепления планок (рис. 3, а). Изготавливают эти детали из стали Ст5 либо 40Л1 методом точного литья. Корончатые гайки обычно изготавливают шестигранными с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки. Планку укрепляют в пазу торца оси двумя болтами, скрепляемыми вязальной проволокой.

В буксах колесных пар типа РУ1Ш-950 для торцевого крепления подшипников применяются специальные шайбы. Шайбы бывают двух разновидностей: с тремя (рис. 3, б) или четырьмя отверстиями для постановки болтов М20. Более современной является конструкция с четырьмя болтами. В обоих вариантах для стопорения болтов от самоотвинчивания используется объединенная стопорная отгибная шайба. Материалом для изготовления шайб является сталь Ст3. Для крепления шайб на торцах шеек осей имеются отверстия с нарезкой, куда ввертывают крепежные болты. В центре шайбы предусмотрено отверстие большого диаметра для обеспечения установки центра станка при обточке поверхности катания колес, производимой без демонтажа буксовых узлов.