4. Конструкционные материалы, используемые при производстве подшипников ntn

Подшипники качения применяются в различных условиях: при низких и высоких температурах, в нейтральных и агрессивных средах (морская вода, кислоты и т. п.). И в связи с этим элементы подшипников изготавливаются из различных материалов. Ниже приведены сведения только о наиболее применяемых материалах.

Во время работы подшипника в зоне контакта тел качения и колец возникают большие напряжения, деформации и силы трения. Однако при этом продолжительное время должны обеспечиваться высокая точность вращения, отсутствие вибраций и нормальная температура. Для достижения этого  конструкционные материалы тел качения и колец подшипников должны соответствовать следующим требованиям: иметь высокую твердость и высокую износостойкость, быть ударостойкими, обладать большой усталостной долговечностью, со временем значительно не изменять свои размеры, быть экономичными и простыми в использовании.

Негативное влияние на эксплуатационные свойства сталей, которые являются наиболее применяемыми материалами в подшипниковом производстве, оказывают неметаллические соединения (например: сера, фосфор и кислород), образующиеся при выплавке стали: в результате реакции компонентов металла с растворенным в нем кислородом, серой и азотом, вследствие эрозии огнеупоров металлургических печей, из-за попадания частиц шлака и включений из ферросплавов и руды, которые не успели всплыть или раствориться и т. д. Поэтому подшипниковая сталь должна проходить дополнительную обработку с целью удаления нежелательных включений. Для этого применяются усовершенствованные способы производства сталей, в частности вакуумирование и рафинирирование – электрошлаковый (ESR) и вакуумные (VIM, VAR, CEVM) переплавы.

Подавляющее большинство колец и тел качения подшипников, предназначенных для работы в неагрессивных средах при температурах менее +120ºС (иногда более), изготавливаются из высокоуглеродистых (содержание углерода около 1%) хромистых сталей. Такая сталь для повышения твердости (до HRC 58 … 65) может проходить либо поверхностную закалку, либо объемную (в этом случае происходит и увеличение прочности). Для крупногабаритных подшипников применяются стали с повышенным содержанием марганца (SUJ 3 и SUJ 5), что позволяет эксплуатацию и при низких температурах.

4. Порядок выбора и назначения квалитетов точности

Определение оптимальной точности обработки и выбор квалитета точности часто представляют собой сложную задачу. При произвольном назначении необоснованно высокого квалитета с малыми допусками увеличивается стоимость изготовления деталей. При выборе более низкого квалитета точности стоимость изготовления уменьшается, но снижаются надежность и долговечность работы деталей в узле. Для решения этой задачи необходимо учесть не только характер посадки конкретного соединения и условия его работы, но и рекомендации, учитывающие целесообразность назначения того или иного квалитета и возможность изготовления деталей необходимой точности. Общее представление о применении квалитетов в соединениях машин и механизмов можно получить из следующих примеров.

Квалитеты 5 и 6 применяются в особо точных соединениях, таких как «поршневой палец — втулка верхней головки шатуна двигателя автомобиля», «шейки коленчатого вала — вкладыши подшипников» и т. п.

Квалитеты 7 и 8 применяются для соединений зубчатых колес с валом, установки подшипников качения в корпус, фрез на оправки и т. п.

Квалитеты 9 и 10 применяются в тех соединениях, где требования к точности понижены, а к соосности и центрированию они сравнительно высокие (например, установка поршневого кольца в канавке поршня по высоте, посадка звездочек на вал и т.д.).

Квалитеты 11 и 12 распространены в подвижных соединениях сельскохозяйственных машин, в посадках часто снимаемых деталей, не требующих высокой точности центрирования, в сварных соединениях.