8.2 Подшипники качения
Общие сведения
Подшипники качения (рис. 8.4) представляют собой готовый узел, основными элементами которого являются тела качения — шарики 3 или роли
Рисунок 8,4 - Шариковый
радиальный однорядный
подшипник
ки, установленные между кольцами 1 и 2 и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга сепаратором 4. При работе подшипника тела качения катятся по желобам колец — дорожкам качения. Одно из колец подшипника (как правило наружное) в большинстве случаев неподвижно. Распределение радиальной нагрузки между телами качения, находящимися в нагруженной зоне (ограниченной дугой не более 180°), неравномерно (рис. 8.5) вследствие неодина
Рисунок 8.5 - Схема
распределения радиальной
нагрузки между телами
качения в подшипнике
ковых контактных деформаций колец и различных тел качения. На размер зоны нагружения и неравномерность распределения нагрузки оказывают влияние величина радиального зазора в подшипнике и жесткость корпуса.
В отдельных случаях для уменьшения радиальных размеров подшипника кольца отсутствуют, и тела качения катятся по дорожкам качения, образованным непосредственно на цапфе и в корпусе (в блоке зубчатых колес). Твердость, точность и шероховатость поверхности дорожек качения должны быть такими же, как у подшипниковых колец.
Подшипники качения стандартизованы и широко распространены во всех отраслях машиностроения. Их изготавливают в больших количествах на крупных специализированных заводах.
Достоинства подшипников качения. 1 Сравнительно малая стоимость вследствие массового производства. 2 Малые потери на трение и незначительный нагрев при работе (потери на трение при пуске и при установившемся режиме работы практически одинаковы). 3 Высокая степень взаимозаменяемости, что облегчает монтаж и ремонт машин. 4 Малый расход дефицитных цветных металлов при изготовлении и смазочного материала при эксплуатации. 5 Малые
осевые размеры, простота монтажа и эксплуатации.
Недостатки. 1 Большие радиальные размеры. 2 Высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам. 3 Большое сопротивление вращению, шум и низкая долговечность при высоких частотах вращения.
8.2.2 Классификация и условные обозначения подшипников качения
Подшипники качения классифицируют по следующим основным признакам:
Рисунок 8.6 - Тела качения подшипников
- по форме тел качения (рис.8.6) — шариковые (а) и роликовые, причем последние могут быть с цилиндрическими (б), коническими (в), бочкообразными (г), игольчатыми (д) и витыми (е) роликами;
- по направлению действия воспринимаемой нагрузки — радиальные, радиально-упорные, упорные и упорно-радиальные;
- по числу рядов тел качения — однорядные, двухрядные и многорядные;
- по основным конструктивным признакам — самоустанавливающиеся (например, сферические самоустанавливаются при неточном угловом расположении осей вала и отверстия в корпусе) и несамоустанавливающиеся; с цилиндрическим или конусным отверстием внутреннего кольца и др.
Деление подшипников в зависимости от направления действия воспринимаемой нагрузки носит в ряде случаев условный характер. Например, широко распространенный шариковый радиальный однорядный подшипник успешно применяют для восприятия не только комбинированных (совместно действующих радиальной и осевой), но и чисто осевых нагрузок, а упорно-радиальные подшипники обычно используют только для восприятия осевых нагрузок.