Подшипники качения

Наиболее распространенными сборочными единицами в судостроении являются подшипники качения. Заводы-изготовители подшипников выпускают их в строгом соответствии с требованиями стандартов. В каталогах и справочниках подшипников приводится вся необходимая для их использования информация.

Технические характеристики подшипников определены стандартом, а условия их использования в разных конструкциях могут значительно отличаться. Способ установки подшипника, посадки его колец, внутренний зазор подшипника будут непосредственно влиять на его долговечность (ресурс).Поэтому в процессе эксплуатации или замене подшипников особое значение приобретает их взаимозаменяемость , обеспечивающая неизменность условий сопряжения колец подшипника при посадке их на вал и в корпус. Взаимозаменяемость достигается за счет того, что все сопрягаемые детали изготавливают в соответствии со следующими требованиями технической документации:

– для колец подшипника допуски устанавливают по каталогу;

– для вала и корпуса по рабочим чертежам допуски устанавливают в соответствии с ЕСДП.

Расчет посадок подшипников качения по присоединительным поверхностям

Согласно ГОСТа подшипники качения имеют условные обозначения.

При проектировании опор с подшипниками качения следует выбирать типоразмер подшипников из каталога подшипников качения стандартного ряда.

Согласно стандартной методике подбор подшипников осуществляют по статической грузоподъемности , предупреждающей остаточные деформации, и по динамической грузоподъемности с целью обеспечения сопротивления усталости (выносливости).

В процессе эксплуатации при замене подшипников особое значение приобретает их взаимозаменяемость, обеспечивающая неизменность условий сопряжения колец подшипника при посадке их на вал и в корпус. Взаимозаменяемость достигается за счет того, что все сопрягаемые детали изготавливают в соответствии с жесткими требованиями технической документации:

– для колец подшипника допуски устанавливают по каталогу подшипников качения: (наружного кольца) и (внутреннего кольца);

– для вала и корпуса допуски (как детали обрабатываемые для подбора нужного типа посадки) устанавливают в соответствии с ЕСДП (например, k6 –для вала и Н7 – для корпуса).

Классификация и условные обозначения подшипников качения

Необходимо различать три основных вида нагружения колец: местное, циркуляционное и колебательное.

Местное нагружение кольца будет в том случае, когда оно не вращается относительно нагрузки.

Циркуляционное – кольцо вращается относительно нагрузки.

Колебательное – кольцо совершает возвратно-вращательное движение в пределах угла менее . Наибольшее распространение имеет нагружение двух первых видов.

Для циркуляционно нагруженных колец подшипников, через которые передается внешняя нагрузка, следует назначать неподвижные (N) посадки.

Местно нагруженные кольца должны быть посажены с небольшим зазором (S). Такой вид сопряжения позволяет кольцу под действием толчков и вибраций периодически поворачиваться вокруг оси подшипника. Благодаря этому в работе участвует не ограниченный участок кольца, а вся дорожка качения.

Посадки подшипников на валы выполняют по системе отверстия с перевернутым полем допуска у кольца, т.е. поле расположено в минус от нулевой линии, а в корпусе – по системе вала (рис. 20).

Рис. 20

Стандартные подшипники качения классифицируются по следующим признакам:

– направлению воспринимаемой нагрузки относительно оси вала (радиальные, радиально-упорные и упорные);

– форме тел качения (шариковые, роликовые, игольчатые);

– числу рядов тел качения (однорядные, двухрядные, многорядные);

– способности самоустанавливаться под нагрузкой (самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся).

Условные обозначения подшипников качения наносят на торцы колец клеймением.

Система условных обозначений по ГОСТу отображает следующие основные признаки и свойства подшипника:

– внутренний диаметр подшипника ;

– серию подшипника;

– тип подшипника;

– конструктивные отклонения (особенности);

– класс точности подшипника.

Все перечисленные параметры, обозначаемые цифрами от нуля и выше, в совокупности образуют основное обозначение подшипника (номер подшипника, который указывается в спецификации и на сборочных чертежах). Наибольшее количество цифр основного обозначения может быть равно семи, а наименьшее – двум.

Расшифровку основного обозначения (чтения номера подшипника) следует проводить справа налево (рис. 21).

Над таблицей рис. 21 приведен пример обозначения подшипника № 208:

№ 0 – – 0 2 0 8

7	6	5	4	3	2	1
Класс точности	Конструктивные особенности		Тип подшипника	Серия подшипника	Внутренний диаметр подшипника

Рис. 21

Внутренние диаметры свыше 20 мм и до 495 мм обозначают цифрами, полученными как частное от деления номинального внутреннего диаметра на пять (например, подшипник № 208: 21=08, следовательно, =08×5=40 мм, рис. 21).

При выборе серии подшипника, внутренние диаметры валов должны быть уже рассчитаны и при разработке серии подшипника диаметр должен оставаться неизменным, а изменение габаритов подшипника, т.е. его нагрузочной способности происходит за счет изменения наружного диаметра D или ширины В. В зависимости от соотношения габаритных размеров: наружного диаметра и ширины подшипника различают серии: 1 – особолегкая; 2 – легкая; 3 – средняя; 4 – тяжелая.

Конструктивный тип подшипника указывается четвертой цифрой справа в номере подшипника:

Тип подшипника	Обозначение
Шариковый радиальный однорядный	0
Шариковый радиальный сферический	1
Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами	2
Роликовый радиальный со сферическими роликами	3
Роликовый радиальный с игольчатыми роликами	4
Роликовый радиальный с витыми роликами	5
Шариковый радиально-упорный однорядный	6
Роликовый конический	7
Шариковый упорный или упорно-радиальный	8
Роликовый упорный или упорно-радиальный	9

Конструктивные особенности характеризуют изменения, которые были внесены в конструкцию основного выше указанного типа подшипника: наличие пятой и шестой цифр в обозначении указывает на имеющиеся конструктивные отклонения от основного типа подшипника. Для их определения следует обращаться к каталогам подшипников.