99

Подшипники качения (ПК). (2014)

1. Общие сведения

ПК- это опора вала или вращающейся оси, имеющая в наличии между валом и корпусом группу одинаковых круглых тел качения.

Шарикоподшипник был изобретен Леонардо да Винчи в 1520 год, более чем за 400 лет до его широкого применения. Изготовление подшипников качения в заводских условиях было начато в 1883 в Германии. Сейчас выпускаются ПК с внутренними диаметрами от долей мм до 1345 мм и массой от долей грамма до 4т. Главной причиной широкого применения подшипников качения является существенно меньшее cопротивление движению (при не высоких частотах вращения) чем у подшипников скольжения (ПС). Коэффициент трения у ПК 0,001...0,002 (у ПС 0,01...0,1).

Преимущества ПК (по сравнению с ПС):

1. Меньшее трение и нагрев;

2. Работоспособность в широком диапазоне температур и давлений;

3. Меньшие осевые габариты;

4. Высокий уровень стандартизации;

5. Дешевле (т.к. изделия массового производства);

6. Проще и дешевле в обслуживании;

7. Экономия смазки и дорогих антифрикционных материалов.

Отмеченные основные качества ПК обеспечили им широкое распространение. Производство ПК ведущими промышленными странами исчисляется сотнями миллионов штук в год.

Недостатки ПК(по сравнению с ПС):

1. Обладают большими диаметральными размерами;

2. Не имеют диаметрального разъема;

3. Хуже воспринимают ударные нагрузки вследствие точечного или линейного контакта;

4. Более шумные;

5. Ограничение по частоте вращения, связанную с кинематикой и динамикой тел качения (центробежные силы, гироскопические моменты и пр.);

6. Хуже работают в агрессивных средах.

2. Конструкция пк

Телами качения в подшипнике могут быть шарики (в этом случае осуществляется их точечный контакт с наружным и внутренним кольцами) или ролики – цилиндрические или конические (при этом зона контакта представляет собой линию). Сепараторы разделяют и направляют тела качения. В ПК без сепаратора тела качения набегают друг на друга. Установка сепаратора значительно уменьшает потери на трение, так как сепаратор является свободно плавающим и вращающимся элементом.

Основные виды тел качения:

3. Классификация пк

3.1. По виду воспринимаемой нагрузки

По воспринимаемым силам все подшипники делятся на четыре группы. Вычислив радиальную F_r и осевую F_a реакции опор вала, конструктор может выбрать:

3.2. По форме тел качения и числу их рядов пк разделяются на типы

Некоторые виды специальных подшипников.

Тип 168- упорно-радиальный шариковый однорядный ПК.

Подшипники с разъемными кольцами для восприятия повышенных осевых и радиально-осевых сил. Разъем позволяет увеличить число шариков и углубить беговые дорожки. Применяются только при наличии осевых сил, иначе будет контакт в трех точках, что приведёт к повышенному скольжению. Угол α=20 ^о...30 ^о.

Подшипники со встроенными уплотнениями, которые защищают рабочую зону от частиц внешней среды или от избыточной смазки. Такие подшипники работают с одноразовой смазкой.

Радиальные роликовые подшипники благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие нагрузки (на 70…90 %), чем шариковые. Однако они плохо работают при перекосах вала и менее быстроходны. В роликовых цилиндрических и конических подшипниках с бочкообразными роликами концентрация нагрузки от неизбежного перекоса вала существенно снижается.