ДМ_ЛР7

МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ’ЯЗКУ УКРАЇНИ ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ ІМЕНІ АКАДЕМІКА В. ЛАЗАРЯНА

ЛЬВІВСЬКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

ПІДШИПНИКИ КОЧЕННЯ

Інструкція до лабораторної роботи № 7

з курсу деталей машин для студентів механічних спеціальностей

стаціонарної та заочної форм навчання

Затверджено на засіданні циклу

природничо-наукових дисциплін Протокол № 8 від 14. 06. 2006 р.

Львів - 2006

Підшипники кочення. Інструкція до лабораторної роботи № 7 з курсу деталей машин для студентів механічних спеціальностей стаціонарної та заочної форм навчання. Укл.: Станкевич В. З. – Львів – 2006. – 8 с.

Основна мета роботи:

-ознайомитися з призначенням, будовою, класифікацією та матеріалами виготовлення підшипників кочення;

-вивчити основні типи підшипників кочення;

-навчитися читати умовні позначення підшипників.

Обладнання: стенд з підшипниками кочення.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Призначення і будова підшипників кочення

Зубчасті колеса в редукторах встановлюють на валах, опори яких виконують, як правило, у вигляді підшипників кочення. Підшипники кочення – це опори обертових деталей, що використовують елементи кочення і працюють на основі тертя кочення. Підшипники кочення представляють собою готовий вузол (рис. 1) , основними елементами якого є тіла кочення – кульки 2 або ролики, встановлені між кільцями 1 і 3 та утримувані одне від одного на певній відстані сепаратором 4. Під час роботи підшипника тіла кочення котяться по рівчачкам кілець – доріжкам кочення. Одне з кілець підшипника (як правило, зовнішнє) в більшості випадків нерухоме.

Рис. 1

Підшипники кочення стандартизовані і широко розповсюджені у всіх галузях машинобудування. Їх виготовляють у великих кількостях на крупних спеціалізованих заводах.

Переваги підшипників кочення:

-порівняно низька вартість внаслідок масового виробництва, висока ступінь взаємозамінності;

-малі втрати на тертя, незначне нагрівання під час роботи, високий ККД;

-малі осьові розміри, малі витрати змащувальних матеріалів, простота монтажу і експлуатації.

Недоліки:

-великі радіальні розміри;

-висока чутливість до ударних та вібраційних навантажень;

-високий опір обертанню, шум та низька довговічність при високих частотах обертання.

Класифікація підшипників кочення

Підшипники кочення класифікують за наступними основними признака-

ми:

-за формою тіл кочення (рис. 2) – кулькові (а) та роликові (циліндричні (б, в), виті (г), конічні (д), бочкоподібні (е, є) та голчасті ролики(ж));

Рис. 2

- за кількістю рядів тіл кочення – одно-, двота чотирирядні;

-за способом компенсації перекосів валу – несамовстановлювальні та самовстановлювальні сферичні. Самовстановлювальні підшипники допускають незначні перекоси кілець, спричинені неточністю кутового розташування валу і отвору в корпусі;

-за напрямом дії сприйманого навантаження – радіальні (сприймають лише радіальне навантаження), упорні (сприймають лише осьове наванта-

ження), радіально-упорні та упорно-радіальні (сприймають комбіноване радіальне і осьове навантаження).

Основні типи підшипників кочення

Кульковий радіальний однорядний підшипник (рис. 1) найбільш пошире-

ний в машинобудуванні. В основному призначений для сприймання радіального навантаження. Забезпечує осьову фіксацію валу в обох напрямках. Дешевий. За однакових габаритних розмірів працює з меншими втратами на тертя і за більшої частоти обертання валу, аніж підшипники всіх інших конструкцій.

Кульковий радіальний сферичний дворядний підшипник (рис. 3) одноча-

б сно з радіальним може сприймати незначне осьо-

аве навантаження обидвох напрямів. Доріжка кочення зовнішнього кільця об-

вроблена по сфері, тому під час роботи можливий зна-

чний перекіс (до 2...30)

Рис. 3 Рис. 4 Рис. 5 внутрішнього кільця відносно зовнішнього. Це ха-

рактеризує підшипник як

самовстановлювальний.

Роликовий радіальний сферичний дворядний підшипник (рис. 4) має ті ж характеристики, що і попередній, але володіє найбільшою вантажопідіймальністю зі всіх інших підшипників таких же габаритних розмірів.

Роликовий радіальний підшипник з короткими циліндричними роликами

(рис. 5, а) сприймає великі радіальні навантаження. Допускає осьове зміщення кілець, чутливий до відносного перекосу внутрішнього і зовнішнього кілець. Підшипник встановлюють на жорстких коротких валах при підвищених вимогах до сувісності посадкових місць. Використовують у випадку “плаваючих опор” (для валів шевронних шестерень і т. п.). За необхідності осьової фіксації валу, навантаженого незначною осьовою силою одного напрямку, використо-

вують підшипники з бортом на зовнішньому кільці (рис. 5, б), а для осьової фіксації в обидвох напрямках – підшипники з одним бортом на внутрішньому кільці і плоским упорним кільцем (рис. 5, в).

Роликовий радіальний голчастий однорядний підшипник (рис. 6) сприймає лише радіальне навантаження. Висока радіальна вантажопідіймальність за по-

рівняно невеликих діаметральних розмірах. Відсутність сепаратора впливає на великі втрати від тертя між голками та низьку граничну частоту обертання. Перекіс кілець неприпустимий. Зазвичай використовують для роботи в режимі хитального руху.

Кульковий радіально-упорний підшипник (рис. 7) призначений для сприй-

мання комбінованих (радіальних і осьових) навантажень. Із збільшенням кута контакту α зростає сприймане одностороннє осьове навантаження. Підшипники, змонтовані попарно, сприймають осьові сили, що діють в обидвох напрямках. Під час монтажу вимагає регулювання осьового зазору.

Роликовий конічний підшипник (рис. 8) сприймає одночасно радіальне і одностороннє осьове навантаження. Володіє великою вантажопідіймальністю. На другому місці по використанню в машинобудуванні після кулькових радіальних однорядних. Чутливий до відносного перекосу внутрішнього і зовнішнього кілець. Підшипники встановлюють попарно на коротких жорстких валах за підвищених вимог до сувісності посадкових місць. Використовують для середніх і низьких частот обертання. Під час монтажу вимагає регулювання осьового зазору.

Кульковий упорний підши-

пник (рис. 9) сприймає одностороннє осьове навантаження. Для сприймання осьових сил в обидвох напрямках встановлюють подвійний упорний підшипник. Для уникнення заклинювання кульок від дії відцентрових сил цей підшипник використовують

Матеріали деталей підшипників

Тіла кочення і кільця виготовляють із спеціальних кулькопідшипникових високовуглецевих хромованих і цементованих легованих сталей. Виті ролики виготовляють навиванням зі сталевої смуги. Сепаратори найчастіше штампують з м’якої вуглецевої сталі. Для високошвидкісних підшипників сепаратори виготовляють масивними з текстоліту, фторопласту, латуні, бронзи. Матеріали перераховані в порядку зростання швидкохідності підшипників.

Умовні позначення підшипників кочення

Усі підшипники кочення мають умовні позначення, що складаються з ряду цифр. Дві перші цифри, рахуючи справа, означають внутрішній діаметр підшипників. Для підшипників з внутрішнім діаметром від 20 до 495 мм ці цифри відповідають діаметру, поділеному на 5.

Третя цифра праворуч разом із сьомою свідчать про серію підшипників: 1 – особливо легка серія; 2 – легка; 3 – середня; 4 – важка; 5 – легка широка; 6 – середня широка.

Четверта цифра праворуч вказує на тип підшипника:

0– радіальний кульковий однорядний

1– радіальний кульковий дворядний сферичний

2– радіальний з короткими циліндричними роликами

3– радіальний роликовий дворядний сферичний

4– роликовий з довгими циліндричними роликами або голчастий

5– роликовий з витими роликами

6– радіально-упорний кульковий

7– роликовий конічний

8– упорний кульковий

9– упорний роликовий

П’ята та шоста цифри праворуч (вводяться не для всіх підшипників) характеризують їхні конструктивні особливості (наприклад, наявність вбудованих ущільнювачів).

Цифри 6, 5, 4 і 2 , що стоять через “тире” перед умовним позначенням підшипника, означають його клас точності (2 – найвищий клас точності). Нормальний клас точності позначається цифрою 0 , яку не вказують.

Наприклад, позначення 4 – 7216 означає: внутрішній діаметр 80 мм; легка серія; підшипник роликовий конічний; 4-й клас точності.

Питання для самоконтролю.

1.Для чого призначені підшипники ?

2.Яка будова підшипника кочення ?

3.Перерахувати переваги підшипників кочення.

4.Перерахувати недоліки підшипників кочення.

5.Перерахувати основні ознаки, за якими класифікують підшипники.

6.Дати характеристику основним типам підшипників кочення.

7.З яких матеріалів виготовляють елементи підшипників ?

8.Розшифрувати умовне позначення виданого викладачем підшипника.