Лекции / Лекция 5 Подшипники

Лекция 5. Подшипники

Подшипники. Общие сведения, классификация, основные виды подшипников. Основные виды разрушения и критерии работоспособности подшипников. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности (расчет на долговечность).

Подшипники служат для поддержания вращающихся деталей и уменьшения трения в опорах.

Подшипники:

• скольжения;

• качения.

Достоинства:

• малые потери на трение;

• низкая стоимость из-за массового производства;

• высокая степень взаимозаменяемости;

• малый расход смазки;

• малые осевые габариты.

Недостатки:

• ненадежно работают в условиях ударных и знакопеременных нагрузках;

• ненадежная работа при высоких скоростях >10000 об/мин;

• шум при высоких скоростях.

Классификация

1. В зависимости от характера воспринимаемой нагрузки:

- радиальные;

- упорные;

- радиально-упорные;

- упорно-радиальные.

2. В зависимости от вида тел качения:

- шариковые;

- роликовые (цилиндрические, конические, бочкообразные, игольчатые).

3. В зависимости от рядов тел качения:

- однорядные;

- двухрядные;

- четырехрядные.

4. В зависимости от способности самоустанавливаться:

- самоустанавливающиеся,

- несамоустанавливающиеся.

5. По габаритным размерам делятся на серии.

Основные виды подшипников

1. Однорядный радиальный шариковый подшипник.

1

3

2

4

Рис 5.1 Однорядный радиальный шариковый подшипник: 1,2 – наружное и внутреннее кольцо, 3 – тело качения, 4- сепаратор.

Самый дешевый, самый распространенный, имеет максимальный к.п.д, воспринимает осевые нагрузки (до 20%).

2. Однорядный радиальный роликовый подшипник.

Рис 5.2 Однорядный радиальный роликовый подшипник

Обладает большой грузоподъемностью, осевые нагрузки не воспринимает.

3. Радиально-упорный шариковый подшипник.

Рис 5.3 Радиально-упорный шариковый подшипник

Воспринимает радиальные и осевые односторонние нагрузки.

4. Радиально-упорный роликовый подшипник.

Рис 5.4 Радиально-упорный роликовый подшипник

Воспринимает комбинированную нагрузку (осевую и радиальную).

5. Упорный шариковый подшипник.

Рис 5.5 Упорный шариковый подшипник

Воспринимает только осевые нагрузки и обладает трением.

Основные виды разрушения и критерии работоспособности подшипников.

1. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей и дорожек.

2. Пластические деформации дорожек и тел качения. Являются результатом максимальных пиковых (или ударных) нагрузок.

3. Абразивный износ – это уменьшение размеров тел качения под действием попадания в зону контакта твердых частиц.

4. Разрушение сепараторов под действием центробежных сил.

5. Раскалывание колец.

Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности (расчет на долговечность)

Динамическая грузоподъемность ( ) – это такая const, предельная нагрузка радиальная для радиальных и радиально-упорных подшипников, осевая для упорных и упорно-радиальных подшипников, которую подшипник может выдержать в течение 106 оборотов.

Причем 90% испытуемых изделий не выходят из строя.

По динамической грузоподъемности рассчитываются подшипники, вращающиеся с . Экспериментально установлено, что долговечность работы подшипников в 10⁶ об. Определяется по зависимости:

- эквивалентная или приведенная нагрузка;

- зависит от вида оси качения. - для шариковых, - для роликовых подшипников.

Долговечность подшипников в часах:

- нормативное время работы.

- для узлов, работающих в течение одной смены по прерывистому режиму.

- непрерывный режим в течение одной смены.

Динамическая грузоподъемность дается в справочниках на каждый тип.

- радиальная нагрузка, действующая на подшипник.

- осевая нагрузка.

- коэффициенты радиальной и осевой нагрузки, они выбираются по таблице в зависимости от отношения:

- статическая грузоподъемность.

- коэффициент осевого нагружения.

- коэффициент вращения кольца, учитывает, какое из колес вращается, .

- учитывает режим нагружения.

- учитывает рабочую температуру.