2.5. Класифікація і конструкції підшипників кочення

Класифікація підшипників кочення здійснюється за рядом ознак.

За формою тіл кочення підшипники поділяють на кулькові та роликові. Основні форми тіл кочення зображено на рис. 2.6.

Рис. 2.6 – Форми тіл кочення у підшипниках

Роликопідшипники бувають з циліндричними короткими (рис. 2.6, б), довгими (рис. 2.6, в) і витими (рис. 2.6, г) роликами; з конічними (рис. 2.6, д), діжкоподібними (рис. 2.6, е) і голчастими (рис. 2.6, ж) роликами.

За напрямком навантаження, яке сприймає підшипник бувають:

1. Радіальні підшипники – здатні сприймати тільки радіальне навантаження або радіальне і незначне за величиною осьове навантаження.

Радіальні однорядні кулькові підшипники (див. рис. 2.5) витримують великі кутові швидкості вала (особливо із сепараторами з кольорових металів) і допускають перекіс осей кілець до 10...15. Крім радіального вони можуть сприймати осьове навантаження, що діє в обох напрямках, але не перевищує 70% невикористаного допустимого радіального навантаження. Будучи найдешевшими, вони одержали найбільше поширення в машинобудуванні. Підшипники можуть бути виготовлені з однією, або двома захисними шайбами. Їх застосовують у тих випадках, коли через обмеження габаритів або незручності в обслуговуванні небажане застосування ущільнювальних пристроїв для утримання мастила. Підшипники з двома захисними шайбами заповняються на заводі-виробнику пластичними мастилами.

Рис. 2.7 – Радіальні роликові

підшипники

Радіальні роликові підшипники можуть бути виготовлені з короткими (рис. 2.7, а), або довгими циліндричними роликами, з витими роликами і голчасті (рис. 2.7, б). Вони сприймають тільки радіальне навантаження, яке приблизно в 1,5 рази більше, ніж у шарикопідшипників. Радіальні роликові підшипники застосовують як опори жорстких валів у тих випадках, коли можливо забезпечити високу співвісність посадочних місць. Голчасті підшипники зазвичай не мають сепаратора і завдяки великій кількості голок (роликів) можуть сприймати значні радіальні навантаження. Але через відносно великі втрати на тертя між голками гранична частота обертання у них значно нижча, ніж у підшипників із сепараторами. Їх застосовують у випадках, коли треба забезпечити компактність конструкції, а також при коливальних рухах. Вони можуть бути декількох різновидів: основний тип (рис. 2.7, б); без внутрішнього кільця; з одним зовнішнім штампованим кільцем; без внутрішнього кільця карданний.

Рис. 2.8 – Радіально-упорні

підшипники

2. Радіально-упорні підшипники (рис. 2.8) – призначені для спільних радіальних і осьових навантажень. Радіальна вантажопідйомність радіально-упорних шарикопід­шипників (рис. 2.8, а) на 30...40% більше, ніж радіальних однорядних. Вони застосовуються при середніх і високих кутових швидкостях і неударних навантаженнях. Конічні роликові підшипники (рис. 2.8, б) в порівнянні з радіально-упор­ними кульковими підшипниками мають більшу вантажопідйомність, дають можливість роздільного монтажу внутрішнього (разом з роликами і сепаратором) і зовнішнього кілець, а також здатні сприймати невеликі ударні навантаження. Недоліком цих підшипників є велика чутливість до неспіввісності і відносного перекосу кілець.

3. Упорно-радіальні підшипники (рис. 2.9) сприймають значне осьове і невелике радіальне навантаження.

4. Упорні підшипники (рис. 2.10) сприймають тільки осьовенавантаження. Встановлюються в парі з радіальними підшипниками,що центрують геометричну вісь вала й обмежують свободу його переміщення в радіальному напрямку.

Рис. 2.11 – Сферичний підшипник

За способом самоустановки підшипники поділяються на самоустановлювальні (сферичні, рис. 2.11) і несамоустановлювальні (усі шарико- і роликопідшипники, крім сферичних). Самоустановлювальні сферичні підшипники можуть бути кулькові або з діжкоподібними роликами. Доріжка кочення зовнішнього кільця виготовлена сферичною. Така її форма забезпечує нормальну роботу підшипника при значному (до 2...3) перекосі внутрішнього кільця відносно зовнішнього. Підшипники призначені для сприйняття радіальних навантажень, але можуть сприймати деяке осьове (до 20% величини невикористаного допустимого радіального навантаження).

За числом рядів тіл кочення підшипники бувають однорядні (див. рис. 2.5–2.10), дворядні (див. рис. 2.11) і чотирирядні.

У залежності від навантажувальної здатності і габаритів при тому самому діаметрі розточки внутрішнього кільця підшипники поділяються на серії:

• за радіальними розмірами – надлегкі, особливо легкі, легкі, середні, важкі;

• за шириною – вузькі, нормальні, широкі й особливо широкі.

Найбільше поширення одержали підшипники кочення легких і середніх серій нормальної ширини.

У відповідності зі стандартом для підшипників кочення регламентовані п’ять класів точності (у порядку підвищення точності): Р0, Р6, Р5, Р4, Р2 (допускається і цифрове позначення: 0, 6, 5, 4, 2). Точність підшипників кочення характеризується точністю основних розмірів – d, D, B, (див. рис. 2.5), форми і взаємного розташування поверхонь кілець, точністю обертання. При призначенні класу точності підшипника кочення варто враховувати, що з підвищенням класу точності вартість підшипника різко зростає (наприклад, підшипник класу Р2 (2) приблизно в 10 разів дорожче підшипника класу Р0 (0)). У загальному машинобудуванні, машинах легкої промисловості найбільш широке поширення одержали підшипники кочення класу Р0 (0). Підшипники кочення більш високих класів точності застосовують для валів і осей, до яких висувають вимогу точного обертання.

Умовні позначення підшипників

Підшипники кочення мають умовні позначення, що приводяться в довідниках і каталогах. Умовне позначення і клас точності підшипника кочення маркіруються на торцях кілець.

Умовні позначення підшипників кочення складаються із основного умовного позначення і додаткових умовних позначень, які можуть розташовуватись праворуч і ліворуч від основного.

Основні умовні позначенняпідшипників у відповідності з ГОСТ 3189-75 складаються із ряду цифр.Дві перші цифри, рахуючи справа, означають умовно внутрішній діаметр підшипниківd (діаметр валу, на який можна встановити підшипник). Для підшипників із внутрішнім діаметром до 9 мм перша цифра праворуч показує фактичний розмір внутрішнього діаметра в мм. Внутрішні діаметри 10, 12, 15 і 17 мм позначають двома цифрами 00, 01, 02 і 03 відповідно. Для підшипників із внутрішнім діаметром 20 мм і більше ці дві цифри означають частку від ділення діаметра (в мм) на 5. Наприклад, для діаметра 20 мм дві останні цифри умовного позначення будуть 04, для 25 мм – 05, для 50 мм – 10 і т.д.

Третя цифра праворучв основному умовному позначенні свідчать про серію підшипників всіх діаметрів (мм): особливо легка серія позначається цифрою 1, легка – 2, середня – 3, важка – 4, легка широка – 5, середня широка – 6 і т.д.

Четверта цифра праворучпоказує на тип підшипника: 0 – радіальний кульковий однорядний; 2 –радіальний із короткими циліндричними роликами; 3 – радіальний роликовий дворядний сферичний; 4 – роликовий із довгими циліндричними роликами або голчастий; 5 – роликовий із витими роликами; 6 – радіально-упорний кульковий; 7 – роликовий конічний; 8 – упорний кульковий; 9 – упорний роликовий.

П’ята та шоста цифри праворуч, що вводяться не для всіх підшипників, характеризують їхні конструктивні особливості.

Додаткове умовне позначенняліворучвід основного вказує на клас точності підшипника, радіальний чи осьовий зазори в підшипнику, величину моменту тертя. Цифри 0, 6, 5, 4 і 2, що стоять через знак “тире” перед основним умовним позначенням, означають його клас точності (2 – найвищий клас точності). Нормальний клас точності позначається цифрою 0, яка зазвичай не проставляється. Нормальний клас точності найбільш поширений.

Приклади умовних позначень:

2-6-307– підшипник кульковий радіальний однорядний із внутрішнім діаметром 35 мм (307), класу точності 6 із радіальним зазором за рядом 2;

5-2210 – підшипник роликовий радіальний з короткими циліндричними роликами із внутрішнім діаметром 50 мм (2210), класу точності 5;

36218– підшипник кульковий радіально-упорний легкої серії із внутрішнім діаметром 90 мм, класу точності 0.

Додаткове умовне позначення праворучвід основного характеризує матеріал і конструкцію сепаратора, конструктивні зміни, спеціальні вимоги щодо шуму та ін.