28.Подшипники качения:общие сведения и характеристика основных типов подшипников,конструкция подшипниковых узлов.

Подшипник – это опора, которая воспринимает нагрузки и допускает вращение вала либо оси. Общие сведения Подшипник качения, это отдельная сборочная единица, которая состоит из наружного 1 и внутреннего 3 колец с дорожками качения, тел качения 2 и сепаратора 4, разделяющего и направляющего тела качения. Иногда для уменьшения радиального габарита подшипник выполняют без одного или обоих колец и тогда тела качения контактируют непосредственно с валом или корпусом.Основные стандартные размеры подшипника: и - внутренний и наружный диаметры; ширина колец.Достоинства:

малые потери на трение, высокий КПД ( и незначительный нагрев;

высокие нагрузочная способность и надежность;малые габаритные размеры в осевом направлении;высокая степень взаимозаменяемости;простота в эксплуатации и обслуживании, малый расход смазки;невысокая стоимость при массовом производстве.Недостатки:ограниченный ресурс в связи с высокими контактными напряжениями;пониженная долговечность при ударных и вибрационных нагрузках;ограниченная быстроходность;повышенный шум при больших оборотах;большие радиальные размеры и неразъемность конструкции;ненадежность при работе в агрессивных средах.Классификация. Подшипники качения классифицируются по следующим признакам: по форме тел качения; по направлению действия воспринимаемой нагрузки; по числу рядов тел качения; по конструктивным особенностям.По форме тел качения подшипники разделяются на шариковые и роликовые.По направлению действия воспринимаемой нагрузки подшипники качения делятся на радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные.По числу рядов тел качения различают подшипники однорядные, двухрядные, трехрядные, четырехрядные и многорядные.По способности компенсировать перекосы валов подшипники подразделяются на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся.В зависимости от нагрузочной способности и габаритных размеров при одном и том же внутреннем диаметре подшипники разделяют на серии:по радиальным размерам: сверхлегкие, особо легкие, легкие, средние и тяжелые серии;по ширине: особ узкие, узкие, нормальные, широкие, особо широкие серии.

Выпускают подшипники качения девяти классов точности: 8, 7, 0, 6Х, 6, 5, 4, 2 и Т (в порядке повышения точности). Для большинства узлов применяют подшипники класса точности 0 (нормального). Подшипники более высоких классов точности используют в узлах с большими скоростями и высокой точности вращения. Кроме подшипников общего применения выпускают специальные подшипники. К ним относят подшипники теплостойкие, высокоскоростные, малошумные, коррозионностойкие, немагнитные, самосмазывающие и др. Различают подшипники с нормальным, пониженным и низким уровнем вибрации.Материалы. Кольца и тела качения подшипников изготавливают в основном из шарикоподшипниковых высокоуглеродистых хромистых сталей ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, а также цементуемых легированных сталей 20Х2Н4А, 18ХГТ, 15Г. При рабочей температуре до 100⁰С тела качения и кольца имеют твердость 60…64НRС, шарики – 62…66 HRC. Для подшипников, работающих при повышенной температуре (до 500^оС), в агрессивных средах кольца и тела качения изготавливают из жаропрочных и коррозионно- стойких сталей.В настоящее время производят керамические подшипники, у которых материалом тел качения, а иногда и всех деталей является минералокерамика (Si₃N₄). Подшипники из данного материала позволяют расширить передел температурного применения до 800^оС; они устойчивы к большинству кислот, немагнитны и обладают хорошими изолирующими свойствами. Характеристика основных типов подшипниковРадиальные подшипники. Радиальный шариковый однорядный подшипник, воспринимает в основном радиальную силу и небольшую осевую силу любого направления при большой частоте вращения. Устанавливают на жестких двухопорных валах и фиксируют положение вала относительно корпуса в двух осевых направлениях.Радиальный шариковый сферический подшипник, состоит из двух рядов шариков, внутреннего кольца с двумя дорожками качения и наружного с одной сферической дорожкой качения, что позволяет внутреннему кольцу с комплектом шариков поворачиваться вокруг центра подшипника, т.е. самоустанавливаться. Предназначены для восприятия радиальных и небольших осевых нагрузок, т.е. фиксируют вал в обоих направлениях. Радиальный роликовый подшипник с короткими цилиндрическими роликами, предназначен для восприятия только радиальных сил, имеет более высокую грузоподъемность, чем шариковый радиальный. Радиальный роликовый сферический подшипник, предназначен для тяжелых нагрузок, главным образом радиальных, но могут воспринимать и осевую нагрузку определенной величины.Радиальный роликовый подшипник с длинными цилиндрическими роликами (игольчатый), , применяют при ограниченных радиальных размерах для восприятия радиальных нагрузок. Радиальный роликовый подшипник с витыми роликами предназначен для восприятия радиальных нагрузок, в том числе и ударного характера, при небольших частотах вращения. Радиально – упорные подшипники. Радиально – упорный шариковый подшипник предназначен для восприятия радиальной и осевой нагрузок. Радиально – упорный подшипник с коническими роликами. Тела качения представляют собой конические ролики, большой торец которых прижимается к борту внутреннего кольца. Конические роликовые дорожки и ролики имеют общую вершину конуса на оси подшипника.Конические подшипники выполняют разъемными, что позволяет проводить раздельный монтаж и демонтаж наружных и внутренних колец. Данные роликоподшипники обладают значительной грузоподъемностью в радиальном и осевом направлениях. Упорно – радиальные подшипники. Шариковый и роликовый упорно-радиальные подшипники предназначены для восприятия значительно осевой и небольшой радиальной нагрузки. Этот тип подшипников постепенно приходит на смену упорным подшипникам, прежде всего в быстроходных машинах. Упорные подшипники. Упорный шариковый одинарный подшипник воспринимает осевые силы только в одном направлении. Подшипники одностороннего действия имеют один ряд шариков, которые находятся между двумя кольцами – так называемым тугим кольцом, монтируемым на валу, и свободным кольцом, устанавливаемым в корпусе. Подшипники двухстороннего действия состоят из трех колец, среднее из которых является тугим. Конструкции подшипниковых узлов.Подшипниковые узлы кроме собственно подшипников включают в себя корпус с крышками, устройства для крепления колец, защитные, уплотнительные устройства и др. Они фиксируют вал в радиальном и осевом направлении, предохраняют тела качения от защемления, обеспечивают возможность регулировки зубчатых зацеплений и зазоров в самих подшипниках как при монтаже, так и в процессе эксплуатации, обеспечивают удержание смазочного материала, предохраняют подшипник от пыли и влаги.