Классификация.

Подшипники качения подразделяются по следующим основным признакам:

1. По форме тел качения:

   • шариковые;

   • роликовые.

Роликовые подшипники могут быть:

• цилиндрическими (короткие, длинные);

• коническими;

• бочкообразными;

• игольчатыми;

• витыми роликами.

Для сборки шариковых подшипников шарики должны быть одинакового диаметра.

2. По направлению воспринимаемой нагрузки:

   • радиальные (F_r);

   • радиально – упорные (F_r и F_a);

   • упорные (осевая нагрузка).

Шариковые радиальные подшипники в том случае, если они не нагружены, могут воспринимать некоторую часть и осевой нагрузки. Как правило, это 70% от величины недогрузки.

3. по числу рядов тел качения:

   • однорядные;

   • многорядные (до 4 рядов).

4. По способу установки:

   • несамоустанавливающиеся;

   • самоустанавливающиеся (сферические).

5. По габаритным размерам подшипники делятся на 5 серий:

   • сверхлегкая;

   • особолегкая;

   • легкая;

   • средняя;

   • тяжелая.

В зависимости от серии изменяются габаритные размеры.

Преимущество роликовых подшипников перед шариковыми состоит в том, что контакт ролика с кольцом происходит по линии, а шарика с внутренним кольцом с точкой. Удельное давление на единицу длины у роликовых подшипников меньше; может воспринимать больше нагрузки.

Причины выхода подшипников из строя.

1. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей. Значит удельное давление приводит к образованию микротрещин, которые расклиниваются проникающей в них смазкой. Наиболее слабые кольца – внутренние.

2. Разрушение колец и тел качения. Наиболее частым является скалывание буртиков у ролика подшипников. Это связано часто с перекосом колец. В редких случаях происходит раздавливание колец или самих шариков.

3. Износ колец и тел качения. Такой вид разрушения характерен для подшипников, работающих в абразивной среде. Это происходит из-за недостатка фильтрации масла и несовершенства уплотнения.

4. Образование вмятин на рабочих поверхностях. Происходит при динамических нагрузках или больших статических нагрузках. происходит часто без вращения. Это связано с образованием местных пластических деформаций. Такой вид повреждения возможен у машин, у которых возникают динамические нагрузки.

5. Разрушение сепараторов. Вызывается большими центробежными силами и воздействием на сепаратор тел качения. Такой вид разрушения встречается часто у быстроходных подшипников. У обычных подшипников сепараторы изготавливают из легких сталей методом штамповки. В таких подшипниках изнашивается сепаратор, а не тела качения. У быстроходных подшипников сепараторы выполняются массивными бронзовыми, увеличение долговечности, улучшение теплоотвода.

Расчет подшипников качения.

Подразделяется на проектировочный и проверочный.

Подшипники качения не могут служить бесконечно долго, даже если они достаточно хорошо предохранены от износа и коррозии.

Критерием работоспособности является усталостное выкрашивание поверхностных слоев.

Проектировочный расчет:

Т.к. подшипники – это детали стандартные, проектировочный расчет сводится к выбору того или иного типоразмера подшипников.

Выбор подшипников зависит от:

• Диаметра посадочных мест на валу;

• Характера и величины, воздействующей на подшипник нагрузки;

• Необходимой точности подшипника;

Особенностей его эксплуатации и конструкции узла.

Уточненный расчет:

Проводится либо по статической С₀ или по динамической С грузоподъемности.

По статической грузоподъемности подшипники рассчитываются в том случае, если частота их вращения меньше 1 об./мин. При частоте вращения от 1 до 10 об./мин. n принимается равной 10.

Порядок выполнения:

• Подшипники рассчитываются после уточненного расчета валов. Т.к. с обоих сторон вала рекомендуется ставить одинаковые подшипники, то расчет проводиться по наиболее нагруженному подшипнику.

• Определяется результирующая реакция в опорах;

• Определяется эквивалентная нагрузка, действующая на подшипник. Для шариковых, радиальных и радиально – упорных подшипников.