AllBearings Logo

Все о подшипниках - Все о подшипниках - Терминология подшипников

бесплатные материалы по подшипникам

программы, документация и каталоги

Спонсорская реклама

Все о подшипниках

главная шарик   программы   все о подшипниках   каталог подшипников   сотрудничество   статьи

 

Все о подшипниках

Справочные данные по подшипникам качения

Типы и конструктивные разновидности подшипников качения (ГОСТ 3395-89)
Подшипники качения классифицируют по следующим признакам (табл.1): направлению воспринимаемой нагрузки относительно оси вала (радиальные, радиально-упорные, упорно-радиальные, упорные), форме тел качения (шариковые, роликовые), числу рядов тел качения (однорядные, двухрядные, четырехрядные, многорядные), способности самоустановки (самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся).

Классификация подшипников качения

Таблица 1

Радиальные Радиально-упорные Упорные и упорно-радиальные
Шариковые Роликовые Шариковые Роликовые Шариковые Роликовые
Однорядные:
Основной конструкции;
со стопорной канавкой на наружном кольце;
с упорным бортом;
с фланцем на наружном кольце;
с защитными шайбами;
с уплотнениями;
сферические.

Двухрядные
Основной конструкции с уплотнениями.

Двухрядные сферические:
с цилиндрическим отверстием внутреннего кольца;
с коническим отверстием внутреннего кольца; с закрепительной втулкой.
С короткими цилиндрическими роликами: однорядные; двухрядные; многорядные.

Однорядные сферические

Двухрядные сферические: Основной конструкции;
с цилиндрическим отверстием внутреннего кольца;
с коническим отверстием внут- реннего кольца;
с закрепительной втулкой;
со стяжной втулкой;
с защитными шайбами;

С игольчатыми роликами: однорядные; комбинированные
Однорядные: основной конструкции;
с разъемными кольцами;
с трех - и четырех- точечным контактом; сдвоенные; строенные.

Двухрядные
С коническими роликами: однорядные; основной конструкции;
с упорным бортом на наружном кольце; двухрядные; четырехрядные
Упорные: одинарные; двойные.

Упорно- радиальные: с углом контакта 60°;
Упорные:
с цилиндрическими роликами:
с коническими роликами. Упорно- радиальные сферические:
со сферическими роликами.

Характеристики подшипников качения

Конструкция каждого типа подшипника наилучшим образом удовлетворяет одному или нескольким требованиям, предъявляемым к опоре. Часто эти требования бывают противоречивы. Например, большие нагрузки и высокие частоты вращения; большие нагрузки и малое межцентровое расстояние между осями валов и т.п.

При выборе подшипников и конструировании опор учитывают факторы режимов работы и условий эксплуатации. Под первыми понимают величину, направление и характер действия нагрузки, частоту вращения, температуру, под вторыми - состояние среды, окружающей опору; влажность, запыленность, условия смазывания; технологичность изготовления, сборки и разборки опор, монтажа и демонтажа подшипников; удобное профилактическое обслуживание опор в процессе эксплуатации; ремонтопригодность опор; возможность реконструкции в связи с интенсификацией режимов работы; зависимость смазывающего материала от режимов работы, включая температурный; смену его без разборки опор.

Подшипники шариковые радиальные однорядные. Они допускают наибольшую частоту вращения и обеспечивают двустороннюю фиксацию валов. Их осевая грузоподъемность прямо пропорциональна величине радиального зазора. Этот тип подшипника перспективен для дальнейшего совершенствования (увеличении грузоподъемности и частоты тращения), имеет большое число модификаций - с защитными шайбами и с уплотнениями, «ессепараторные и с канавкой для вставления шариков' (повышенная радиальная грузоподъемность и пониженная в 2 раза предельная частота враш,ения), с канавкой на наружном кольце (уменьшенные осевые габаритные размеры опор), со сферической посадочной поверхностью наружного кольца для работы в опорах с повышенными перекосами, встроенные в радиальные и фланцевые корпуса, что позволяет устанавливать подшипники каче-мия на валы по посадкам с зазором, но без провертывания относительно последних на рабочих режимах. В наружных кольцах встроенных подшипников с уплотнительным устройством предусмотрены отверстия для подачи смазывающего материала.

Однорядные шариковые подшипники устанавливают в двухопорные валы редукторов, конвейеров, электродвигателей небольшой и средней мощности, в опоры станков и быстроходных центрифуг, в высокоточные приборы и т.п.

Грузоподъемные и скоростные радиальные шарикоподшипники отличаются друг, от друга профилем желоба, конструкцией сепаратора и классом точности. Меньшая кривизна желобов скоростных подшипников сокращает реакцию на перекосы.

Подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные идентичны шариковым радиальным однорядным по допустимой частоте вращения, но уступают им в грузоподъемности, работают при наличии перекосов от 1° 30' до 3° без сокращения срока службы. (Допустим поворот наружных колец, а не криволинейность вала). При этом шарики должны контактировать с наружным кольцом, а уплотнительное устройство нормально работать. Они неразборные, фиксируют положение вала и воспринимают небольшую двухстороннюю осевую нагрузку.

Сферические двухрядные шарикоподшипники имеют мало модификаций, неперспективны для дальнейшего усовершенствования, так как современные технологические возможности по обеспечению соосности опор позволяет применять более грузоподъемные подшипники других типов.

Сферические двухрядные шарикоподшипники устанавливают в двух- и многоопорные валы трансмиссий, в опоры сельскохозяйственных и других машин, где не требуется их строгая соосность.

Роликовые подшипники с короткими цилиндрическими роликами разборные, воспринимают радиальную нагрузку, трех - и четырехбортовые - радиальную и небольшую осевую нагрузку. Внутренние и наружные кольца в опорах фиксируют одновременно. Прерывистая знакопеременная осевая нагрузка может быть больше, чем постоянная односторонняя. Коэффициент трения при осевом нагружении из-за наличия трения скольжения несколько выше, чем при восприятии чисто радиальной нагрузки. При отсутствии строгой соосности возникают кромочные давления роликов на дорожки качения, резко снижающие срок службы подшипников. Этот тип подшипников весьма чувствителен к перекосам. Бомбинирование образующих роликов несколько компенсирует этот их недостаток.

Предельные частоты вращения подшипников с короткими цилиндрическими роликами и шариковых радиальных однорядных примерно одинаковы, особенно при центровке сепаратора по бортам наружных колец, так как сепаратор проскальзывает при наличии смазочного материала. Чрезмерно липкая пластичная смазка с частицами в ней продуктов износа работающего подшипника может стать причиной абразивного износа сепаратора, сопровождающегося самобалансированием последнего. При центровке сепараторов по бортам внутреннего кольца износ происходит быстрее и сопровождается прогрессирующим дисбалансом, что приводит к разрушению сепаратора. Такие подшипники, особенно при пластичной смазке, рекомендуется применять для работы на частотах вращения не превышающих 60% табличных данных каталога.

Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами имеют много конструктивных разновидностей и модификаций, перспективны для применения, допускают повышение грузоподъемности вследствие комплектования их роликами большего диаметра без изменения габаритных размеров. Однорядные подшипники устанавливают в узлы двухопорных валов редукторов, электродвигателей и других машин. Двухрядные подшипники с бортами на внутреннем кольце 31821... и с бортами на наружном кольце 41629... имеют большую жесткость относительно однорядных, хорошо сохраняют положение центра вращения, допускают регулирование радиального зазора осевым смещением внутреннего кольца по конусу вала. Их применяют в опорах шпинделей, в валках скоростных штрипсовых, проволочных станов. Двух- и четырехрядные подшипники с цилиндрическими роликами самые грузоподъемные из всех типов крупногабаритных роликоподшипников: допускают наибольшую частоту вращения и позволяют проводить сборку и разборку опор без демонтажа внутренних колец. Их применяют в опорах валков листопрокатных станов, цементных печей и других грузоподъемных машин.

Роликовые подшипники радиальные сферические двухрядные неразъемные, фиксируют осевое положение вала. Их грузоподъемность превосходит грузоподъемность шариковых радиальных однорядных подшипников в 2 раза, а предельная частота вращения меньше в 1,6 раза. Роликоподшипники сферические двухрядные допускают в опорах поворот наружных колец от 1° до 2 ° 30' без сокращения их срока службы. При этом ролики не должны выходить за пределы ширины наружного кольца и уплотнительное устройство должно работать нормально.

Внутреннее кольцо основного типа двухрядного сферического роликоподшипника имеет два нерабочих борта и средний - силовой, который направляет качение роликов и фиксирует их осевое положение. Расположенные под углом друг к другу дорожки качения внутренних колец, с которыми ролики контактируют по всей длине, обеспечивают подшипникам осевую грузоподъемность. Угол контакта роликоподшипников сферических двухрядных находится в пределах 9° - 13°. Двухрядные сферические роликоподшипники с симметричными роликами оборудованы плавающим бортом; их ролики с обоими кольцами имеют линейный контакт. При таких же габаритных размерах их грузоподъемность выше в ~ 1,25 раза.

Сепараторы сферических двухрядных роликоподшипников центрируют по роликам. При работе в опорах с переменной скоростью и при вибрациях, свойственных инерционным решеткам виброустановок, применяют сепараторы, центрируемые по наружному кольцу.

Двухрядные сферические роликоподшипники перспективны для применения. Конструктивных модификаций у них не много: коническое отверстие, закрепительные и буксовые втулки, посредством которых обеспечивают неподвижное соединение подшипников с валами и регулируют радиальный зазор. В бумагоделательных машинах применяют двухъярусные подшипники со сферическими и цилиндрическими роликами. Расширяется номенклатура сферических роликоподшипников с отверстиями в наружном кольце, по которым подводится смазывающий материал непосредственно в зону контактирования элементов качения, характеризуемую максимальным тепловыделением.

Двухрядные сферические роликоподшипники устанавливают в двух- и многоопорные валы редукторов, мощных вентиляторов, шахтных подъемников, трансмиссий, гребных валов, мельниц и т.д. они незаменимы в опорах, расположенных на разных фундаментах и подвергающихся большим деформациям. Если их устанавливают попарно (каландры; прокатные валки; ролики цементных печей), то соосность опор обеспечивают по нормам подшипников с линейным контактом.

В практике применяют однорядные сферические роликоподшипники с цилиндрическим и коническим отверстием. Они допускают поворот корпусов до 4°. Такие роликоподшипники имеют грузоподъемность, примерно равную грузоподъемности коротких цилиндрических роликов, но уступают им в 2 раза по частоте вращения.

Подшипники роликовые с длинными цилиндрическими роликами имеют повышенную радиальную грузоподъемность, уменьшенную частоту вращения и большую чувствительность к перекосам. Комплектующие их ролики в 3-5 раз длиннее своего диаметра. Эти подшипники неперспективны; они имеют большое число модификаций: двух - и трехрядные, с сепараторами и без сепараторов. Под некомплектные подшипники посадочные поверхности корпусов и валов обрабатывают с шероховатостью не ниже, чем у колец комплектных подшипников.

Подшипники с длинными цилиндрическими роликами применяют в опорах шестеренных и прокатных валков, в правильных машинах с низкой частотой вращения, в шарнирах Гука для передачи больших крутящих моментов и т.д.

Подшипники роликовые игольчатые получают все большее распространение вследствие их высокой радиальной грузоподъемности при малом диаметре сечения. Небольшой диаметр и малая масса игл обеспечивают хорошую работу подшипников при резком изменении частоты и направления вращения. Несмотря на их низкую предельную частоту вращения и недопустимость перекосов, они перспективны особенно при бомбиниро-ванном профиле образующих игл. Конструктивные разновидности игольчатых роликоподшипников: с сепараторами, без сепараторов, некомплектные, с уплотнительными устройствами, с донышками и т.д. Их устанавливают в опоры станков, в механизмы прокатных станов, в опоры с качательным движением кривошипно-шатунных механизмов, в карданы валов автомобилей, сельскохозяйственных машин и других механизмов.

Подшипники роликовые с витыми роликами неперспективны при интенсификации режимов работы из-за низкой допустимой частоты вращения, невысокой грузоподъемности, которая в 2 раза ниже, чем у подшипников с длинными цилиндрическими роликами, вследствие низкой твердости роликов (HRC 45-50) и чувствительности к перекосам (хотя и имеют пониженную жесткость). Но они менее чувствительны к загрязнению, так как посторонние частицы сосредотачиваются между витками спирали. Конструктивные разновидности: некомплектные, с удлиненным внутренним кольцом и пазом под дюбель, удерживающий кольцо от провертывания при сопряжении с валом по посадке с гарантированным зазором. Подшипники с витыми роликами устанавливают в двух - и многоопорных валах и в трансмиссионных валах транспортных рольгангов, на которые действуют ударные нагрузки. Подшипники 5210К с большим радиальным зазором наиболее подходят для опор тянущих роликов стекольных машин.

Шариковые радиально-упорные подшипники имеют грузоподъемность, которая в 1.3-1,5 раза больше грузоподъемности шариковых радиальных однорядных (имеют большее число шариков) при такой же предельно допустимой частоте вращения они более чувствительны к перекосам; их осевая игра регулируется. Однорядные подшипники фиксируют вал в одном направлении. Отечественная промышленность изготовляет их с углом контакта 12°, 26°и 36°. С увеличением угла контакта снижается частота вращения на 25% и повышается осевая грузоподъемность в 2 раза. Подшипники с углом контакта 36° применяют в опорах с преимущественной осевой нагрузкой, с углом контакта 12° - в опорах с радиальной нагрузкой, с углом контакта 26°- в опорах с комбинированным нагружением.

Одно из колец радиально-упорного подшипника имеет замок. В основной конструкции отечественного производства замок находится на наружном кольце, у большинства импортных подшипников - на внутреннем. Осевую нагрузку должен воспринимать высокий борт, иначе шарики не будут иметь контакта.

Конструкция радиально-упорных подшипников весьма разнообразна. Высокоточные подшипники качения изготавливают сдвоенными и строенными по различным схемам: широкими торцами наружных колец друг к другу (back to back, схема О), узкими торцами наружных колец друг к другу (face to face, схема X) и один за другим (tandem, схема Т). Сдвоенные радиально-упорные шарикоподшипники по схемам О и X обладают удвоенной радиальной грузоподъемностью, по схеме Т - удвоенной осевой. У строенных подшипников по схеме Т осевая грузоподъемность увеличивается менее чем в 3 раза. Радиально-упорные однорядные шарикоподшипники изготавливают с разъемными внутренними (серии 176... и 126...) и разъемным наружным (серия 116...) кольцами. Они предназначены для работы обязательно с осевым нагружением. Четырехточечные шарикоподшипники (дорожку качения их наружного кольца обрабатывают из двух центров) осуществляют более жесткую осевую фиксацию. При чисто радиальном нагружении подшипники с разъемными кольцами становятся менее скоростными из-за большего коэффициента трения скольжения. Разъемные кольца нуждаются в обязательном центрировании в опоре.

Радиально-упорные шарикоподшипники устанавливают в жесткие двухопорные валы редукторов, станков, насосов, крупных дымососов тепловых электростанций, пил, упорных головок прошивных клетей трубных станов. Неразборные двухрядные серии 3056... , применяемые в опорах с ограниченными осевыми размерами, в СНГ и за рубежом изготавливают с предварительным натягом и с увеличенными радиальными зазорами. В подвесных конвейерах широко применяют радиально-упорные шарикоподшипники с толстым наружным кольцом и с упрощенной конструкцией колец.

Угол контакта и осевая грузоподъемность радиально-упорных подшипников

Таблица 2

Тип подшипника Угол контакта в градусах Осевая грузоподъемность в % от неиспользованной
допустимой радиальной нагрузки
36000; 236000; 336000 12 До 70
46000; 246000; 346000 26 До 150
66000; 266000; 366000 36 До 200

Роликовые конические подшипники изготавливают одно-, двух- и четырехрядными. Их грузоподъемность в сравнении с шариковыми радиальными однорядными выше соответственно в 1,9; 3,8; и 7,6 раза, предельная частота вращения ниже в 1,6; 2,0 и 2,5 раза. Динамическая грузоподъемность однорядных конических широких серий и роликовых сферических двухрядных примерно равна, а осевая грузоподъемность подшипников с коническими роликами выше, так как угол контакта конических подшипников больше. У однорядных конических подшипников серии 27... и нестандартных четырехрядных с углом контакта 25-30° осевая грузоподъемность более высокая.

Конические роликоподшипники разборные, регулируемые (однорядные), их внутренние кольца имеют силовые и нерабочие борта. Силовые борта направляют качение роликов, фиксируют их осевое положение.

Предельная частота вращения конических подшипников зависит от формы силового борта внутреннего кольца, с которым контактируют ролики, и от материала сепаратора.

Частота вращения подшипников со штампованными стальными сепараторами не должна превышать 60% табличных данных каталога. Наименьшее давление испытывает борт сферической формы, контактирующей с роликами по сегменту, но он наиболее трудоемок в изготовлении. Борта конической и плоской формы сопрягаются с роликами соответственно по линии и двум точкам.

Устанавливают однорядные конические подшипники на валу по два в одной опоре или по одному на каждом из его концов, осевую игру регулируют непосредственно при сборке опор. Осевую игру двух- и четырехрядных подшипников регулируют на ГПЗ узкими дистанционными кольцами определенной высоты, входящими в комплект подшипников. В двух- и четырехрядных конических подшипниках, взаимозаменяемых по габаритным размерам, не допускается переставлять кольца из одного комплекта в другой, а в четырехрядных - переставлять идентичные кольца даже в одном комплекте. Все их детали имеют индивидуальную комплектовочную маркировку, состоящую из номера подшипника, литеры кольца в комплекте, даты изготовления и номера ГПЗ. Комплектовочную маркировку всегда учитывают при сборке, монтаже и эксплуатации. Четырехрядные конические подшипники изготовляют с цилиндрическими и коническим отверстием. В комплект первых входят три наружных и два двойных внутренних кольца. Подшипники с коническим отверстием серий 477... и 511... состоят из трех внутренних колец, стыкуемых непосредственно, и, соответственно, двух и четырех наружных с дистанционными кольцами между ними. Смазывающий материал подается к ним через отверстия в наружных кольцах подшипника и в дистанционных кольцах.

Конические роликоподшипники имеют много конструктивных разновидностей. Однорядные изготавливают с бортом на наружном кольце, двухрядные - с двумя внутренними и одним наружным кольцом (регулируемые и нерегулируемые). С одним внутренним и двумя наружными кольцами (также регулируемые и нерегулируемые).

У однорядных конических подшипников, установленных на один вал, фиксируют одноименные торцы внутренних и наружных колец, у двухрядных с двумя внутренними кольцами надежно фиксирует в опоре внутренние кольца, так как кроме радиальных сил они воспринимают еще их осевые составляющие. У четырехрядных конических с цилиндрическим отверстием обязательной фиксации подлежат наружные кольца, у подшипников серии 477... - внутренние кольца, у подшипников серии 577... - внутренние и наружные кольца. Однорядные конические роликоподшипники устанавливают в жесткие двухопорные валы редукторов, в шпиндели станков, в колеса автомобилей, двухрядные - в двухопорные валы редукторов, роликов рольгангов, в опоры ситковозов, мостовых кранов, в многоопорные трансмиссии рольгангов, четырехрядные - в опоры валков прокатных станов, станинных роликов, драг, в опорные ролики цементных печей и т.д.

Осевая грузоподъемность конических роликовых подшипников

Таблица 3

Тип подшипника Осевая грузоподъемность в % от Допустимой радиальной неиспользованной нагрузки
7000 до 40
67000 до 70
27000 до 1 50
97000 до 40
77000 до 20

Шариковые упорные подшипники разборные, регулируемые, воспринимают только осевые нагрузки и жестко фиксируют положение вала. Их изготавливают одинарными и двойными: предельная частота вращения равна 30 % от предельной частоты вращения шариковых радиальных однорядных. Упорные подшипники не допускают перекосов колец, подкладные кольца серий 18... и 48... компенсируют лишь перекосы, возникающие при монтаже. Упругие прокладки из клингерита, меди, пластмасс, твердой маслостойкой резины успешно заменяют подкладные кольца. При регулировании упорных шарикоподшипников строго соблюдают нормы осевой игры, особенно при высокой частоте вращения, так как это обеспечивает правильное вращение шариков разгруженного ряда и исключает аварийное разрушение подшипников. Обычно свободные кольца упорных шарикоподшипников в опорах подпружинивают.

Шариковые упорные подшипники неперспективны вследствие недопустимости форсирования режимов работы по частоте вращения. Их устанавливают обычно в опоры тихоходных валов редукторов, задвижек, крюков мостовых кранов, поворотных и нажимных устройств, в опоры станков с точным вращением валов и шпинделей, вращающихся центров и т.д. Вследствие того, что у упорных подшипников не регламентировано радиальное перемещение, их часто устанавливают в опорах, где радиальную нагрузку воспринимают подшипники скольжения.

Упорные роликоподшипники с цилиндрическими, коническими и сферическими роликами разборные, предназначены для восприятия больших осевых нагрузок и обеспечения жесткой осевой фиксации валов. Их изготовляют одинарными и двойными, иногда одновременно и двухрядными. Наиболее перспективны из них упорно-радиальные сферические; их предельная частота вращения выше, чем у шариковых упорных, примерно в 2 раза, и больше чем у роликовых с прямолинейным контактом, - примерно в 2,5 раза. Упорно-радиальные сферические с асимметричными роликами серий 9039... могут работать только на жидком масле.

Упорным подшипникам с цилиндрическими роликами свойственно скольжение роликов относительно дорожек качения. Его уменьшают установкой нескольких коротких роликов различной длины в одном ряду. Чередование роликов разной длины исключает неравномерный износ колец. У упорных подшипников с коническими роликами трение скольжения возникает между торцами роликов и упорными бортами колец. С бортами колец иногда могут контактировать не все ролики. Тогда под действием больших радиальных нагрузок, как составляющих осевых усилий, борта скалываются. Нормальная работа таких подшипников зависит от точности конусов колец и роликов. Их производство не развивается.

Упорно-радиальные сферические роликоподшипники устанавливают в опоры горизонтальных и вертикальных валов различных машин, в вертлюги, экструдеры, экспеллеры и другое оборудование.

 

 

 

 

 

Рейтинг@Mail.ru Доска бесплатных объявлений

Сайт создан в системе uCoz