Подшипники

Подшипники — одно из основных изобретений, которое определило путь развития промышленности. Довольно обычный подшипник состоит из 2-ух колец, вставленных одно в иное и которое предназначено для поддержания и направления крутящегося вала.

Главные типы

Все подшипники могут быть разделены на две главные группы – подшипники качения и скольжения. Конструкция первых состоит из

• 2-ух колец – внутреннего и внешнего;
• шариков;
• сепаратора, в котором установлены шарики.
• Подшипники скольжения имеют другую систему:
• внешняя обойма;
• внутренняя обойма, сделанная из материала с небольшим коэффициентом трения, к примеру, тефлон (фторопласт).

Задача, которую призваны решать подшипники разного типа – это снижение трения между крутящимся и стационарными узлами агрегата. Это нужно для уменьшения потерь энергии, нагрева и износа деталей, вызываемыми силой трения.

Подшипники скольжения

Сферообразные подшипники скольжения

Этот узел в большинстве случаев выполняют в виде массивной опоры, выполненной из металла. В ней проделывают отверстие, куда вставляют втулку или вкладыш, сделанный из материала с небольшим коэффициентом трения.
Для увеличения эффективности работы этого узла и снижения трения в него вводят жидкую или плотную смазку. Это приводит к тому, что вал отсоединяется от втулки пленкой маслянистой жидкости. Рабочие параметры подшипника скольжения зависят от следующих показателей:

1. Размера компонентов, входящих в этот узел.
2. Частотой вращения вала и размера нагрузок, приходящихся на него.
3. Густотой смазки.

Для обеспечения смазывания подшипника можно применять любую вязкую жидкость – масло, керосин, эмульсии. В большинстве моделей подшипников скольжения для смазки используют газы. Помимо, названных материалов используют и твёрдые, порой их называют консистентные, смазки.

В определенных конструкциях подшипников предусматривается понудительная смазочная система.

Подшипники качения

Внешний вид подшипника качения

В подшипниках данного типа трение скольжение подменяется трением качения. Благодаря подобному решению происходит большое снижение трения и износа.
Подшипники качения имеют многообразные конструкции и размеры. В качестве тел вращения могут быть применены шарики, ролики, иголки.

Шарикоподшипники

Шарикоподшипники являются самым популярным типом подшипников. Он состоит из 2-ух колец, между которыми устанавливают сепаратор с предустановленными шариками конкретного размера. Шарики перемещаются по канавкам, которые, во время изготовления тщательно зашлифовывают. Ведь для полноценной работы подшипника нужно, чтобы шарики не проскальзывали, и при этом у них была значительная площадь опоры.
Сепаратор, в который устанавливают шарики, обеспечивает их точное положение и исключает какой-нибудь контакт между ними. Изготовители производят изделия, которые оснащены двухрядными сепараторами.

Подшипники данного класса используют при довольно маленьких радиальных нагрузках и большом количестве оборотов рабочего вала.

Роликоподшипники

В подшипниках данного класса в качестве тел вращения используют ролики разной формы. Они могут иметь форму цилиндров, усеченных конусов и др. Изготовители осилили выпуск широкой номенклатуры роликовых подшипников с разнообразными размерами колец и тел вращения.
Конусообразный роликоподшипник применяют для работы если есть наличие разнонаправленных нагрузках (осевой и радиальной) и больших оборотах на валу. Конструктивно роликовый подшипник похож на шариковый. Он также состоит из 2-ух колец, сепаратора и роликов. Размеры роликовых подшипников установлены во многих параметров, которые имеют силу у нас в государстве. К примеру, ГОСТ 8328-75 определяет конструкцию, маркировку и размеры подшипников с короткими роликами. А ГОСТ 4657-82 регламентирует размеры и конструкцию игольчатых подшипников. Другими словами на каждый вид подшипников есть собственный ГОСТ.

В данных нормативах приведены таблицы размеров подшипников, которыми должны руководствоваться конструктора, во время проектирования подобных узлов.

Кстати, для облегчения жизни проектантов разработаны и прекрасно используются справочники подшипников, в которых изложены принципы расчетов подшипниковых узлов, указаны размеры самих изделий и сопровождающие деталей, к примеру, размеры заглушек.

Срок эксплуатации работы подшипников устанавливается износом тел качения и дорожек, размещенных в кольцах. Для увеличения служебного срока подшипников используют смазку, она может быть жидкой, к примеру, в коробках передач станочного оборудования, или консистентной (твёрдой).

Помимо износа деталей подшипника, главную роль играет и температура работы в узле. Вследствие нее может происходить неравномерная тепловая дефармация. Это приведет к увеличению частоты проскальзывания, и уменьшается твердость материала, из которого они сделаны.

Изготовители производят подшипники с закрытыми сепараторами. В данные изделия еще на стадии производства укладывают твёрдую смазку, которая гарантировано проработает весь ресурс.

Разновидности подшипников скольжения

Всего размеры и главные характеристики подшипников скольжения, изложены в соответствующих ГОСТ. Всего их насчитывается порядка 6-ти десятков. К примеру, ГОСТ 11607-82 нормирует требования к разъемным корпусам подшипников скольжения, а ГОСТ 25105-82, предъявляет требования к вкладышам, которые устанавливают в корпуса подшипников скольжения.

Классификация подшипников скольжения

Изделия данного типа можно поделить на следующие главные типы:

1. Одно- и многоповерхностные.
2. Со сдвигом поверхностей.
3. Радиальные.
4. Осевые.
5. Радиально-упорные.

Более того, подшипники можно распознавать по конструкции:

1. Неразъемные, их называют втулочными.
2. Разъемные, они состоят из 2-ух деталей ключевого корпуса и крышки к нему.
3. Встроенные, по собственной конструкции, они составляют одно целое с корпусом механизма.

Нельзя забыть и о количестве точек масляной подачи. Есть подшипники с одним и несколькими клапанами. Помимо, приведенных классов можно назвать еще 1 – если есть возможность регулирований подшипника.

Конструкция подшипников скольжения не выделяется сложностью. В состав конструкции входят два кольца. Одно из них (внутреннее) крутится во время работы. Взамен, тел вращения в устройствах данного типа используют втулки, сделанные из антифрикционных материалов. Для увеличения хорошей работы в подшипники закачивают смазочные материалы.

Есть два типа подшипников скольжения — гидростатические и гидродинамические. В изделиях первого типа смазка подается от масляного насоса. Вторые в данном плане удобнее, они сами выступают в роли насоса. Смазка будет поступать в них за счёт разности давления между его элементами.

Подшипники скольжения могут иметь, сферическое, упорное и линейное выполнения. Первые подшипники используют в тех узлах, где преобладают невысокие частоты вращения вала. Главное положительное качество такого выполнения подшипников – это возможность передавать вращение даже при существенных перекосах валов.

Подшипники упорного выполнения используют для работы там, где преобладают поперечные усилия. Очень часто их устанавливают в турбинах и паровых машинах.

Подшипники линейного выполнения исполняют роль направляющих. Кстати, их спецификой можно назвать их работу без перебоев даже при постояннодействующих радиальных усилиях.

Подшипник линейного выполнения

Долголетняя, если не многовековая практика применения подшипников скольжения дает возможность сделать выводы о плюсах и минусах данных конструкций.

• изделия данного класса предоставляют хорошую работу в условиях больших скоростей вращения вала;
• обеспечение значительных ударных и вибрационных усилий;
• относительно небольшие размеры;
• подшипники данного типа допускается ставить в устройствах работающие в водной массе;
• многие модели дают возможность исполнять настройку зазора и, аналогичным образом, обещают точность установки оси вала.

Между тем, подшипникам скольжения характерны и некоторые минусы.

• во время эксплуатации нужно регулярно контролировать уровень смазки;
• при недостаточной смазке и запуске появляется добавочная сила трения;
• намного низкий если сравнивать с остальными классами подшипников КПД;
• при изготовлении подобного рода изделий используют более дорогостоящие материалы;
• во время работы, подшипники данного класса могут вырабатывать лишний шум.

Нормы подшипников скольжения

Одно из отличий подшипников от остальных типов деталей, используемых в промышленности – это то, что они все стандартизированы. Выше было отмечено что на изделие данного класса действует 60 ГОСТ, и это не считая ТУ и другой документации нормативной базы.
ГОСТ не только нормирует конструкцию и размеры подшипников, но и порядок их определения на чертежах, в спецификациях и другой документации для работы.

Более того, ГОСТ на техусловия подшипников регламентирует параметры допусков и посадок, которые обязаны исполнять изготовители.

Маркировка

Маркировка подшипников – это параметры, которые показывают рабочие диаметры изделия (внешний и внутренний), особенности конструкции. Все эти сведения закодированы в наборе цифр и буквенных символов. Порядок кодировки, подробная расшифровка урегулирована в ГОСТах на подшипниковую продукцию. Так, кодировка шариковых и роликовых подшипников однорядных приведена в ГОСТ 3189-89.

В закодированном наименовании подшипника содержатся следующие данные:

• серия ширины;
• исполнение;
• вид изделия;
• группа диаметров;
• посадочный диаметр.

Кстати, необходимо понимать, что у нас используют две системы определения подшипников – ГОСТ и ISO.

Пример расшифровки маркировки на подшипниках

Маркировка может быть нанесена на одно из колец. Если подшипник закрытого типа то маркировку наносят на уплотнение или защитном кольце.

Классы точности подшипников

Класс точности подшипника – это критерий, который определяет самые большие отклонения значения размеров подшипника от номинала.

В определенных устройствах при подборе подшипника покупатель руководствуется стоимостью на него, а прочие параметры для него не так критичны. В некоторых остальных случаях покупатель подбирает подшипник исходя из предельной частоты вращения, при которой не будут, появляются подобные явления, как вибрация и др. Такие довольно жёсткие условия предъявляют к изделиям, работающим на транспорте, станочным узлам, робототехнических комплексов.

В автомобилестроении есть зависимость между точностью обработки и ее стоимостью. Другими словами, чем точнее деталь, тем больше ее остаточная цена.

Деление подшипников по точности дает возможность подобрать такой продукт, какое будет соответсвовать требованиям, которые предъявляет проектировщик и одновременно с подходящей для потребителя стоимостью.

Класс точности описывает точность изготовления изделий. Для регулировки этого параметры есть нормы, конкретные в ГОСТ и ISO. В них установлены допуски на все размеры – диаметры, ширину, фаски и др.

Назначение подшипников качения

Подшипники качения предназначаются для поддержки крутящихся валов. Они нашли свое использование в машинах, различного типа, к примеру, в подъемно-транспортных устройствах, технике, используемой в фермерском хозяйстве, судовых двигателях.

Магнитные подшипники

Магнитные подшипники, которые очень часто используют в самых разнообразных машинах и механизмах работает на основании принципа магнитной левитации. В результате реализации данного принципа в подшипниковой опоре отсутствует контакт между валом и корпусом подшипника. Есть активное исполнение и пассивное.

Энергичные изделия уже в массовом производстве. Неактивные, пока еще находятся на стадии разработки. В них, для получения постоянного магнитного поля используют частые магниты типа NdFeB.

Применение магнитных подшипников предоставляет потребителю следующие преимущества:

• большая устойчивость к износу подшипникового узла;
• использование подобного рода изделий, возможно, в агрессивной среде в огромном диапазоне внешней температуры.

Бесконтактный магнитный подшипник

Одновременно применение подобных узлов за собой влечет определенные проблемы, в особенности:

В случае пропадания магнитного поля, механизм непременно понесет повреждения. По этому для безотказной и безаварийной работы проектировщики используют говоря иначе страховые подшипники. В основном, в качестве страховочных используют подшипники качения. Однако они в состоянии выдерживать несколько отказов системы, после чего требуется их замена, так будут изменены их размеры.

Создание постояннодействующего, а основное, устойчивого, магнитного поля соеденено с разработкой больших и непростых систем управления. Такие комплексы вызывают трудности с обслуживанием и ремонтом подшипниковых узлов.

Лишнее тепловыделение. Оно вызвано тем, что обмотка нагревается во время прохождения через нее электротока, в большинстве случаев, такой нагрев недопускается и по этому приходится ставить системы охлаждения, что, конечно, приводит к усложнению и подорожанию конструкции.

Где применяются устройства скольжения

В действительности тяжело отыскать механизм, в котором не установлены подшипники скольжения. Даже на атомных подводных лодках, на подшипниках данного типа устанавливают гребные валы. Подшипники скольжения нашли широкое использование в станкостроении. В особенности, в них устанавливают валы, по которой передвигается суппорт, резцедержатель и остальные важные части станка.

Классификация подшипников качения

К подшипникам качения относят:

• шариковые;
• роликовые,
• упорные и остальные.

Они все отличаются высокими параметрами стойкости к износу и гарантией работы в условиях разнонаправленных нагрузок – осевых и радиальных.

Характеристики подшипников качения

К ключевым свойствам подшипников качения можно отнести такие:

Угловая скорость, подшипники качения могут демонстрировать высокие значении этой скорости, тем более если сепараторы сделаны из цветмета или полимерных материалов.

Перекос вала. Допускается то, что перекос достигает от 15’ до 30’. Более того, подшипники качения способны воспринимать маленькие осевые усилия. Она не должна быть больше 70% от ненужной радиальной подъемности груза.

Подшипники качения показывают очень маленькие потери на трение.

Каталог заграничных подшипников FAG, INA, SKF, NSK, TIMKEN и др.

В мировой экономике подшипниковая отрасль занимает индивидуальное место, во много это вызвано значимостью продукции ей выпускаемой.

У нас в государстве эту продукцию выпускают на специальных подшипниковых заводах. Но, в наши дни значительно увеличен импорт подшипников из рубежа. Их поставляют со всего мира – Соединённых Штатов, КНР, Германии и др.

Для знакомства с номенклатурой поставляемой продукции достаточно познакомиться с каталогами подшипников, которые рекомендуют потребителям заграничные изготовители — FAG, INA, SKF, NSK, TIMKEN и остальные. Хватит одного взгляда и понять можно всю величину номенклатуры предлагаемых подшипников.

Однако при заказе импортной продукции нужно понимать, что подшипники, поступающие из зарубежа, должны подходить требованиям наших показателей и иметь бумаги, которые подтверждают их качество и безопасность в работе. Подшипники достаточно часто поделывают. Советуем приобретать подшипники только у авторизированных поставщиков.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.