Подшипник качения с неподвижным внешним кольцом.


Подшипник - часть опоры, обеспечивающая вращение, качение или линейное перемещение с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.
   Опора с упорным подшипником называется подпятником.

Основные параметры подшипников:
- Максимальные нагрузки;
- Максимальная скорость;
- Посадочные размеры;
- Класс точности;
- Требования к смазке;
- Ресурс (в оборотах) подшипника до появления признаков усталости;
- Шумность.

Нагружающие подшипник силы подразделяют на:
- Радиальную - перпендикулярно оси подшипника;
- Осевую - параллельную оси подшипника.

По принципу работы все подшипники можно разделить на несколько типов:
- Подшипники качения;
- Скольжения;
- Газостатические;
- Газодинамические;
- Гидростатические;
- Гидродинамические;
- Магнитные.




Подшипники качения:

1 - Внешнее кольцо;
2 - Шарик (тело качения);
3 - Сепаратор;
4 - Дорожка качения;
5 - Внутреннее кольцо.



Подшипники качения разных размеров и конструкций.


Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора, удерживающего тела качения (например шарики) на равном расстоянии друг от друга. По наружной поверхности внутреннего кольца, и внутренней поверхности наружного выполняют желоба, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

В некоторых узлах машин, в целях уменьшения габаритов и повышения точности и жёсткости применяют совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу (или на поверхности детали).

Бывают подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Они имеют большое число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения таких подшипников значительно ниже вследствие повышенного сопротивления вращению.

Подшипники качения работают преимущественно на трении качения (лишь небольшие потери на трение между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения, у них ниже потери энергии на трение и меньше износ.
   Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) не требуют замены смазки, открытые - чувствительны к попаданию инородных тел (песка, грязи и пр.), что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:
- По виду тел качения:
   - Шариковые;
   - Роликовые.
- По типу воспринимаемой нагрузки:
   - Радиальные;
   - Радиально-упорные;
   - Упорно-радиальные;
   - Упорные;
   - Линейные.
- По числу рядов тел качения:
   - Однорядные;
   - Двухрядные;
   - Многорядные.
- По способности компенсировать перекосы валов:
   - Самоустанавливающиеся;
   - Несамоустанавливающиеся.




По сути подшипник представляет собой планетарный механизм, в котором водилом является сепаратор, функции центральных колес выполняют внутреннее и наружное кольца, а тела качения заменяют сателлиты.

Частота вращения сепаратора, или шариков вокруг оси подшипника =

N1/2(1 - Dw/dm)

N1 - частота вращения внутреннего кольца радиального шарикоподшипника;
Dw - диаметр шарика;
dm = 0,5(D+d) - диаметр окружности осей шариков.


Частота вращения шарика относительно сепаратора =

N1/2(dm/Dw)




Частота вращения сепаратора - при вращении наружного кольца =

N3/2(1 + Dw/dm)

N3 - частота вращения внешнего кольца радиального шарикоподшипника.



При вращении внутреннего кольца, сепаратор вращается в ту же сторону. Частота вращения сепаратора зависит от диаметра шариков. В связи с этим разноразмерность шариков в комплекте подшипника является причиной его выхода из строя.

При вращении тел качения вокруг оси подшипника, на каждое из них действует (дополнительно нагружая и дорожку наружного кольца) центробежная сила.
   Центробежные силы вызывают перегрузку подшипника при работе на повышенной частоте вращения, перегрев подшипника и ускоренное изнашивание сепаратора.

В упорном подшипнике, кроме центробежных сил, на шарики действует обусловленный изменением направления оси вращения шариков в пространстве гироскопический момент, под действием которого каждый шарик получает дополнительное вращение вокруг оси перпендикулярной плоскости.



Подшипники с российской маркировкой на выставке.


Чашечные подшипники, шарикоподшипники спецназначения и шарикоподшипниковые узлы.




Подшипники скольжения:


Коренной подшипник скольжения коленвала двигателя - с заливкой баббитом.


Подшипник скольжения - это опора или направляющая механизма, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент - вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство.

Между валом и отверстием втулки такого подшипника, имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу. Расчёт зазора определяет:
- минимальную толщину (в мкм) смазочного слоя;
- давление в смазочном слое;
- температуру и расход смазочных материалов.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и может быть:
- Жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для НЕметаллических подшипников);
- Пластичной (на основе литиевого мыла и кальция сульфоната и др.);
- Твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.);
- Газообразной (различные инертные газы, азот и др.).

Наилучшие эксплуатационные свойства демонстрируют пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно.

Антифрикционные материалы подшипников изготавливают из твёрдых сплавов (карбид вольфрама или хрома - методом порошковой металлургии либо высокоскоростным газопламенным напылением), баббитов и бронз, полимерных материалов, керамики, твёрдых пород дерева (железное дерево).

Подшипники скольжения разделяют:
- В зависимости от формы подшипникового отверстия:
   - одно- или многоповерхностные;
   - со смещением поверхностей (по направлению вращения) или без (для сохранения возможности обратного вращения);
   - со/без смещением центра (для конечной установки валов после монтажа).
- По направлению восприятия нагрузки:
   - радиальные (упорные, подпятники);
   - осевые (упорные, подпятники);
   - радиально-упорные.
- По конструкции:
   - неразъемные (втулочные);
   - разъемные (из корпуса и крышки);
   - встроенные (рамовые, составляющие одно целое с картером, рамой или станиной).
- По количеству масляных клапанов:
   - с одним клапаном;
   - с несколькими клапанами.
- По возможности регулирования:
   - нерегулируемые;
   - регулируемые.

Достоинства подшипников скольжения:
- Надежность в высокоскоростных приводах;
- Способность воспринимать значительные ударные и вибрационные нагрузки;
- Бесшумность;
- Сравнительно малые радиальные размеры;
- Допуск установки разъемных подшипников на шейки коленчатых валов - не требуют демонтажа других деталей при ремонте;
- Простая конструкция в тихоходных машинах;
- Работоспособность в воде;
- Допуск регулировки зазора - обеспечивают точную установку геометрической оси вала;
- Экономичны при больших диаметрах валов.

Недостатки:
- В процессе работы требуют постоянного надзора за смазкой;
- Сравнительно большие осевые размеры;
- Большие потери на трение при пуске;
- Большой расход смазочного материала;
- Высокие требования к температуре и чистоте смазки;
- Пониженный коэффициент полезного действия;
- Неравномерный износ подшипника и цапфы;
- Применение более дорогих материалов.




Образцы подшипников:


Радиально-упорный шариковый.


Радиально-упорный шариковый, с четырёхточечным контактом.


Самоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый.


Радиальный шариковый - для корпусных узлов.


Радиальный роликовый.


Радиально-упорный роликовый (конический).


Самоустанавливающийся радиальный роликовый.


Самоустанавливающийся радиально-упорный роликовый.


Самоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый, с бочкообразными роликами(сферический).


Упорный шариковый.


Упорный роликовый.
Ролики и сепаратор упорного игольчатого подшипника.

Карта сайта
q2212@yandex.ru
+79030100732

Создай сайт! Create site!