Адрес:
620078, г. Екатеринбург, ул. Вишневая, д. 46, офис 411

Основные типы подшипников

 

Основные типы подшипников:

По принципу работы все подшипники можно разделить на несколько типов:

подшипники качения; (Советская и российская маркировка подшипников состоит из условного обозначения и стандартизована ГОСТ 3189-89 «Подшипники шариковые и роликовые)

подшипники скольжения; 

К подшипникам скольжения также относят:

газостатические подшипники;

газодинамические подшипники;

гидростатические подшипники;

гидродинамические подшипники;

магнитные подшипники.

Подшипники качения:

Устройство однорядного радиального шарикоподшипника:

1) внешнее кольцо;

2) шарик (тело качения);

3) сепаратор;

4) дорожка качения;

5) внутреннее кольцо.

Различные виды насыпных подшипников

Подшипники качения различных размеров и конструкций

Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба — дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения. Такие подшипники называются промышленными.

Также существуют насыпные подшипники, состоящие из сепаратора и вставленных в него шариков (см. рис. ниже), которые можно вытаскивать.

Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Такие подшипники имеют большее число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение, и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые — чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Классификация

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

По виду тел качения

Шариковые,

Роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);

По типу воспринимаемой нагрузки

Радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается).

Радиально-упорные, упорно-радиальные. Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала. Часто нагрузка вдоль оси только одного направления.

Упорные (нагрузка поперек оси вала не допускается).

Шариковые винтовые передачи. Обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения.

По числу рядов тел качения

Однорядные,

Двухрядные,

Многорядные;

По способности компенсировать несоосность вала и втулки:

Самоустанавливающиеся.

Несамоустанавливающиеся.

По материалу тел качений:

Полностью стальные;

Гибридные (стальные кольца, тела качения неметаллические. Как правило, керамические);

Подшипники скольжения

 

Вкладыши (втулки) подшипников скольжения

Определение

CMCGleitlager.jpg

Подшипник скольжения — опора или направляющая механизма или машины, 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 подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу. Расчёт зазора подшипника, работающего в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки.

При расчёте определяются: минимальная толщина смазочного слоя (измеряемая в мкм), давления в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает низкое трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей среды.

Смазка 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.) и

газообразной (различные инертные газы, азот и др.).

Наилучшие эксплуатационные свойства показывают 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 в поры.

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

PV-фактор

PV-фактор — основная характеристика (критерий) оценки работоспособности подшипника скольжения. Является произведением удельной нагрузки P (МПа) на окружную скорость V (м/с). Определяется для каждого антифрикционного материала экспериментально при испытаниях или в процессе эксплуатации. Многие данные по соблюдению оптимального PV-фактора даны в справочниках

Классификация:

В основу классификации положен анализ режимов работы подшипников по диаграмме Герси-Штрибека.

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 смещением или без смещения центра (для конечной установки валов после монтажа);

по направлению восприятия нагрузки:

радиальные

осевые (упорные, подпятники),

радиально-упорные;

по конструкции:

неразъемные (втулочные; в основном, для I-1),

разъемные (состоящие из корпуса и крышки; в основном, для всех, кроме I-1),

встроенные (рамовые, составляющие одно целое с картером, рамой или станиной машины);

по количеству масляных клапанов:

с одним клапаном,

с несколькими клапанами;

по возможности регулирования:

нерегулируемые,

регулируемые.

Достоинства

Надежность в высокоскоростных приводах

Способны воспринимать значительные ударные и вибрационные нагрузки

Сравнительно малые радиальные размеры

Допускают установку разъемных подшипников на шейки коленчатых валов и не требуют демонтажа других деталей при ремонте

Простая конструкция в тихоходных машинах

Позволяют работать в воде

Допускают регулирование зазора и 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 и несовершенной смазке

Большой расход смазочного материала

Высокие требования к температуре и чистоте смазки

Пониженный коэффициент полезного действия

Неравномерный износ подшипника и цапфы

Применение более дорогих материалов

 

Яндекс.Метрика