Подшипники типы способы их установки

Подшипник. Виды и применение. Особенности и как выбрать

Подшипник – это сборный узел, применяемый в качестве поддерживаемой оборачиваемой опоры с минимальным трением и сопротивлением. Используется для установки на валы, оси и прочие подвижные детали. Обеспечивает вращение или качение, создавая при этом почти ничтожное сопротивление.

Рабочие параметры и как выбрать подшипник

Сфера применения подшипников очень обширна, так как они входят в конструкцию любого транспорта, бытовой техники, различных промышленных механизмов и агрегатов. Все они работают в разных условиях с определенными нагрузками. Для каждого назначения производятся определенные типы подшипников. Они могут иметь одинаковые внешние параметры, в том числе и размер, но отличаться по ключевым характеристикам.

При выборе подшипника для установки важно учитывать его особенности:

• Радиальную и осевую нагрузку.
• Максимальную скорость.
• Посадочные размеры.
• Класс точности.
• Уровень шума.
• Уровень вибрации.
• Максимально допустимую рабочую температуру.

Подшипники могут быть изготовлены из различных сплавов и с применением определенных способов термообработки. Эти параметры являются ключевыми при определении радиальной и осевой нагрузки узла вращения. При выборе подшипника важно, чтобы эти параметры соответствовали необходимым.

В описании характеристик подшипников производителем указывается максимальная скорость оборотов, на которую они рассчитаны. Важно устанавливать только те, которые имеют в своем рабочем диапазоне необходимое значение вращения. Одни подшипники применяют для крепления валов редукторов с малой угловой скоростью, другие, к примеру, устанавливаются на ротор электромотора, который выдает 10 тыс. об/мин. Внешне они могут быть одинаковыми, но если их поменять местами, то обычный быстро заклинит или развалится.

Одним из важнейших параметров при выборе подшипника выступают его посадочные размеры. Они включают диаметр внутренней и наружной обоймы, а также ширину. Встречаются тысячи вариаций размеров, отличающихся по отдельным параметрам на значение всего 1 мм.

Также подшипники отличаются между собой по шумности и уровню вибрации. Причем это проявляется в большей мере при повышении скорости оборотов. Образцы более высоких классов точности работают мягче и тише, поэтому используются на механизмах с высоким угловым ускорением.

Также важным параметром выступает рабочая температура использования. Для горячей среды, к примеру, узлов двигателя внутреннего сгорания или коробки переключения передач автомобиля, ведется производство подшипников из термостойкой стали, с минимальным линейным расширением.

Типы подшипников

Существует несколько принципиально отличающихся между собой типов подшипников:

• Шариковые.
• Роликовые цилиндрические.
• Роликовые конические.
• Самоустанавливающиеся.
• Игольчатые.
• Упорные шариковые.
• Упорные роликовые.

Каждый тип имеет свою специфику при использовании в конкретных условиях. Одни отличаются простотой смазки и производства, другие могут работать в условиях большой опорной нагрузки или на высоких оборотах.

Шариковый подшипник

Это классическая очень распространенная конструкция. Она состоит из круглых стальных шариков, которые располагаются между двумя кольцами, называемыми обоймы. Внутри последних имеются дорожки. За счет этого шарики катаются между ними, но не могут сместиться в сторону, как и сами обоймы.

Все шарики располагаются по окружности с одинаковым зазором между собой, так как разделяются сепаратором. Это не несущая деталь, а только поддерживающая. Она предотвращает сближение шариков под одну сторону. В противном случае между обоймами появится зазор, и подшипник сможет рассыпаться.

Форма шариков позволяет им касаться обойм точечно. Естественно, чем меньше площадь контакта, тем ниже сопротивление при вращении. Густая смазка в таких подшипниках помещается сбоку, благодаря этому шарики всегда смазаны.

Роликовые цилиндрические

Подшипник этой конструкции очень похож на шариковый. Отличие заключается в том, что в качестве тел качения в нем применяются цилиндрические ролики. Это увеличивает площадь контакта с поверхностью внутренней и внешней обоймы. Как следствие данная конструкция обладает большим противодействием.

Роликовые цилиндрические подшипники за счет линейной точки опоры на каждом теле качения способны нести большую радиальную нагрузку. Они превосходят в этом плане шариковые устройства аналогичного типоразмера в 1,5-2 раза. При этом нужно отметить, что ролики на отдельных подшипниках могут располагаться в несколько рядов.

Для размещения роликов проточка для их качения на обоймах делается шире. Также требуется изготовления широкого сепаратора. В целом производство такого изделия более сложное и затратное в плане расхода материала, однако фактическая разница между роликовыми и шариковыми подшипниками несущественная.

Роликовые конические

Имеют в качестве элементов качения ролики конической формы. Это делает механику работы устройства более устойчивой к осевому воздействию. При этом их радиальная стойкость по факту остается аналогично высокой, как и у обычных роликовых цилиндрических конструкций.

Именно подшипники этого типа применяются для установки на ступицы автомобилей. Они подходят для этого лучше всего. Уклон роликов располагается таким образом, что при ударе о колесо, те могли устоять. Возможно расположение элементов качения в два ряда. В таком случае с одной стороны они имеют уклон зеркально отображенный относительно второй. Это делает такую конструкцию стойкой к осевому воздействию с любой стороны.

Самоустанавливающийся

Это двухрядный подшипник, у которого наружная обойма имеет сферический изгиб. Благодаря этому при монтаже она устанавливается ровно, несмотря на перекос внутреннего кольца на валу или оси. Это позволяет компенсировать неравномерный износ посадочного места, его деформацию в результате изгиба и прочие дефекты.

Самоустанавливающиеся подшипники обладают достаточно хорошей стойкостью к осевой нагрузке, но в большей мере они рассчитаны на радиальную. Чаще всего их ставят на прокатные станки, вентиляторы с высокой скоростью оборотов, опоры тяжелых узлов и агрегатов.

Игольчатый

Это подшипник практически полностью повторяющий конструкцию роликового цилиндрического. Только в нем в качестве тел качения используются тонкие прутики иголки. Их малое сечение позволяет минимизировать посадочный размер подшипника.

Эта конструкция аналогичная по стойкости, что и роликовая цилиндрическая, но более дешевая в исполнении за счет сниженного расхода металла. Максимальная скорость вращения таких устройств невысокая. Однако во многих случаях этого достаточно для установки в двигателе внутреннего сгорания, поэтому назвать такую конструкцию ненадежной нельзя. Стоит все же отметить специфический шум при вращении игольчатого подшипника с износом. Поврежденные затертые иголки на высоких оборотах создают весьма специфический звук, хорошо различимый на слух от повреждений на прочих конструкциях подшипников.

За счет малого наружного диаметра они используются в самых разнообразных механизмах. Их можно встретить даже в таких простых, как: держатель туалетной бумаги, принтер, копировальный аппарат, ручной электроинструмент и т.д.

Упорный шариковый

Это также подшипник, элементом качения которого выступают шарики. Однако на этом сходство между ними заканчивается. Они рассчитаны на противодействие высоким осевым нагрузкам. Радиальное влияние на такие устройства весьма ограничено, в идеале оно должно вообще отсутствовать.

Особенность этой конструкции в том, что шарики упираются точками параллельно оси вращения. Это и создает нужную стойкость. Такая система может быть как однорядной, так и двухрядной.

Упорные роликовые

Имеют еще большую стойкость к осевой нагрузке. Отличие такой конструкции от классической в том, что внутренняя и наружная обоймы стыкуются между собой сбоку. В связи с этим и форма сепаратора в ней отличается от привычной.

Подшипники могут иметь как цилиндрические, так и конические ролики. Причем последние держат самые высокие осевые удары. Также возможно исполнение устройства со сфероконическими роликами, что позволяет им само устанавливаться.

Особенности износа подшипников

Хотя каждый подшипник имеет сравнительно небольшой уровень трения при вращении, но все же отличается склонностью к износу. Для минимизации этого требуется обеспечение смазки элементов качения. Для этого в большинстве случаев применяется густая смазка. Она может быть помещена внутрь заводом изготовителем, или же наносится непосредственно в момент выполнения установки.

По мере вращения элементы качения стирают обойму, увеличивая зазоры. Их расширение влечет появление люфта. Тот является причиной повреждения сепаратора и нарушения расположения тел качения. Симптомами износа подшипников является появление биения при их работе, характерный свист в результате трения, трещины обойм, заклинивание. Последнее происходит при появлении ржавчины, что бывает на плохо смазанном механизме с большим простоем.

В связи с этим важно периодически диагностировать подшипники и выполнять их замену. Так как подшипники сажаются в посадочное место плотно, то их демонтаж сопровождается массой трудностей. Специально для облегчения этого применяются специальные съемники для подшипников. С этим инструментом можно выполнять демонтаж как из валов, так и посадочных отверстий.

Источник

Типы подшипников

Подшипники можно классифицировать по самым разнообразным признакам, однако для упрощения понимания вопроса в данном материале рассмотрим самую простую систему классификации, основанную на двух признаках:

• Тип воспринимаемой нагрузки;
• Тела качения, за счет которых работает подшипник (или их отсутствие).

Типы подшипников по характеру действующей нагрузки

По типу воспринимаемой нагрузки подшипники можно разделить на

— радиальные подшипники (основной тип действующей нагрузки — радиальная);

— упорные подшипники (тип действующей нагрузки — осевая);

— радиально-упорные подшипники (воспринимают нагрузки обоих типов);

— упорно-радиальные (воспринимают нагрузки обоих типов, но преимущественно осевые);

Все иллюстрации смотрите ниже.

Типы подшипников по телам качения и количеству их рядов

По этому признаку подшипники можно разделить на

— шариковые подшипники (одно- или двухрядные);

— роликовые подшипники (одно- и двухрядные, с коническими или цилиндрическими роликами);

— игольчатые подшипники (их можно рассматривать как разновидность роликовых);

— подшипники скольжения (тела качения отсутствуют).

Кроме этого, выделяют группы подшипников по их размеру — крупногабаритные и малые (или миниатюрные). Мы не будем заострять внимание на редких для основной массы потребителей линейных подшипниках, комбинированных и более экзотических типах, например, проволочных, а рассмотрим только самые основные.

Как определить тип подшипника по его номеру

Проще всего определить тип подшипника, маркировка которого соответствует ГОСТ (отечественные, маркируемые по системе обозначений, принятой еще в советском союзе. Нужно просто посмотреть на четвертую от конца цифру, которая и кодирует тип (первая и вторая кодирует внутренний диаметр, третья — ширину). Типы импортных подшипников смотрите в описании серий (см. ниже).

Шариковый радиальный (пример: 1000905, 408, 180206, 1680205). Универсальные. Обычно однорядные.

Шариковый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся) (пример: 1210, 1608, 11220). Используются при несоосности валов.

Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами однорядный или двухрядный (пример: 42305, 2210, 3182120). Высокая грузоподъемность и скорость вращения.

Роликовый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся) (пример: 3514, 3003124). Высокие нагрузки, перекосы колец.

Роликовый радиальный игольчатый (пример: 954712, 504704, 834904). Малые габариты. Одно- или двухрядный.

Роликовый радиальный с витыми роликами (пример: 5210, 65908). Высочайшая грузоподъемность, работа в загрязненных узлах, медленное вращение. Редкие.

Шариковый радиально-упорный (пример: 36205, 66414, 3056206, 256907). Высокая скорость и точность вращения, комбинированные нагрузки. Качество для этого типа критично. Однорядные и двухрядные.

Роликовый конический (одно-, двух-, многорядный) (пример: 7516, 807813, 537908, 697920). Совместно действующие радиальные и односторонние осевые нагрузки. Удобство монтажа. Обычно 1 ряд роликов, но может быть и 2, и 4.

Шариковый упорный (одно- или двухрядный) (пример: 8109, 688811). Осевые нагрузки при высокой скорости вращения. Двухрядные — осевые нагрузки в обе стороны.

Роликовый упорный (пример: 9039320, 9110). Высокие осевые нагрузки.

После определения типа подшипника важное значение играет серия (кодируются 5, 6 и 7 цифрами от конца), которая определяет дополнительные конструктивные особенности.

Подшипники скольжения

Работают за счет скольжения поверхностей относительно друг друга.

Закрытые подшипники

Кроме указанных особенностей подшипники можно классифицировать также по тому, закрыты ли они дополнительными заглушками или нет. В закрытые смазка вносится заранее и они не нуждаются в дополнительном уходе, открытые обычно работают в жидком масле или даже смазываются при помощи масляного тумана. Заглушки бывают из каучука или металла, устанавливаются обе сразу или только с одной стороны.

Подшипниковые узлы

Подшипниковые узлы можно выделить в отдельный тип — они представляют собой подшипник, работающий в корпусе. Такая конструкция имеет массу преимуществ. В последнее время они получают все большее распространение из-за ввоза в страну импортного оборудования (наша промышленность их не выпускает).

По степени точности

Подшипники можно разделить по степени точности изготовления, подшипники более высоких степеней Т, 2 и 4 стоят в разы дороже, чем низких — 5, 6, 0 (нулевая степень точности обычно не указывается в номере).

Материалы для ознакомления

Дополнительно с ознакомлением с различными типами подшипников Вам наверняка будет полезна и следующая информация:

Дополнительные обозначения в номерах подшипников

Часто подшипники, имеющие один и тот же номер (ссответственно одинаковую конструкцию и размеры) могут кардинально отличаться друг от друга из-за разницы в применяемых материалах, классе точности, дополнительных требований. Таким образом, цена, казалось бы одного и того же подшипника, даже одного производителя, может отличаться в разы.

Маркировка на подшипниках

Данный материал подробно рассказывает, из чего складывается номер того или иного подшипника, причем не только отечественного, но и импортного производства. Условно говоря — какие цифры кодируют его тип, какие — серию, какие — размер.

Марки подшипников

В этой статье можно ознакомиться с наиболее распространенными в настоящее время марками подшипников. Разные производители выпускают продукцию настолько разного качества, что тут неуместно будет даже распространенное сравнение Мерседес — Жигули. Разница еще больше. Соответственно, цена и срок службы могут различаться в десятки раз.

Источник

4-я цифра справа	Фото	Тип подшипника и основные особенности
0