Конструкция

Шариковые подшипники качения

Шарикоподшипники

Лекция №8

Подшипники качения

Классификация.

ОПОРЫ

Опоры обеспечивают вращательное или качательное движение подвижных деталей или составных частей приборных устройств (ПУ). В зависимости от направления нагрузок опоры делятся на кинематические пары «подшипник-цапфа», воспринимающие преимущественно радиальную нагрузку и пары «подшипник–подпятник», воспринимающие в основном осевую нагрузку.

По виду трения между соприкасающимися поверхностями различают:

- опоры с трением качения (шариковые, роликовые);

- опоры скольжения (цилиндрические, конические, опоры на центрах,

сферические, опоры на керне);

- упругие опоры (на подвесках, на растяжках);

- опоры с воздушным трением, опоры с жидкостным трением.

Наряду с механическими, применяют электромагнитные, электростатические, криогенные и прочие специальные опоры.

К опорам приборов предъявляются следующие требования: малый момент трения, точность направления движения, износоустойчивость в заданных условиях эксплуатации и ресурсе работы, надежность, малые габариты и низкая стоимость.

 

Классификация:

- по типу тел качения: шариковые и роликовые;

- по направлению действия воспринимаемой нагрузки: радиальные, радиально-упорные, упорные;

- по числу рядов тел качения: однорядные, двухрядные, четырехрядные, многорядные;

- по частоте вращения: тихоходные, быстроходные;

- по точности изготовления: 5 классов точности – 0-ой, 6-ой, 5-ый, 4-ый, 2-ой;

(в порядке повышения точности).

 

Стандартные подшипники изготавливают размерными сериями:

· сверхлегкая;

· особолегкая;

· легкая;

· легкая – широкая;

· средняя;

· средняя – широкая;

· тяжелая.

 

А также, подшипники делятся на:

самоустанавливающиеся, несамоустанавливающиеся; стандартные, специальные (только в приборостроении).

 

 

Шариковые подшипники качения состоят из двух колец: наружного кольца 1 и внутреннего 2, на поверхности которых выполнены дорожки качения радиуса R. Между кольцами расположены тела качения 3 – шарики. Шарики разделяются сепаратором 4, который служит для равномерного распределения шариков по дорожкам качения и для удержания смазки.

 

d_ш – диаметр шарика,

R– радиус кривизны дорожек качения R ≈ 0.51…0.54 d_ш,

d– внутренний диаметр,

D – наружный диаметр,

D₀– диаметр окружности центров шариков.

 

Наружное кольцо подшипника служит для крепления подшипника в корпусе, внутреннее – для установки на валу. Подшипники качения обеспечивают высокую точность центрирования при восприятии значительных радиальных и осевых нагрузок, сохраняют работоспособность при больших частотах вращения и в широком диапазоне изменения температур. Подшипники качения стандартизированы, чем обеспечивают полную взаимозаменяемость.

 

 

Радиальные шарикоподшипники применяются при действии радиальных нагрузок, например, в легких прямозубых цилиндрических передачах, маломощных двигателях и т.д. Могут воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях, но не превышающие 70% неиспользованной радиальной нагрузки.

Радиально-упорные шарикоподшипники предназначены для восприятия одновременно действующих радиальных и односторонних осевых нагрузок. Величина воспринимаемой осевой нагрузки зависит от угла контакта α.

Радиальные двухрядные шарикоподшипники предназначены в основном для восприятия радиальных нагрузок, но могут одновременно воспринимать и осевую нагрузку, которая не должна превышать 20% неиспользованной радиальной нагрузки.

В таких подшипниках шарики расположены в 2 ряда в шахматном порядке, а дорожка качения наружного кольца выполнена по сферической поверхности, описанной из центра подшипника, что обеспечивает подшипнику самоустанавливаемость. Эти подшипники допускают перекос внутреннего кольца относительно наружного на 2-3% и поэтому применяются в тех случаях, когда технологически не может быть обеспечена строгая соосность посадочных мест под подшипники.

Стандартные значения угла выбираются из ряда:

Упорные подшипники применяются при действии односторонней осевой нагрузки.

Для уменьшения габаритных размеров узла шарикоподшипника в приборных устройствах часто применяют нестандартные малогабаритные шарикоподшипники без внутреннего, а иногда без наружного кольца, насыпные без сепаратора.