О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Различают подшипники скольжения и качения. Подшипники качения (рис. 17.1, 17.2) обычно состоят из наружного и внутреннего колец, тел качения (шариков или роликов) и сепаратора, удерживающего тела качения на определенном расстоянии друг от друга. Иногда (для уменьшения радиального габарита) пода) б) в) г) д) г) Рис. 17.1. Шарикоподшипники: а — радиальный; б — радиально-упсрный; в — радиальный двухрядный сферический; г — радиально-упорный сднсрядный четырехточечный; д — упсрнс-радиальный; г — упсриый Рис.
17.2. Рсликоподшипиики: а — б — радиальные с короткими цилиндрическими роликами; в — радиальный сферический двухрядный; г — конический; д — игольчатый шипник выполняют без одного или обоих колец и тогда тела качения контактируют непосредственно с валом или корпусом, Подшипники качения являются основным видом опор в машинах. Известны миниатюрные подшипники качения с внутренним диаметром д = 0„6 мм, наружным диаметром Р = 2 мм, шириной В = 0,8 мм и массой 0,015 г, а также особо крупные, у которых соответственно г( = 12 м, Р = 14 м, В = 0,46 м и масса 130 т, Подшипники качения изготавливают на специализированных заводах, общий объем их выпуска составляет около 1 млрд штук в год. Лкежнгг а и ° ашипниками скольжения: малые потери на трение, меньшие пусковые моменты; меньшие осевые размеры; простота обслуживания н малый расход смазочного материала; полная взаимозаменяемость: малая стоимость при массовом производстве.
вт ° низ ":и ару связи с высокими контактными напряжениями; большие радиальные размеры; ограниченная быстроходность; повышенный шум, особенно при высоких частотах вращения; низкая работоспособность при ударных нагрузках. 17.2. Классификация и обозначения подшипников По ф о р м е тел к ач ения различают подшипники: шариковые (рис. 17.1); роликовые (рис. 17.2). По направлению воспринимаемых сил подшипники делят на: радиальные (рис. 17.1, а. в; 17.2, а, б.
в. д), которые воспринимают только радиальные или преимущественно рвдиальные силы; радиально-упорные (рис. 17.1, б, г; 17.2, г), воспринимающие радиальные и осевые силы; упорно-радиальные (рис. 17.1, д), предназначенные для восприятия осевых нли преимущественно осевых сил; упорные (рис. 17.1, е), предназначенные для восприятия только осевых сил. П о ч и с л у р я д о в тел качения подшипники делят на однорядные, двухрядные и многорядные.
а) б) в) г) д) е) Рнс. 17.3. Размерные серии подшипников качении: а — особо легкэл; б — легкая; в — легкан широкая; г — средняя; д — средняя широкая; е — тяжелая По признаку с ам оустанавлив ае мости различают подшипники: самоустанавливающиеся (сферические), которые допускают работу с взаимным перекосом колец до 4' (см. рис. 17.1, е," 17.2, в) и несамоустанавливающиеся с допустимым взаимным перекосом колец от 1 до 8'. По соотношению габаритных размеров подшипники разделяют на размерные серии.
При одном н том же внутреннем диаметре г( подшипники одного типа имеют различные наружные диаметры Р и ширину В (рис. 17. 3), что соответствует различным сериям по диаметру (7 серий: 2 сверхлегкие, 2 особо легкие, легкая, средняя и тяжелая) и ширине (узкая„нормальная, широкая и особо широкая). С увеличением размеров Р и В растет грузоподъемность подшипников. По точности (в порядке ее повышения) в настоящее время стандартом установлено 9 классов точности подшипников; 8, 7„0„6Х, 6, б, 4, 2 и Т. Наибольшее распространение имеют подшипники нормального класса точности О.
С повышением класса точности существенно возрастает стоимость подшипника. Так, подшипник класса точности 2 примерно в десять раз дороже подшипника класса точности О. Кроме подшипников общего применения выпускают специальные подшипники. К ним относят подшипники теплостойкие, высокоскоростные, малошумные, коррозионностойкие, немагиитные, самосмазывающиеся и др. Различают подшипники с нормальным, пониженным и низким уровнем вибрации.
229 Обозначение подшипника наносят на торцовой поверхности колец, как правило, наружных. Основное обозначение содержит до семи цифр, его читают справа налево. Первые две цифры определяют внутренний диаметр подшипника, в диапазоне диаметров е( = 20...495 для определения диаметра следует число во второй и первой позициях умножить на 5. Серию по наружному диаметру и ширине характеризуют третья и седьмая цифры обозначения.
Четвертая цифра определяет тип, пятая н шестая цифры — конструктивные особенности подшипников. Слева от основного обозначения указывают класс точности подшипника, если он отличен от нормального. Подшипники, изготовленные в соответствии со специальными техническими требованиями, имеют справа от основного обозначения дополнительные знаки в виде букв и цифр. Буква А, например, обозначает повышенную грузоподъемность подшипника. Обычно обозначение подшипников содержит меньшее число символов, так как нули, расположенные левее значащих цифр, не дают. 17.3.
Характеристика основных ТИПОВ ПОДШИПНИКОВ Радиальные подшипники. Шариковый радиальный однорядный подшипник (см. рис. 17.1, а) воспринимает в основном радиальную силу и небольшую осевую любого направления, не требует регулировки, фиксирует взл в осевом направлении в обе стороны, является наиболее массовым и дешевым. Допустимый взаимный перекос осей колец до 8'. Сепаратор обычно штампованный, состоящий из двух половин, соединенных заклепками. При повышенных частотах вращения используют более дорогие массивные сепараторы. Роликовый радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами (см. рис.
17.2, а) предназначен для восприятия только радиальных сил, имеет более высокую грузоподъемность, чем шариковый радиальный. Такой подшипник очень чувствителен к перекосам колец. Перекосы вызывают на краях роликов концентрацию нагрузки, для уменьшения которой используют подшипники с модифицированным контактом: ролики или дорожки качения делают с небольшой выпуклостью, что приводит к повышению допускаемого угла пе- 230 рекоса с 2' до 6', а ресурса в 1, б... 2 раза. Подшипник с бортами на обоих кольцах (см.
рис. 17.2, б) воспринимает небольшую одностороннюю осевую силу, которая ограничивается силами трения на торцах роликов. Такой подшипник фиксирует вал в осевом направлении. Игольчатый роликоподшнпник (см. рис. 17.2, д) применяют при ограниченных радиальных размерах. Осевые силы эти подшипники не воспринимают. Шариковый радиальный двухрядный сферический подшипник (см. рис. 17.1, в) является самоустанавливающимся, в нем допускается перекос осей колец до 4', благодаря сферической поверхности дорожки качения наружного кольна. Подшипник воспринимает, наряду с радиальной, небольшую осевую силу любого направления. Сепараторы обычно штампованные. Роликовый радиальный сферический двухрядный подшипник (см. рис.
17.2, в) отличается от сферического шарикоподшипника большей грузоподъемностью, но меньшей предельной частотой вращения. Сферические подшипники не требуют регулировки и Фиксируют вал в осевом направлении. Радиально-упорные подшипники. Шарикоподшипник радиально-упорный (см. рис. 17.1, б) воспринимает комбинированную нагрузку: радиальную и одностороннюю осевую. Грузоподъемность этих подшипников выше, чем у радиальных шариковых, из-за большего числа тел качения, которые размещаются в подшипнике благодаря скосу на наружном или внутреннем кольце.
Подшипник требует регулировки, фиксирует вал в осевом направлении только в одну сторону. Способность подшипника воспринимать нагрузку зависит от угла контакта а (угол между нормалью к площадке контакта наружного кольца с телом качения и плоскостью вращения под- рис. 17.4. Сдвоенные шариковые радиально-упорные подшипники 231 шипника). С ростом а осевая грузоподъемность подшипника растет, а радиальная снижается. Подшипники выполняются с углами и = 12, 26 и 36'. Для восприятия осевых сил обоих направлений радиально-упорные подшипники устанавливают по два в опоре по схемам (рис.
17.4, а, б). Подшипник с разъемным внутренним кольцом (см. рис. 17.1, г) в зависимости от формы дорожек качения имеет трехточечный или четырехточечный контакт шарика с кольцами и воспринимает радиальную и двухстороннюю осевую силы. Роликовый радиально-упорный конический подшипник (см. рис. 17.2, г) воспринимает радиальную и одностороннюю осевую силы. Обычно угол конуса наружного кольца а= 10...17'. Подшипники с большими углами конуса а = = 25...30' применяют в опоре для восприятия больших осевых сил. Грузоподъемность радиально-упорных роликоподшипников выше, чем у радиально-упорных шариковых подшипников, но предельная частота и точность вращения ниже. Упорно-радиальные подшипншги. Шариковый (см.
рис. 17.1, д) и роликовый упорно-радиальные подшипники предназначены для восприятия значительной осевой и небольшой радиальной силы. Этот тип подшипников постепенно приходит на смену упорным подшипникам, прежде всего в быстроходных машинах. Упорные подшипники. Упорный шариковый одинарный подшипник (см. рис. 17.1, е) воспринимает осевые силы только в одном направлении. 'Частоты вращения ограничены центробежными силами и гироскопическими моментами, действующими на шарики. Допустимый перекос колец до 2'. 17.4.
Причины выхода из строя, виды расчета подшипников качения, материалы деталей подшипников 1. Основной причиной выхода из строя подшипников качения, работающих при хорошем смазывании без загрязнений, является усталостное выкрашивание рабочих поверхностей колец и тел качения. Это связано с циклическим изменением контактных напряжений при вращении колец и тел качения подшипника. 2. Износ является причиной отказа подшипников, работающих в абразивной среде (транспортные, дорожные, строительные, горные и многие другие машины).
3. Разрушение сепаратора характерно для быстроходных подшипников, особенно работающих с осевыми нагрузками или с перекосом колец. 4. Вмятины на рабочих поверхностях появляются при ударах и больших перегрузках. 5. Сколы бортов, раскалывание колец и тел качения возникают при недопустимых ударных нагрузках и перекосах колец. Потеря точности вращения и значительные вибрации, являющиеся следствием износа подшипника и других его повреждений, недопустимы для опор в точных машинах (например, в станках). В зависимости от условий работы проводят следующие виды расчетов подшипников качения: по динамической грузоподъемности (посо- противлению контактной усталости) при частоте вращения кольца подшипника 1 1 мин 1; по статической грузоподъемности (по максимальным контактным напряжениям) при частоте вращения менее 1 мин 1, а также при качательном движении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
