ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ СВОБОДНЫЕ ДЕТАЛИ
Радиальные шарикоподшипники – наиболее распространенный тип подшипников, так как они разносторонне применимы и представляют собой благоприятное соотношение цены и возможностей.
Радиальные шарикоподшипники воспринимают радиальные и осевые силы; они пригодны также для высоких частот вращения. Радиальные шарикоподшипники – неразъемные. Возможность само установки подшипников небольшая. Радиальные шарикоподшипники с уплотнениями не требуют специального ухода и упрощают конструкции подшипниковых узлов.
Подшипники воспринимают радиальные и осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала и не превышающие 70% неиспользованной допустимой радиальной нагрузки.
По сравнению с другими типами подшипников качения радиальные однорядные шарикоподшипники работают с минимальными потерями на терние и, следовательно, допускают наибольшую частоту вращения. Соосность посадочных мест под радиальные однорядные шарикоподшипники должна быть выдержана в таких пределах, чтобы перекос наружных колец относительно внутренних не превышал 10-15' даже при увеличенном зазоре в подшипнике..
Подшипники скольжения. В подшипнике скольжения трение происходит при скольжении соприкасающихся, или сопряжённых, поверхностей. Подшипник скольжения объединяет корпус, аналог внешнего кольца подшипника качения, и втулку, или вкладыш - аналог внутреннего кольца подшипника качения. Обычно зазор между валом и втулкой подшипника заполняется смазкой, облегчающей процесс вращения. Трение скольжение бывает следующих типов: жидкостное, сухое, газодинамическое, граничное. Тип трения определяется конструкцией, условиями эксплуатации и скоростью вала, на котором нахаодится подшипник. Для подшипников скольжения применяются жидкие, пластичные, газообразные и твердые смазки.
Подшипники с увеличенным внутренним кольцом. Блоки с закрепляемыми подшипниками применяются преимущественно для простых узлов, например, в сельскохозяйственных машинах. Такой блок состоит из радиального шарикоподшипника с двухсторонним уплотнением, а также со сферической поверхностью наружного кольца, и корпуса из серого чугуна или из штампованного стального листа.
Закрепляемые подшипники применяются почти исключительно в качестве фиксированных опор. Поэтому они предназначены, главным образом, в качестве опор коротких валов или для таких мест монтажа, где возможно лишь небольшое тепловое линейное расширение. Небольшие удлинения вала компенсируются осевыми зазорами подшипников.
Упорные цилиндрические роликоподшипники – это жесткие подшипники большой грузоподъемности нечувствительные к ударам. Подшипники воспринимают очень большие осевые нагрузки в одном направлении, радиальные нагрузки они не воспринимают. Подшипники не способны к самоустановке.
Упорные цилиндрические роликоподшипники разъемные: роликовая обойма, кольцо подшипника и кольцо корпуса. Важнейшим элементом подшипника является роликовая обойма. Модифицированный линейный контакт препятствует образованию кромочного напряжения на концах роликов.
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники имеют два ряда шариков со сферической дорожкой качения на наружном кольце. Эта особенность конструкции обеспечивает самоустанавливаемость подшипников, позволяет им выдерживать перекосы вала относительно корпуса. Поэтому такие подшипники особенно удобны в узлах, где возможны перекосы вследствие погрешностей при установке или из-за изгибов вала.
В узлах, где грузоподъемность самоустанавливающихся шарикоподшипников недостаточная, вместо них следует использовать сферические роликоподшипники, которые также обладают возможностью самоустанавливаться.
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники основной конструкции выпускаются как с цилиндрическими, так и с коническим отверстием .
Сферические роликоподшипники предназначены для очень тяжелых нагрузок. Они содержат два ряда симметричных бочкообразных роликов, которые свободно размещены на сферической дорожке качения наружного кольца. Это позволяет компенсировать изгиб валов и несоосность.
Сферические роликоподшипники имеют наибольшое количество роликов большого диаметра и большей длины. Благодаря тесному прилеганию роликов и дорожек качения достигается равномерное распределение напряжения и высокая грузоподъемность.
Для особо тяжелых рабочих условий, например, для вибрационных нагрузок, производятся специальные сферические роликоподшипники с более жесткими допусками на размеры и увеличенным радиальным зазором.
Большинство сферических роликоподшипников с наружным диаметром до 320 мм имеют усиленное исполнение. По сравнению с прочими сферическими роликоподшипниками у них отсутствует средний борт на внутреннем кольце и поэтому у них более длинные ролики. Благодаря этому такие подшипники воспринимают значительно более высокие нагрузки.
Сферические роликоподшипники изготавливаются с цилиндрическим или коническим отверстием. Сферические роликоподшипники с коническим отверстием фиксируются на валу преимущественно закрепительными или стяжными втулками.
Цилиндрические роликоподшипники предназначены для восприятия радиальных нагрузок. Они обладают значительно большей радиальной грузоподъемностью по сравнению с грузоподъемностью радиальных шарикоподшипников равных габаритных размеров, но по скоростным характеристикам несколько им уступают. Подшипники с цилиндрическими роликами очень чувствительны к перекосам внутренних колец относительно наружных, так как при перекосах возникает концентрация напряжений у краев ролика. Для снижения этих напряжений изготовляют подшипники специальных модификаций.
Однорядные подшипники основного типа имеют следующие конструктивные разновидности:
- без бортов на наружном кольце;
- с одним бортом на наружном кольце;
- без бортов на внутреннем кольце;
- с одним бортом на внутреннем кольце;
- с безбортовым внутренним кольцом и фасонным упорным кольцом;
- с одним бортом на внутреннем кольце и фасонным упорным кольцом;
- с одним бортом на внутреннем кольце и плоским упорным кольцом.
Существуют цилиндрические роликоподшипники в усиленном исполнении. У этих подшипников комплекты роликов рассчитаны и сконструированы таким образом, чтобы была обеспечена максимальная грузоподъемность.
Радиально-упорные шарикоподшипники предназначены для восприятия радиальных и осевых нагрузок. Их способность воспринимать осевую нагрузку зависит от угла контакта, представляющего собой угол между плоскостью центров шариков и прямой, проходящей через центр шарика и точку касания шарика с дорожкой качения. С увеличением угла контакта осевая грузоподъемность возрастает вследствие уменьшение радиальной.
По скоростным характеристикам радиально-упорные подшипники не уступают радиальным однорядным.Увеличение угла контакта приводит к снижению допускаемых частот вращения и увеличению воспринимаемой подшипниками односторонней осевой нагрузки.
Подшипники устанавливают на жестких двухопорных валах с небольшим расстоянием между опорами, а также в узлах, где требуется регулирование зазора в подшипниках при монтаже или в процессее эксплуатации.
Однорядный радиально–упорный шарикоподшипник воспринимает радиальную и осевую нагрузку, причем осевую нагрузку – только в одном направлении; радиально–упорный шарикоподшипник устанавливается напротив второго подшипника, который воспринимает нагрузку в противоположном направлении. Радиально–упорные шарикоподшипники – неразъемные. Они пригодны для высоких частот вращения. Способность к самоустановке очень мала.
Игольчатые роликоподшипники - это роликоподшипники с цилиндрическими роликами малого диаметра, которые при этом имеют значительную длину по отношению к их диаметру. Такие ролики называют игольчатыми роликами. Несмотря на малое поперечное сечение, эти подшипники имеют высокие показатели грузоподъемности и за счет этого очень подходят для систем подшипников, имеющих ограниченное место в радиальном направлении.
Игольчатые ролики имеют на концах скругленный профиль. Возникающий в результате этого модифицированный линейный контакт между игольчатыми роликами и дорожками уменьшает кромочные напряжения, порождающие повреждения подшипников.
Производятся различные виды игольчатых роликоподшипников, например: игольчатые роликоподшипники со штампованным наружным кольцом, игольчатые роликоподшипники со штампованным наружным кольцом и уплотнением, игольчатые роликоподшипники без внутреннего кольца, игольчатые роликоподшипники с внутренним кольцом, игольчатые роликоподшипники без внутреннего кольца, с уплотнением, игольчатые роликоподшипники с внутренним кольцом, с уплотнением, игольчатые роликоподшипники со штампованным наружным кольцом и открытыми торцами, игольчатые роликоподшипники со штампованным наружным кольцом и закрытыми торцами, сепараторы с игольчатыми роликами, самоустанавливающиеся игольчатые роликоподшипники, комбинированные игольчатые роликовые и шариковые подшипники, комбинированные игольчатые роликовые и упорные шариковые подшипники и т.д
Упорные шарикоподшипники
Одинарные упорные шарикоподшипники этого типа пригодны для того, чтобы воспринимать односторонние осевые нагрузки, и, соответственно, могут односторонне фиксировать положение вала; радиальную нагрузку они не воспринимают.
Односторонние упорные шарикоподшипники содержат тугое кольцо с дорожкой качения, устанавливаемое на вал, комплект шариков с сепаратором, а также свободное кольцо с дорожкой качения, устанавливаемое в корпус. Свободное кольцо может иметь плоскую или сферическую опорную поверхность. Подшипники со сферическим свободным кольцом могут компенсировать начальный перекос, если их использовать совместно с подкладным кольцом, имеющим соответствующею сферическую поверхность. Сферическое подкладное кольцо необходимо закладывать отдельно.
Подшипники этого типа являются разъемными, их монтаж прост, так как элементы можно монтировать индивидуально.
Двойные упорные шарикоподшипники
Упорные шарикоподшипники этого типа могут воспринимать двусторонние осевые нагрузки и соответственно использоваться для двусторонней фиксации вала. Они не должны подвергаться радиальной нагрузке.
Двусторонние упорные шарикоподшипники содержат одно тугое кольцо с дорожкой качения на каждой поверхности кольца, два комплекта шариков с сепараторами, а также два свободных кольца с дорожкой качения. Свободные кольца могут иметь плоскую или сферическую опорную поверхность. Подшипники со сферическими свободными кольцами корпуса могут компенсировать начальные перекосы, если они применяются совместно с подкладными кольцами, имеющими соответствующую сферическую поверхность. Подшипники этого типа являются разъемными. Свободные кольца и комплекты шариков и сепаратора – такие же, как у соответствующих одинарных подшипников.
Конические роликоподшипники предназначены для восприятия одновременно действующих радиальных и осевых нагрузок. Допустимая частота вращения значительно ниже, чем у подшипников с цилиндрическими роликами, а способность к восприятию осевой нагрузки определяется углом конусности наружного кольца. С увеличением угла конусности осевая грузоподъемность возрастает при уменьшении радиальной. Перекос вала относительно оси корпуса недопустим.
Однорядные конические подшипники предназначены для восприятия радиальных и односторонних осевых нагрузок. Допускается раздельный монтаж колец, а также регулирование осевой игры и радиального зазора как при установке, так и в процессе эксплуатации подшипника. Подшипники можно устанавливать с предварительным натягом, который создается при их монтаже в одной опоре.
Двухрядные коничские подшипники предназначены для восприятия радиальных и двусторонних осевых нагрузок.
Четырехрядные конические подшипники предназначены для восприятия больших радиальных и относительно небольших двусторонних осевых нагрузок.
Конические роликоподшипники разъемные; внутреннее кольцо с роликовой обоймой и наружное кольцо могут устанавливаться раздельно. Модифицированный линейный контакт между роликами и дорожками качения препятствует возникновению кромочного напряжения. Конические роликоподшипники воспринимают высокие радиальные и осевые силы. Так как подшипники воспринимают осевые силы только в одном направлении, то для восприятия сил в противоположном направлении обычно устанавливается второй подшипник в зеркальном порядке.
