БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ
Навигация:

Библиотека DJVU
Photogallery

БСЭ

Статистика:


Подшипник качения

Значение слова "Подшипник качения" в Большой Советской Энциклопедии


Подшипник качения, опора вращающейся части механизма или машины, работающая в условиях преобладающего трения
Рис. 3. Основные типы подшипников качения: а — шарикоподшипник радиальный однорядный; б — шарикоподшипник радиальный двухрядный сферический (самоустанавливающийся); в — роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами радиальный однорядный без бортов на наружном кольце; г — роликоподшипник с витыми роликами радиальный однорядный; д — роликоподшипник с игольчатыми роликами радиальный с бортами на наружном кольце; е — роликоподшипник сферический с асимметричными роликами радиальный двухрядный; ж — шарикоподшипник радиально-упорный однорядный; з — роликоподшипник с коническими роликами радиально-упорный однорядный; и — шарикоподшипник упорный одинарный.
качения, обычно состоящая из внутреннего и наружного колец, тел качения и сепаратора, разделяющего тела качения и направляющего их движение (рис. 1). По форме тел качения Подшипник качения могут быть шариковыми и роликовыми с различной формой роликов. На наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного выполняются дорожки качения, геометрическая форма которых зависит от применяемых в данном подшипнике тел качения. Иногда в целях уменьшения радиальных габаритов применяют Подшипник качения без одного из колец, дорожка качения при этом выполняется непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали (рис. 2). Некоторые Подшипник качения (например, игольчатые) могут не иметь сепаратора. Такие Подшипник качения отличаются большим числом тел качения, а следовательно, и большей грузоподъёмностью. Предельная частота вращения бессепараторных подшипников ниже из-за повышенных моментов трения. По направлению действия воспринимаемой нагрузки Подшипник качения разделяют на четыре группы: радиальные — предназначены для восприятия только радиальных (например, роликоподшипники с игольчатыми роликами) или радиальных и ограниченных осевых нагрузок (например, шарикоподшипники радиальные однорядные); радиально-упорные — для восприятия комбинированных, т. е. радиальных и осевых, нагрузок (например, подшипники с коническими роликами); упорно-радиальные — для восприятия в основном осевых и незначительных радиальных нагрузок (имеют ограниченное применение); упорные — для восприятия только осевых нагрузок. Подшипник качения могут иметь один или несколько рядов тел качения и различную конструкцию. По комплексу признаков Подшипник качения разделяются на типы (рис. 3). Кроме Подшипник качения основных типов, существуют их конструктивные разновидности (некоторые из них показаны на рис. 4). Радиально-упорные шарикоподшипники изготавливают с различными номинальными углами контакта (обычно 12, 26, 36°). С увеличением угла контакта возрастают осевая жёсткость и способность воспринимать осевые нагрузки, но снижаются радиальная жёсткость и быстроходность. При установке радиально-упорных сдвоенных Подшипник качения повышаются грузоподъёмность и жёсткость опоры, а также точность вращения вала. Шарикоподшипники с разъёмным внутренним или наружным кольцом воспринимают осевые нагрузки любого направления и точно фиксируют осевое положение валов. Конструкция Подшипник качения может отличаться в зависимости от способа крепления (на валу или в корпусе). Так, Подшипник качения, предназначенные для крепления на конических шейках валов, имеют конусное отверстие. Сферические Подшипник качения на закрепительных втулках устанавливают на гладких (без бортов) участках валов. Наружные кольца радиальных шарикоподшипников иногда выполняют с канавкой под установочную шайбу, применение которой упрощает осевое крепление в корпусе. Кольца и тела качения изготавливают из высокоуглеродистых закаливаемых до высокой твёрдости, реже из малоуглеродистых цементуемых сталей. Наиболее распространены хромистые стали ШХ15. В некоторых случаях для Подшипник качения применяют нержавеющие или теплостойкие стали. Сепараторы Подшипник качения массовых серий изготавливают из малоуглеродистой стали, реже из нержавеющей стали и латуни (штамповкой из ленты или листов). Для изготовления массивных сепараторов Подшипник качения, предназначенных для работы при высоких скоростях, используют латунь, магниевый чугун, бронзу, дюралюмин, графитизированную сталь, текстолит, а также др. пластмассы.

  Точность изготовления Подшипник качения регламентирована классами: 0 (нормальный); 6; 5; 4; 2 (в порядке повышения точности). Во всех странах принят единый стандарт на габариты Подшипник качения Для маркировки Подшипник качения применяют цифровые обозначения, 1-я и 2-я цифры (считая справа) для Подшипник качения с внутренним диаметром от 20 до 495 мм соответствуют этому диаметру, деленному на 5. 3-я и 7-я цифры для диаметров выше 9 мм обозначают серию наружных диаметров и ширин. Стандартами предусмотрены сверхлёгкие, особолёгкие, лёгкие, средние и тяжёлые серии подшипников по диаметрам; узкие, нормальные, широкие и особоширокие серии — по ширинам. Основное распространение имеют лёгкие узкие (обозначаются цифрой 2 на 3-м месте и 0 на 7-м месте) и средние узкие серии (3 на 3-м месте и 0 на 7-м). 4-я цифра обозначает тип подшипника (0 — радиальный шариковый; 1 — радиальный шариковый двухрядный сферический; 2— радиальный с короткими цилиндрическими роликами; 3 — радиальный роликовый двухрядный сферический; 4 — радиальный роликовый с длинными цилиндрическими роликами или игольчатый; 5 — радиальный роликовый с витыми роликами; 6 — радиально-упорный шариковый; 7 — роликовый конический; 8 — упорный шариковый; 9 — упорный роликовый), 5-я и 6-я цифры обозначают конструктивные особенности подшипника. В условном обозначении Подшипник качения нули левее последней значащей цифры не указываются. Класс точности маркируется слева от условного обозначения через тире. Подшипник качения, отличающиеся от стандартных конструкцией, материалами, технологией, термообработкой, отмечаются дополнительными знаками.

  Изготовление Подшипник качения в заводских условиях было начато в 1883 в Германии (см. Подшипниковая промышленность). В СССР выпускаются подшипники с внутренними диаметрами от долей мм до 1345 мм и массой от долей грамма до 4 т. Подшипник качения применяют в различных машинах и приборах, в которых они работают в широком диапазоне частот вращения (до 200 000 об/мин) при температурах до 1000 °С; созданы шарикоподшипники, способные работать в глубоком вакууме. Широкое применение Подшипник качения обусловлено рядом их преимуществ по сравнению с подшипниками скольжения: меньшим моментом сопротивления вращению, особенно в начале движения, а также при малых и средних частотах вращения; большей несущей способностью на единицу ширины подшипника; полной взаимозаменяемостью; простотой эксплуатации; меньшим расходом смазочных материалов и цветных металлов; более низкими требованиями к материалам и термообработке валов. К недостаткам Подшипник качения относятся: ограниченный ресурс, особенно при больших скоростях; большое рассеивание сроков службы; высокая стоимость при мелкосерийном и индивидуальном производстве; большие радиальные габариты; меньшая способность демпфировать вибрации и удары, чем у подшипников скольжения.

  Энергетические потери в Подшипник качения представляют собой результат сложного физического процесса. Момент сопротивления определяется одновременным действием ряда явлений: проскальзыванием тел качения по площадкам контакта и гнёздам сепаратора, потерями на внутреннее трение в материале контактирующих тел (упругий гистерезис), скольжением массивного сепаратора по центрирующим бортам колец, сопротивлением смазки (см. Смазка в технике) и внешней среды (см. Трение внешнее). Момент сопротивления можно приближённо определять, используя условное понятие о приведённом безразмерном коэффициентом трения fnp: M = 0,5P×fnp×d, где Р — нагрузка на подшипник; d — диаметр отверстия в подшипнике.

  Величина fnp = 0,0015—0,02 (меньшие значения принимают для шарикоподшипников, работающих при радиальных нагрузках и жидкой смазке). Для смазки Подшипник качения применяют различные смазочные материалы: жидкие масла, пластичные смазки и в особых случаях твёрдые материалы. Наиболее благоприятные условия для работы Подшипник качения обеспечивают жидкие масла, для которых характерны такие признаки, как стабильность при работе, сравнительно небольшое сопротивление вращению, способность хорошо отводить тепло, очищать подшипники от продуктов износа. Пластичные смазки лучше, чем жидкие масла, защищают поверхности от коррозии, для удержания их в узле не требуется сложных уплотнений.

  Подшипник качения рассчитывают на долговечность (ресурс) по динамической грузоподъёмности и на статическую грузоподъёмность. Методы расчёта в СССР стандартизированы и соответствуют рекомендациям СЭВ и ИСО (Международной организации по стандартизации). Под долговечностью Подшипник качения понимается расчётный срок службы, выраженный числом оборотов или числом часов работы, в течение которых не менее 90% из данной группы подшипников при одинаковых условиях должны отработать без появления признаков усталости металла (выкрашивания). Связь между расчётным ресурсом в млн. оборотов (L) или в часах (Lh) и эквивалентной динамической нагрузкой (Р) устанавливается эмпирическими зависимостями:  млн. оборотов;  ч, где С — динамическая грузоподъёмность подшипника, постоянная радиальная или осевая (для упорных и упорно-радиальных Подшипник качения) нагрузка, которую группа идентичных Подшипник качения при неподвижном наружном кольце сможет выдержать в течение расчётного срока службы в 1 млн. оборотов вращающегося внутреннего кольца; Р — эквивалентная динамическая нагрузка, постоянная радиальная или осевая (для упорных и упорно-радиальных) нагрузка, которая при приложении её к Подшипник качения с вращающимся внутренним и неподвижным наружным кольцом обеспечит такой же расчётный срок службы, как и при действительных условиях нагружения и вращения (значение Р определяется по формулам, в которых комбинированная нагрузка приводится к радиальной или осевой, эквивалентной по своему разрушающему действию); a показатель степени, равный 3 для шарикоподшипников и 3,33 для роликоподшипников; n — частота вращения в об/мин. По статической нагрузке подбирают или проверяют Подшипник качения, воспринимающие внешнюю нагрузку в неподвижном состоянии или при вращении с частотой не более 1 об/мин.

  Под статической грузоподъёмностью (C0) принято понимать такую нагрузку на Подшипник качения, от действия которой в наиболее нагруженной зоне контакта возникает общая остаточная деформация тел качения и колец, не превышающая 0,0001 диаметра тела качения. Значения динамической и статической грузоподъёмности в кгс (н) указывают в каталогах для каждого типоразмера подшипника. По мере повышения качества Подшипник качения эти значения увеличиваются. Значительное повышение долговечности Подшипник качения возможно, например, в результате совершенствования технологии, применения электрошлакового, вакуумно-дугового и двойного (электрошлакового и вакуумно-дугового) переплавов сталей.

 

  Лит.: Подшипники качения. Справочное пособие, М., 1961; Детали машин. Атлас конструкций, под ред. Д. Н. Решетова, 3 изд., М., 1968; Спришевский А. И., Подшипники качения, М., 1969; Детали машин. Расчёт и конструирование. Справочник, под ред. Н. С. Ачеркана, 3 изд., т. 1, М., 1968; Подшипники качения. Каталог-справочник, М., 1972: ГОСТ 18854-73; ГОСТ 18855-73.

  В. Н. Иванов.

Рис. 3. Основные типы подшипников качения: а — шарикоподшипник радиальный однорядный; б — шарикоподшипник радиальный двухрядный сферический (самоустанавливающийся); в — роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами радиальный однорядный без бортов на наружном кольце; г — роликоподшипник с витыми роликами радиальный однорядный; д — роликоподшипник с игольчатыми роликами радиальный с бортами на наружном кольце; е — роликоподшипник сферический с асимметричными роликами радиальный двухрядный; ж — шарикоподшипник радиально-упорный однорядный; з — роликоподшипник с коническими роликами радиально-упорный однорядный; и — шарикоподшипник упорный одинарный.
Рис. 3. Основные типы подшипников качения: а — шарикоподшипник радиальный однорядный; б — шарикоподшипник радиальный двухрядный сферический (самоустанавливающийся); в — роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами радиальный однорядный без бортов на наружном кольце; г — роликоподшипник с витыми роликами радиальный однорядный; д — роликоподшипник с игольчатыми роликами радиальный с бортами на наружном кольце; е — роликоподшипник сферический с асимметричными роликами радиальный двухрядный; ж — шарикоподшипник радиально-упорный однорядный; з — роликоподшипник с коническими роликами радиально-упорный однорядный; и — шарикоподшипник упорный одинарный


Рис. 1. Конструкция шарикоподшипника: 1 - наружное кольцо; 2 - внутреннее кольцо; 3 - шарик; 4 - сепаратор (штампованный).
Рис. 1. Конструкция шарикоподшипника: 1 - наружное кольцо; 2 - внутреннее кольцо; 3 - шарик; 4 - сепаратор (штампованный


Рис. 1. Узел с подшипником качения, выполненным без внутреннего кольца (т. н. совмещенные опоры).
Рис. 1. Узел с подшипником качения, выполненным без внутреннего кольца (т. н. совмещенные опоры


Рис. 4. Некоторые конструктивные разновидности подшипников: а — с канавкой на наружном кольце; б — с одной защитной шайбой; в — с двухсторонним уплотнением; г — с однобортовым внутренним кольцом и с плоским упорным кольцом; д — с коническим отверстием; е — на закрепительной втулке; ж — сдвоенные; з — с разъёмным внутренним кольцом.
Рис. 4. Некоторые конструктивные разновидности подшипников: а — с канавкой на наружном кольце; б — с одной защитной шайбой; в — с двухсторонним уплотнением; г — с однобортовым внутренним кольцом и с плоским упорным кольцом; д — с коническим отверстием; е — на закрепительной втулке; ж — сдвоенные; з — с разъёмным внутренним кольцом


В Большой Советской Энциклопедии рядом со словом "Подшипник качения"

Подшипник | Буква "П" | В начало | Буквосочетание "ПО" | Подшипник скольжения


Статья про слово "Подшипник качения" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 26630 раз


Интересное