Подшипники качения: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине "Детали машин"

Министерство Образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

" САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра Машиноведение и детали машин

ДЕТАЛИ МАШИН

Методические указания к лабораторным  работам

" ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ"

Санкт-Петербург

2011

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Подшипник качения - это часть опоры вала (или вращающейся оси), воспринимающая от него радиальные, осевые и радиально-осевые нагрузки, работающая в условиях преобладающего трения качения.

     Подшипники качения имеют ряд преимуществ перед подшипниками скольжения. К основным их достоинствам относятся

1. Меньшие затраты энергии на трение (момент трения в шарикоподшипниках в 3-6 раз меньше, чем в подшипниках скольжения);

2.  Меньше габаритные размеры (по ширине);

3.  Меньший расход смазочных материалов;

4.  Подшипники качения обладают лучшими конструктивными и эксплуатационными характеристиками;

5.  Применение подшипников качения дает возможность повысить к.п.д. всей машины, уменьшить нагрузку на двигатель в период пуска машины;

6.  Эксплуатационные расходы на подшипники качения меньше на 20-30%, чем на подшипники скольжения;

       Основными недостатками подшипников качения являются:

1. Ограничение возможности работы при весьма больших нагрузках и частотах вращения;

2. Большие габаритные размеры по диаметру, неразъемность конструкции, что затрудняет монтаж и демонтаж машины;

3. Сравнительно высокая стоимость и возможность изготовления только на специализированных заводах с высоким техническим уровнем.

В настоящее время в России выпускаются подшипники качения с внутренним диаметром от долей миллиметра до 2475 мм и массой от долей грамма до 4 тонн.

       Подшипник качения (рис. 6.1) представляет собой готовую сборочную единицу (узел), основными деталями которой являются тела качения 3 - шарики или ролики различной формы, установленные между  наружным 1и внутренним 2 кольцами, и сепаратор «А», разделяющий тела качения. Внутреннее кольцо насаживается на вал, наружное устанавливается в корпусе опорного узла машины. На наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца выполняются дорожки качения, геометрическая форма которых определяется формой тел качения. Основные типы шарикоподшипников и роликоподшипников представлены на рис. 6.2 и 6.3 соответственно.

Подшипники качения классифицируются по следующим основным признакам:

1. По направлению действия воспринимаемой нагрузки:

 а) радиальные - воспринимают преимущественно радиальную нагруз­ку;

 б) упорные - воспринимают осевую нагрузку;

в) радиально-упорные - воспринимают комбинированную нагрузку, причем преобладающей может быть как радиальная, так и осевая нагрузка;  г) упорно-радиальные - воспринимают  в основном осевую нагрузку и частично радиальную.

2. По форме тел качения:

а) шариковые; 

б) роликовые (ро­лики могут быть цилиндрическими короткими и длинными, витыми, коническими, сферическими, сфероконическими и выполненными в виде игл).

3. По числу рядов тел качения делятся на одно- ,двух- ,четырех- и многорядные.

4. По основным конструктивным признакам:

а) самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся; 

б) с цилиндрическим или конусным отверстием внутреннего кольца;

в) одинарные или двойные.

5. По габаритным (диаметральным) размерам:

а) сверхлегкая серия  (2 серии);

б) особо легкая серия (2 серии);

в) легкая серия;

г) средняя серия;

д) тяжелая серия.

6. По ширине:

а) узкая серия;

б) нормальная серия;

в) широкая серия;

г) особо широкая серия.

Условные обозначения

Условные обозначения подшипников состоят из цифр и букв. Две первые цифры, считая справа, указывает посадочный диаметр подшипника на вал, то есть внутренний диаметр подшипника. Для подшипника с внутренним диаметром от 20 до 495 мм эти цифры соответствуют внутреннему диаметру, делённому на 5. Для подшипников с внутренним диаметром от 10 до 17 мм цифры, обозначающие диаметр, соответствуют:

00 - диаметр посадки на вал 10 мм

01 - диаметр посадки на вал 12 мм

02 - диаметр посадки на вал 15 мм

03 - диаметр посадки на вал 17 мм

Третья цифра справа совместно с седьмой обозначают серию подшипников всех диаметров, кроме малых (до 9 мм) - см. табл.6.1.

 Четвертая цифра справа указывает тип подшипника:

0 - радиальный шариковый однорядный, (рис.1);

1 - радиальный шариковый сферический двухрядный (рис.2);

2 - радиальный с короткими цилиндрическими роликами (рис.3);

3 - радиальный роликовый сферический (рис.4);

4 - радиальный роликовый с длинными цилиндрическими роликами и иглами (игольчатый) (рис.5);

 5 - радиальный роликовый с витыми роликами;

6 - радиально-упорный шариковый (рис.6);

7 - радиально-упорный роликовый (конический) (рис.7);

8 - упорный шариковый (рис.8);

9 - упорный роликовый (рис.9);

       Рис.1

       Рис.1                  Рис.2                    Рис.3                        Рис.4

                                                                          

                  Рис.5                        Рис.6           Рис.7                 Рис.8

                                                    Рис.9