Подшипники скольжения и подшипники качения. Подбор подшипников качения

Подшипники:

Являются опорами валов и вращающихся осей. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси и передают их на корпус машины, а так же служат для уменьшения потерь на трение.

По виду трения подшипники делятся на: подшипники скольжения и подшипники качения.

Подшипники скольжения:

В подшипнике скольжения поверхность цапфы вала скользит по поверхности подшипника, при этом возникает трение скольжения. Для уменьшения трения между поверхностями скольжения вводят смазку.

Конструкция подшипников скольжения:

1)Корпус

2)Вкладыш

3)Система смазки

 

Разъемные

 

Неразъемные

Достоинства:

1) надежная работа в высокоскоростных приводах;

2) способность воспринимать большие ударные и вибрационные нагрузки в следствии демпфирующего действия масляного слоя;

3) бесшумность работы;

4) имеют малые размеры в радиальном направлении;

5) возможность работы в агрессивных средах и воде.

Недостатки:

1) непрерывное смазывание;

2) низкий КПД, высокие потери на трение;

3) систематическое наблюдение;

4) большие осевые габариты;

5) большой расход масла;

6) применение для вкладышей дорогостоящих материалов.

Виды смазки:

В подшипниках скольжения может быть полужидкостная и жидкостная смазка, переходящая одна в другую по мере увеличения скорости вала от 0 до определенного значения. Вращающийся вал увлекает смазочный материал в клиновой зазор между цапфой и вкладышем и создаёт гидродинамическую подъемную силу, в следствии которой цапфа всплывает по мере увеличения скорости.

Материал вкладышей:

Бронзовые, оловянистые, сплав меди с оловом - при больших и средних нагрузках. Бр.010Ф1, Бр 05Ц5С5 основа медь.

Безоловянистые, баббитовые – основа – олово с добавление сурьмы, меди, свинца – одни из лучших антифрикционных материалов для подшипников скольжения.

Латунные- сплав меди с цинком.

Чугунные -  в малоответственных механизмах (антифрикционные чугуны). Условный расчет подшипника скольжения:

Основной критерий работоспособности опор скольжения - износостойкость (сопротивление изнашиванию и заеданию).

Расчет по среднему давлению  в подшипнике  гарантирует невыдавливаемость смазки.

Расчет по удельной работе сил трения   гарантирует нормальный тепловой режим и отсутствие заедания.

Для оценки работоспособности подшипников скольжения служат удельное давление и удельная работа сил трения, - окружная скорость поверхности цапфы.

Большинство подшипников скольжения работает в условиях несовершенной смазки

 ; - из справочной литературы, где - площадь проекции цапфы на диаметральную плоскость; - диаметр цапфы; - длина цапфы (вкладыша).

Подшипники качения (ПК):

Являются наиболее распространенным видом опор вращающихся деталей машин. В этих подшипниках реализуется трение качения.

Основные детали П.К.:

-наружное кольцо

-внутреннее кольцо

-тело качения

-сепаратор, предназначенный для удержания тел качения на определенном расстоянии друг от друга.

Внутреннее кольцо устанавливают на валу, а наружное в корпусе.

Достоинства:

1)малые потери на трение, высокий КПД;

2)малые осевые габариты;

3)простое техническое обслуживание;

4)низкая стоимость, взаимозаменяемость.

Недостатки:

1) большие радиальные размеры;

2) сложный монтаж;

3) низкая долговечность при высоких частотах вращения.

Классификация и маркировка:

По форме тел качения:

-шариковые

-роликовые, ролики: цилиндрические, бочкообразные конические, игольчатые, витые).

 

По направлению воспринимаемой нагрузки:

-радиальные – воспринимают только радиальную нагрузку;

-радиально-упорные, упорно-радиальные - воспринимают радиальную и осевую нагрузки;

-упорные - воспринимают осевую нагрузку.

По числу рядов тел качения:

-однорядные

-двухрядные

-многорядные.

По способности самоустонавливаться:

-несамоустанавливающиеся

-самоустанавливающиеся

По габаритным размерам делятся на серии:

1-особолегкая; 2- легкая; 3- средняя; 4- тяжелая; 5- легкая широкая; 6- средняя широкая; 7- узкая особо легкая; 8- сверх легкие; 9- нестандартные.

Условные обозначения:

 

Основные характеристики подшипников:

1) Динамическая грузоподъемность , кН;

2) Статическая грузоподъемность  , кН;  

3) Быстроходность - наибольшая допускаемая частота вращения.

Подшипники различных типов и серии обладают различной грузоподъемностью. Подшипники более тяжелой серии обладают большей грузоподъемностью, но менее быстроходны.

Основные типы подшипников:

тип 0:

шариковые радиальные однорядные подшипники. Самые распространенные в машиностроении, дешевые и простые. Воспринимают радиальную и небольшую осевую нагрузку,  от неиспользованной радиальной. Обладают большой быстроходностью и допускают перекос колес до 8’.

тип 1:

двухрядные самоустанавливающиеся сферические шариковые подшипники. Применяют для восприятия в основном радиальных нагрузок, но могут воспринимать и небольшие осевые нагрузки. Дорожка наружного кольца обработана по сфере, что позволяет самоустанавливаться и работать при значительных перекосах осей колес до 3⁰.  Базовый 1000 имеет цилиндрические отверстия, а типа 111000 – коническое отверстие с конценостью 1:12, подшипник 11000 устанавливается на закрепительной втулке. Это позволяет устанавливать его на гладком валу без буртиков.

тип 2:

роликовые радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами. Не воспринимают осевых нагрузок. Требуют высокой точности монтажа. Воспринимает в 1,5-2 раза больше нагрузок чем шариковый. Применяют в качестве плавающих опор. Базовый- наружное кольцо без буртиков (№2215; 32215- без буртиков