Подшипник качения

14

Работа современных механизмов без подшипников качения невозможна — это неотъемлемая часть вращающихся деталей — валов или специальных втулок, через которые осуществляется передача усилий другим деталям общего механизма.

Подшипники качения различаются по конструкции и имеют простую — однорядную и сложную, состоящую из нескольких рядов тел качения или их комбинаций, такие изделия воспринимают усилия в различных направлениях одновременно, например коробка передач спорт.кара. Подшипник качения фото предоставлен на рис.1

Конструкция однорядного подшипника качения с шариковыми телами качения.
Рис.1 Конструкция однорядного подшипника качения с шариковыми телами качения.

Конструкция

Представить конструкцию подшипников можно изучив картинку 1, на которой предоставлен разрез подшипника качения фото. Подобные подшипники имеют не слишком сложный набор деталей и воспринимает усилие радиального направления без ударных нагрузок. Несоосность вала допускается несколько десятых долей градуса.

На картинке 2 предоставлен вид современного подшипника с сложной комбинированым расположением тел качения. Такая конструкция работает с усилиями радиального и осевого направления и выдерживает переменную нагрузку выравнивая несоосность валов до нескольких градусов.


Подшипники качения обладают рядом достоинств:

  • небольшие потери на трение, (у шариковых подшипников коэффициент трения составляет 0,001);
  • практически не оказывает сопротивление при трогании с места;
  • небольшие габариты;
  • низкий расход смазок;
  • при правильно подобранной нагрузке, работают долго и практически не требует ухода.
Игольчатый подшипник с двумя видами тел качения. 1- ролики, 2- длинный ролик (игла).
Рис.2. Игольчатый подшипник с двумя видами тел качения. 1- ролики, 2- длинный ролик (игла).

Виды, обозначение подшипников качения

В закодированном обозначении подшипника содержится вся необходимая информация, из которой можно узнать тип и размер изделия, находится в основной, в дополнительных группах можно найти дополнительные сведения, как:

  • класс точности,
  • группу радиальных зазоров,
  • тип сепаратора и матерал из которого он изготовлен,
  • температура отпуска деталей,
  • уровень шума,
  • для закрытых подшипников — тип смазки, усиленный подшипник или нет.

В данное время в России принято две системы обозначения подшипников — Российская, которая была установлена при СССР, и международная, по которой производится обозначение во всех других странах (в том числе и Китай).

Российская система обозначения

На Российские подшипники качения ГОСТ 3189-89 устанавливает определенный порядок, который делится на основной и дополнительный ряд обозначений. Обозначения, которые находятся перед основным отделяет тире, которые расположены после основного имеют только прописные буквы.

Например:

Подшипник 6 — 212 расшифровывается: подшипник шариковый, радиальный, однорядный, класс точности 6.

5-2210 подшипник роликовый, радиальный однорядный с короткими цилиндрическими роликами (2210) класс точности 5.

Максимальное основное обозначение содержит 7 цифр. При кодировке основных данных все нули до первой значащей цифры опускаются. Пример обозначения можно посмотреть на схеме 1. Расшифровка назначения цифр в схеме 3.

Схема обозначения подшипника

Максимально возможное написание обозначений подшипники можно посмотреть на схеме 2.

Максимально возможные номера обозначений подшипников.
Схема 2. Максимально возможные номера обозначений подшипников.

Назначение цифр при заполнении обозначения основной части показаны на схеме 3

Значение цифр обозначений, содержащихся в основной части.
Схема 3. Значение цифр обозначений, содержащихся в основной части.

Европейская система обозначения

Система Европейского обозначения, также представляет с собой комбинацию букв и цифр. На рисунке 4 представлена примерная линейка этого обозначения. И хотя они схожи с российскими, но есть различия, которые указаны в многочисленных каталогах

Европейская система обозначений подшипников
Рис.4 Европейская система обозначений подшипников

Размеры

Размеры подшипников качения зависят от нескольких факторов — это величина и характер нагрузки, условия работы. Сравнительный ряд подшипников по величине на валах можно посмотреть по таблице размеров ниже.

Размеры подшипников качения

Обозначение и размеры роликовых подшипников
Обозначение и размеры роликовых подшипников

Размеры упорных шариковых подшипников

Правильный расчет подшипников качения поможет подобрать оптимальный вариант по цене и размеру.

Таблица 2 Параметры заполнения обозначений подшипников.
Таблица 2 Параметры заполнения обозначений подшипников.

Сроки службы подшипников

Срок службы подшипников качения зависит от условий работы, обслуживания, правильной установки, если соблюдаются требования по смазкам и монтажные допуски и посадки подшипника на вал.

Любое невыполнение вышеперечисленных условий приведет к уменьшению ресурса работы подшипника. С другой стороны, правильное соблюдение условий обеспечивает многолетнюю бесперебойную работу. По характеру повреждения подшипника можно определить причину, по которой он вышел из строя. Дефекты подшипников качения характеризуются неисправностями:

Нарушение поверхности катания

В большинстве случаев это связано с некачественной смазкой или ее недостатком, из-за некачественной смазки на поверхности образуется сначала небольшие дефекты, которые со временем увеличиваются. Это приводит к тому что подшипник начинает нагреваться и сильно шуметь. Из-за сильного нагрева обойма может перегреться и нарушить монтаж подшипников качения, что приведет разрушению подшипника. см. рис.4

Повреждение поверхности катания внутренней обоймы
Рис. 4. Повреждение поверхности катания внутренней обоймы

Бриннелирование

При этом виде дефектов на поверхности катания роликов и дорожек появляется чередующие выемки. Этот возникает из-за перенапряжения подшипника от перегрузок, либо воздействия ударных сил. Того чтобы предотвратить усталостностное разрушение металла, необходимо соблюдать условия, на которое рассчитан подшипник либо установить новые, соответствующее нагрузкам. см. рис. 5.

Бринелирование
Рис. 5. Бринелирование

Электроожоги

В результате применения электросварки для сваривания конструкций без заземляющего провода, может случиться так, что заземляющий ток от электросварки пройдет через подшипник приваривая тела качения к обойме, такое явление вызывается — пикинг. При этом виде повреждения ролики и обоймы получают дефект, который развивается при дальнейшей работе. см. рис. 6.

Электроожоги обоймы подшипника
Рис. 6. Электроожоги обоймы подшипника

Повреждение сепаратора

Рис. 7. Неисправность сепаратора
Рис. 7. Неисправность сепаратора

Этот вид повреждения возникает при работе подшипники на несоосном валу. Работа с перекосом вызывает дополнительное напряжение в сепараторе, что приводят к интенсивному износу удерживающих коронок, также подобную неисправность может вызвать попадание влаги, недостаточное количество смазки или ее загрязнённость. см. рис.7