Глава 16. ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

16.1. Общие сведения

Подшипники качения классифицируют по следующим признакам: направлению воспринимаемой нагрузки относительно оси вала (радиальные, радиально-упорные, упорные); форме тел качения (шариковые, роликовые); числу рядов тел качения (однорядные, двухрядные, четырехрядные, многорядные); по способности компенсировать перекосы валов (самоустанавливающиеся, несамоустанавливающиеся). Иногда отдельно выделяют упорно-радиальные

подшипники, предназначенные для восприятия преимущественно осевых и небольших радиальных нагрузок.

Соотношение габаритных размеров определяет серию подшипника: сверхлегкую, особо легкую, легкую, легкую широкую, среднюю, среднюю широкую и тяжелую. Выпускают и применяют преимущественно подшипники легкой и средней серий.

Кроме стандартных, изготовляют подшипники специальных конструкций.

Рис. 16.1. Шарикоподшипники радиальные однорядные типов:

В табл. 16.1 приведена классификация подшипников качения по ГОСТ 3395-75.

Шарикоподшипники радиальные однорядные (рис. 16.1) предназначены преимущественно для восприятия радиальных нагрузок, однако могут воспринимать и значительные осевые нагрузки в двух направлениях (до от неиспользуемой допустимой радиальной нагрузки). Они могут работать при высоких частотах вращения и воспринимать только осевую нагрузку. При невысоких частотах вращения допускают небольшие перекосы валов.

Для разделения шариков обычно используют штампованный сепаратор змейковой конструкции, при высоких частотах вращения используют подшипники с массивными клепаными сепараторами из латуни, бронзы, текстолита и др.

На рис. 16.1 показаны: основная конструкция радиального подшипника (рис. 16.1, а); подшипник с канавкой на наружном кольце для установочной шайбы, что позволяет упростить осевое крепление подшипника в корпусе (рис. 16.1, б); подшипники с шайбами для защиты от утечки смазочного материала и от проникновения пыли (рис. 16.1, в, г); подшипники с уплотнениями из обрезиненных металлических шайб и мембранного полотна (рис. 16.1, д, е).

Шариковые радиальные двухрядные сферические подшипники предназначены для радиальных и небольших осевых нагрузок (рис. 16.2). Допускают перекосы осей валов При значительных осевых нагрузках грузоподъемность подшипника резко снижается, так как при этом нагружается только один ряд шариков. Помимо основной конструкции (рис. 16.2, а) с цилиндрическим отверстием внутреннего кольца, выпускают подшипники с коническим отверстием (рис. 16.2, б) и с закрепительной втулкой (рис. 16.2, в), позволяющей устанавливать подшипник на гладком валу.

Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами

(рис. 16.3) предназначены для значительных радиальных нагрузок. Некоторые из них, снабженные специальными буртами, могут воспринимать небольшие осевые нагрузки. Эти подшипники требуют высокой точности монтажа на валу, в противном случае возникают кромочные давления, резко сокращающие их долговечность. Для снижения этих давлений применяют ролики со скосами или выпуклые (бомбина). Двухрядные роликоподшипники (рис. 16.3, и, к) имеют высокую грузоподъемность и жесткость за счет большего числа роликов и смещения осей роликов, расположенных в разных рядах.

Рис. 16.2. Шарикоподшипники радиальные двухрядные сферические типов:

Роликоподшипники радиальные сферические двухрядные (рис. 16.4) могут компенсировать значительные перекосы валов. Имеют высокую радиальную грузоподъемность, способны воспринимать осевую нагрузку (до 25 % от неиспользуемой допустимой радиальной).

Рис. 16.3. Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами типов:

Ролики могут быть симметричными и несимметричными, последние при установке в подшипники с плавающим буртом имеют повышенную грузоподъемность (рис. 16.4, г).

Роликоподшипники игольчатые (рис. 16.5) предназначены для работы при ограниченных габаритах, преимущественно в узлах с качательным движением. Чувствительны к перекосам валов. На рисунке показаны: комплектный подшипник с точеными внутренним и наружным кольцами без сепаратора (рис. 16.5, а);

подшипник без внутреннего кольца (рис. 16.5, б); со штампованным наружным кольцом (рис. 16.5, в). Иногда применяют комплект игл в сепараторе, при этом вал и корпус, термообработанные до твердости не ниже служат дорожками качения.

Шарикоподшипники радиально-упорные предназначены для восприятия радиальных и осевых нагрузок (рис. 16.6). Осевая грузоподъемность этих подшипников возрастает с увеличением угла контакта, однако при этом снижается быстроходность подшипника.

Рис. 16.4. (см. скан) Роликоподшипники радиальные сферические двухрядные типов:

Рис. 16.5. (см. скан) Роликоподшипники игольчатые типов: в

Рис. 16.6. (см. скан) Шарикоподшипники радиально-упорные типов:

Подшипники, выполненные по схемам рис. 16.6, а, б, способны воспринимать осевую нагрузку только в одном направлении, поэтому их необходимо устанавливать по два на один вал или по два на одну опору. Остальные подшипники способны воспринимать осевые нагрузки в двух направлениях (кроме подшипника по рис. 16.6, ж).

Конические роликоподшипники используются для восприятия радиальных и осевых нагрузок (рис. 16.7). Выпускаются с разными углами контакта, от которых зависит их осевая грузоподъемность.

Рис. 16.7. Роликоподшипники конические типов:

Рис. 16.8. Шарикоподшипники упорные: а — одинарные; — двойные

Рис. 16.9. Роликоподшипники упорные типов: в

На рис. 16.7 показаны: основная конструкция подшипника (рис. 16.7, а); с упорным буртом на наружном кольце (рис. 16.7, б); с большим углом конуса наружных колец, что повышает их осевую грузоподъемность (рис. 16.7, в); двухрядные (рис. 16.7, г); четырехрядные, применяемые в основном в валках прокатных станов (рис. 16.7, д).

Упорные шарикоподшипники (рис. 16.8) предназначены для восприятия только осевых нагрузок: в одном направлении (рис. 16.8, а); в двух направлениях (рис. 16.8, б). Их предельные частоты вращения ограничены из-за наличия центробежных сил и гироскопического эффекта. На горизонтальных валах применять их не рекомендуется.

Упорные роликоподшипники (рис. 16.9) предназначены для восприятия больших осевых нагрузок при небольших частотах вращения, на рисунке показаны подшипники: с цилиндрическими

роликами (рис. 16.9, а); с коническими (рис. 16.9, б); с бочкообразными роликами, способные воспринимать и небольшие радиальные нагрузки (рис. 16.9, в).