Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
Глава 9. ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИОпоры валов, вращающихся осей и других вращающихся и качающихся деталей наиболее часто выполняют на подшипниках качения. Подшипники качения (рис. 1 и 2) обычно состоят из наружного
Рис. 1. Основные типы шарикоподшипников
Рис. 2. Основные типы роликоподшипников В подшипниковых опорах иногда применяют подшипники качения без одного или обоих колец, без сепаратора. В случае использования подшипника без колец дорожки качения выполняют непосредственно на деталях опоры и опирающихся деталях. Подшипники качения классифицируют по следующим признакам. 1. По форме тел качения подшипники делят на шариковые (рис. 1) и роликовые (рис. 2). Последние, в свою очередь, разделяют по форме роликов на подшипники с короткими (рис. 2, а) и длинными (рис. 2, д) цилиндрическими роликами, с коническими роликами (рис. 2, г), с бочкообразными роликами (рис. 2, б), с вигыми и игольчатыми роликами (рис. 2, в). 2. По направлению воспринимаемых сил подшипники разделяют на следующие типы: а) радиальные, воспринимающие преимущественно радиальные нагрузки, действующие перпендикулярно оси вращения подшипника (рис. 1, а, б и 2, о, б, в, д); б) радиально-упорные, предназначенные для восприятия комбинированных нагрузок, т. е. одновременно действующих радиальных и осевых нагрузок (рис 1, в, г и 2, г); в) упорно-радиальные, предназначенные для восприятия осевой нагрузки при одновременном действии незначительной радиальной нагрузки (рис. 1, д); г) упорные, воспринимающие только осевые нагрузки (рис. 1, е). 3 По способности самоустанавливаться подшипники подразделяют на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся (сферические, рис. 1, б и 2, б) 4. По числу рядов тел качения подшипники делят на однорядные (рис. 1, а, в-е и 2, а, в-д), двухрядные (рис. 1, б и 2, б) и четырехрядные. Подшипники одного и того же диаметра отверстия подразделяют по габаритным размерам (наружного диаметра и ширины) на размерные серии: сверхлегкую, особо легкую, легкую, средьюю, тяжелую, особо узкую, узкую, нормальную, широкую и особо широкую. Наиболее часто применяют подшипники легкой и средней серий нормальной ширины. Подшипники различных типов, размеров и серий обладают различной грузоподъемностью и быстроходностью. Подшипники более тяжелых серий менее быстроходны, но обладают более высокой грузоподъемностью. Подшипники шариковые радиальные однорядные и радиально-упорные, а также роликовые с короткими цилиндрическими роликами обладают наибольшей быстроходностью по сравнению с подшипниками других типов. Для особо высокой частоты вращения и действия легких нагрузок целесообразно использовать подшипники сверхлегкой или особо легкой серий. Для восприятия повышенных и тяжелых нагрузок при высокой частоте вращения обычно используют подшипники легкой серии, а при недостаточной их грузоподъемности размещают в одной опоре два подшипника. Радиальные шарикоподшипники могут воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки, действующие в обе стороны вдоль осн вращения подшипника, что обеспечивает возможность фиксирования вала в осевом направлении. При использовании этих подшипников предъявляются менее высокие требования к соосности опор и жесткости валов. Они дешевле подшипников других типов, допускают наиболее простой монтаж и демонтаж. Поэтому такие подшипники наиболее распространены в различных машинах и механизмах. Роликовые подшипники более грузоподъемны, чем шариковые. Однако роликоподшипники с цилиндрическими ролнкамн наиболее распространенных конструкций (с направляющими бортами для роликов на одном из колец подшипника) не могут воспринимать осевых нагрузок, а конические роликоподшипники менее быстроходны. Широко применяют роликоподшипники как с цилиндрическими, так и с коническими роликами с выпуклой образующей (с бомбиннроваиными роликами). Выпуклость (бомбина) составляет 1. Оптимальные углы контакта шарикоподшипников в зависимости от отношения осевой нагрузки
Раднально-упориые и упорно-радиальные подшипники различают по значению угла контакта а (рис. 1, в, г, д и 2, г). С увеличением угла контакта радиально-упорные подшипники могут воспринимать более тяжелые осевые нагрузки. Однако быстроходность подшипников с увеличением угла контакта снижается. При одновременном действии на радиально-упорный шарикоподшипник радиальной Радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники могут быть использованы и в случае действия на них только осевой нагрузки, особенно при высокой частоте вращения, прн которой нельзя применять упорные подшипники. Самоустанавливающиеся подшипники применяют в случае повышенной несоосности опор вала (до При действии на опоры значительных осевых нагрузок в работе их с высокими скоростями используют радиально-упорные шарикоподшипники с четырех, трех- или двухточечным контактом. В этих подшипниках внутреннее (рис. 1, г) или наружное кольцо разъемное в плоскости, перпендикулярной оси подшипника. Благодаря такой конструкции колец представляется возможным в подшипнике разместить большее число шариков и повысить таким образом его грузоподъемность, применить цельный массивный сепаратор, центрируемый по бортам наружного или внутреннего кольца. Подшипники с многоточечным контактом допускают нагружение осевыми нагрузками в двух направлениях. Работоспособность подшипников с четырех- и трехточечным контактом значительно снижается, если во время работы возникает одновременно контакт шариков с обеими сторонами арочного желоба. Высокая работоспособность подшипников с многоточечным контактом достигается, когда осевой зазор в подшипнике и осевая нагрузка достаточны для обеспечения во время работы контакта шариков с желобами в двух точках — одной на внутреннем и второй на наружном кольцах. Для восприятия значительных осевых нагрузок и одновременно сравнительно легких радиальных нагрузок используют упорно-радиальные подшипники (рис. 1, д). Быстроходность таких подшипников невысокая Предельная частота вращения подшипников зависит от их конструкции и точности изготовления, от точности изготовления и монтажа сопряженных с подшипниками деталей, а также от способа смазывания и свойств смазочного материала. Подшипниковая промышленность изготовляет подшипники качения в соответствии с ГОСТ 520-89 пяти классов точности, которые обозначают следующими цифрами: 0,6, 5, 4 и 2 (обозначения приведены в порядке повышения точности). Подшипники класса точности 0 обычно используют при отсутствии особых требований к точности вргщения, определяемой радиальными и осевыми биениями дорожек качения внутреннего и наружного колец подшипника, а также при частоте вращения в пределах, указанных При использовании подшипников высоких классов точности необходимо посадочные поверхности сопряженных с ними деталей изготовлять с наименьшей точностью, чем точность изготовления подшипников. Быстроходность подшипников принято оценивать параметром При применении специальной системы смазывания и эффективного отвода выделяющегося в подшипниках (средних размеров) тепла получено максимальное значение параметра Для шарикоподшипников небольших размеров при смазывании масляным туманом достигают значения параметра Основные характеристики подшипников условно обозначают на кольцах подшипника цифрами и буквами, совокупность которых образует условное обозначение подшипника. Система основных условных обозначений подшипников стандартизована и определена Кольца и тела качения подшипников изготовляют в основном из шарикоподшипниковых высокоуглеродистых хромистых сталей 2. Механические и тепловые свойства керамических материалов, используемых для изготовления подшипников качения (см. скан) Для работы подшипников в агрессивных средах детали подшипников изготовляют из высокоуглеродистой коррозионно-стойкой стали Подшипники ответственного назначения высокой надежности изготовляют из указанных сталей повышенной чистоты, получаемых электрошлаковым или вакуумным переплавом. Для подшипников, работающих с высокой частотой вращения, высокой температурой при отсутствии смазочного материала, в абразивной или агрессивной среде, применяют керамические мятериалы. Из керамических материалов наибольшее применение получили нитрид кремния Однако керамические материалы хрупки, склонны к образованию трещин. Повышенная хрупкость и склонность к растрескиванию нитрида кремния и карбида кремния обусловлена кристаллической структурой, которая при возникновении напряжений не обеспечивает упругих и пластических деформаций. Поэтому с целью предотвращения растрескивания керамические материалы армируют волокнами. Долговечность керамических подшипников зависит от пористости материала, однородности структуры и шероховатости поверхности. При увеличении пористости, повышенной неоднородности структуры и грубо обработанных поверхностях качения долговечность керамических подшипников качения значительно снижается. Сопротивление усталости при контаке нитрида кремния выше, чем у стали. Контактная прочность и вязкость нитрида кремния повышаются при введении в исходный материал связующей присадки из окиси иттрия Для особо высоких частот вращения или при вращеыш с повышенными частотами обоих колец подшипника в одиу сторону целесообразно использовать гибридные подшипники, в которых тела качения изготовлены из керамического материала, а кольца из стали. Сепараторы подшипников разделяют на штампованные (змейковые), центрируемые по телам качення, и массивные, центрируемые по бортам наружного или внутреннего кольца. Штампованные сепараторы изготовляют из низкоуглеродистой стали, латунн, коррозионно-стойкой стали. Массивные сепараторы изготовляют из бронзы Подшипники с массивным сепаратором наиболее быстроходны. Для ответственных высокоскоростных подшипников бронзовые Для подшипников, работающих в вакууме или без смазочного материала, сепараторы изготовляют из маслянита Основные типы подшипников и их характеристики приведены в каталоге [4].
|
1 |
Оглавление
|