Основные типы подшипников качения и материалы деталей подшипников

Шариковый радиальный однорядный подшипник (рис. 29.5, табл. 29.1) самый распространенный в машиностроении. Предназначен для вос­приятия в основном радиальной нагрузки. Желобчатые дорожки каче­ния позволяют воспринимать осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала. Обеспечивает осевое фиксирование вала в двух направлениях. Он дешев, допускает достаточно большой пере­кос внутреннего кольца относительно наружного (до 0°10'). При одина­ковых габаритных размерах работает с меньшими потерями на трение

Рис. 29.5. Шариковый Рис. 29.6. Шариковый Рис. 29.7. Роликовый

радиальный однорядный радиальный сферический радиальный сферический

подшипник двухрядный подшипник двухрядный подшипник

Таблица 29.1. Шариковые радиальные однорядные подшипники (выборка)

и при большей частоте вращения вала, чем подшипники всех других кон­струкций.

Шариковый радиальный сферический двухрядный подшипник (рис. 29.6) предназначен в основном для радиальной нагрузки. Одновременно с радиальной может воспринимать небольшую осевую нагрузку обоих направлений. Дорожка качения на наружном кольце обработана по сфере. Поэтому подшипник способен работать при значительном (до 2...3°) перекосе внутреннего кольца относительно наружного. Спо­собность самоустанавливаться и определяет область его применения.

Роликовый радиальный сферический двухрядный подшипник (рис. 29.7) имеет ту же характеристику, что и шариковый сферический, но обла­дает наибольшей грузоподъемностью из всех других подшипников таких же габаритных размеров.

Роликовый радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами (рис. 29.8, а) воспринимает большие радиальные нагрузки, обладает значительно большей радиальной грузоподъемностью, чем шариковый радиальный однорядный равных габаритных размеров. До­пускает осевое взаимное смещение колец. Чувствителен к относительно­му перекосу внутреннего и наружного колец (при перекосе возникает концентрация напряжений у краев ролика). Подшипник устанавливают на жестких коротких валах при повышенных требованиях к соосности посадочных мест. Применяют в качестве «плавающих опор» (для валов шевронных шестерен и др.).

При необходимости осевой фиксации вала, нагруженного незначи­тельной осевой силой одного направления, применяют подшипники с бортом на наружном кольце (рис. 29.8, б), а для осевой фиксации в двух направлениях — подшипники с одним бортом на внутреннем кольце и плоским упорным кольцом (рис. 29.8, в).

Роликовый радиальный игольчатый однорядный подшипник (рис. 29.9) воспринимает только радиальную нагрузку. При сравнительно небольших диаметральных размерах обладает высокой радиальной грузоподъемностью.

Рис. 29.8. Роликовый Рис. 29.9. Роликовый Рис. 29.10. Шариковый

радиальный подшипник радиальный игольчатый радиально-упорный

с короткими цилиндрическими однорядный подшипник однорядный подшипник
роликами

Из-за отсутствия сепаратора характеризуется высокими потерями на трение между иглами и низкими значениями предельной частоты вращения. Перекос внутреннего кольца относительно наружного недо­пустим. Обычно используют для работы в режиме качательного дви­жения.

Шариковый радиально-упорный однорядный подшипник (рис. 29.10) предназначен для восприятия комбинированных (радиальных и осе­вых) нагрузок. Способность воспринимать осевую нагрузку зависит от угла контакта а= 5...45°: с увеличением угла контакта возрастает вос­принимаемая подшипником односторонняя осевая нагрузка. Подшип­ники, смонтированные попарно, воспринимают осевые силы, дей­ствующие в обоих направлениях. При монтаже требует регулировки осевого зазора.

Роликовый конический подшипник(рис. 29.11 и 29.12) воспринимает одновременно радиальную и одностороннюю осевую нагрузки. Облада­ет большой грузоподъемностью. По применению в машиностроении стоит на втором месте после шариковых радиальных однорядных. Чув­ствителен к относительному перекосу внутреннего и наружного колец. Подшипники устанавливают попарно на жестких коротких валах при повышенных требованиях к соосности посадочных мест. Применяют при средних и низких частотах вращения. При монтаже требует регу­лировки осевого зазора.

Шариковый упорный подшипник (рис. 29.13, а) воспринимает одно­стороннюю осевую нагрузку. Для восприятия осевых сил поперемен­но в обоих направлениях устанавливают двойной упорный подшип­ник (рис. 29.13,6). Во избежание заклинивания шариков от действия

Рис. 29.11. Роликовый Рис. 29.12. Роликовый Рис. 29.13. Шариковый

конический подшипник конический подшипник упорный подшипник

с упорным бортом на наружном кольце

центробежных сил этот подшипник применяют при средней и низкой частоте вращения.

Материалы деталей подшипников.Кольца и тела качения изготовля­ют из специальных шарикоподшипниковых высокоуглеродистых хро­мистых сталей марок ШХ15, ШХ20СГ, а также из цементуемых леги­рованных сталей марок 18ХГТ, 20Х2Н4А. Кольца имеют твердость Н = 61...66 HRC, тела качения Н = 63...67 HRC.

Большое влияние на работоспособность подшипника оказывает качество сепаратора. Сепаратор разделяет, направляет и удерживает тела качения. При невысоких частотах вращения и при качательном движении применяют подшипники без сепараторов (cm.jmc. 29.3).

Сепараторы чаще всего штампуют из мягкой углеродистой стали. Для высокоскоростных подшипников сепараторы изготовляют массивны­ми (см. рис. 29.10) из текстолита, фторопласта, латуни, бронзы. Матери­алы перечислены в порядке увеличения быстроходности подшипников.