Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные виды подшипников

Основные виды подшипников

Подшипник — сборочный узел, часть опоры или упора, поддерживающий подвижную конструкцию с заданной жесткостью. Для каждого узла есть свое назначение подшипника — одни обеспечивают вращение, другие качание, третьи линейное перемещение с минимальными энергопотерями. Коэффициент полезного действия механизма зависит не столько от качества, сколько от правильно подобранной разновидности подшипника. Это, в свою очередь, влияет на работоспособность и долговечность конструкции. Выбирая, где купить подшипник, нужно изначально понимать, какой вид нужен и какие задачи перед ним стоят.

Разновидности подшипников: плюсы и минусы

Подшипники можно классифицировать на следующие основные типы:

  • шариковые,
  • роликовые цилиндрические,
  • роликовые конические,
  • игольчатые.

Шариковые подшипники

Разработнаы для восприятия нагрузки в радиальном направлении. За счет плотного размещения тел качения (шариков) в специальном желобке и точечного контакта между обоймой шарикоподшипник обладает самым низким коэффициентом трения.

  • за счет минимального трения одинаково воспринимают осевую и радиальную нагрузку;
  • даже при высокой скорости вращения нагреваются медленно;
  • все модели между собой взаимозаменяемы;
  • малые осевые размеры
  • высокая чувствительность к механическим нагрузкам и вибрации;
  • на высоких скоростях вращения быстро выходят из строя.

Роликовые цилиндрические подшипники

В данном случае в качестве тел качения выступают цилиндрические ролики, закрытые в сепараторы. Предназначены для высоких радиальных нагрузок при отсутствии осевых.

  • низкий уровень шума;
  • невысокие потери на трение;
  • не требуют подтяжки и смазки в течение всего рабочего ресурса;
  • срок службы – порядка 150000 км.
  • высокая чувствительность к механическим нагрузкам и вибрации;
  • не рекомендуется устанавливать в в высокоскоростных приводах – за счет действия центробежной силы выходят из строя в 2 раза быстрее, чем рассчитано;
  • большие радиальные размеры.

Роликовые конические подшипники

Применяют в парной установке с затяжкой внутренних обойм. При правильном натяге могут нести большие радиальные и осевые нагрузки при умеренных частотах вращения.

  • используются при комбинированных нагрузках – одинаково воспринимают радиальную и осевую нагрузку;
  • подходят для применения в механизмах и конструкциях с тяжелой или ударной нагрузкой.
  • перетянутый подшипник быстро перегревается и выходит из строя, недотянутый принимает слишком большие ударные нагрузки;
  • необходимость периодической проверки люфта.

Игольчатые подшипники

Конструктивно похожи на роликовые, но вместо роликов в качестве тел качения выступают иглы — стальные цилиндры, имеющие максимальный диаметр до 5 мм, а длина может составлять 12 диаметров. Сепараторы изготавливают из металлов и из полиамидных соединений, наполненных стекловолокном.

  • позволяют сохранять стабильность положения ролика, не допуская его перекоса;
  • несмотря на малое поперечное сечение, отличаются высокой грузоподъемностью;
  • практически невосприимчивы к резкому и сильному механическому воздействию.
  • плохо себя чувствуют при прогибании и некоаксиальности посадочных мест;
  • абсолютно непригодны в механизмах с осевой нагрузкой.

©Пенза-Взгляд, 2015–2016. Портал актуальных новостей «Пенза-Взгляд».

Новости Пензы. События, факты, мнения.

Использование материалов разрешено только с предварительного согласия правообладателей. Все права на фото-видео, графический и изобразительный контент принадлежат их авторам. Допустимо цитирование не более 30% от исходного текста. Полностью дублировать материалы запрещено (в том числе с использованием RSS). При цитировании материалов гиперссылка на penzavzglyad.ru обязательна.

Читайте так же:
Угольные щетки для шуруповерта

Редакция не несет ответственности за содержание блогов и комментариев, а также не предоставляет справочной информации. Позиция «Пенза-Взгляд» не всегда совпадает с мнением авторов статей, опубликованных на интернет-портале.

Подшипники

Конструкции узлов могут различаться в зависимости от особенностей, показателей, технических характеристик и назначения. Знать об этих различиях нужно не только производителю, но и пользователю. В статье мы расскажем о классификации подшипников – какие виды деталей бывают (качение, скольжение, роликовые, открытого и закрытого типа) и их назначение.

  • качения
  • скольжения.

Затем эти подвиды делятся на еще более мелкие ответвления, характеризующиеся качествами и отличиями по назначению.

Также они все отличаются по размерам внутреннего и внешнего кольца, по диаметру отверстия и внутренних шариков, по материалу изготовления.

Независимо от классификации и видов этой детали ее поломка выводит из строя любую технику, своевременная диагностика и замена износившейся детали позволит избежать более значимых финансовых затрат и простоя строительной техники.

  • шарикоподшипники;
  • роликоподшипники;
  • игольчатые.
  • Невысокая стоимость. Цена на них небольшая, благодаря высокой конкуренции и широкого производства. При этом можно купить изделия как отечественного производства, так и зарубежного. В России для их изготовления используются строгие стандарты ГОСТ.
  • Низкая сила трения, что обеспечивает длительный износ. Износостойкое оборудование не требует частых замен, а также не может привести к поломки вращающегося вала.
  • Широкий ассортимент и взаимозаменяемость.
  • При изготовлении используются доступные материалы, в том числе добавляется небольшая часть цветных металлов. Поэтому себестоимость очень невысокая.
  • В процессе эксплуатации не требуется большого количества смазочных жидкостей. Их утечка в основном происходит только при нарушении целостности уплотнительных колец, а также при попадании в систему влаги и мелких частиц мусора – песка, грязи, ржавчины.
  • Хорошая несущая способность на ширину кольца. Это также способствует сохранению изделия.
  • Есть небольшие осевые размеры.
  • Радиальный диаметр точки прикрепления детали больше, чем у узлов скольжения. Это увеличивает нагрузку на тело.
  • Основные неполадки случаются из-за повышенной восприимчивости к ударам и сильным вибрациям. Конструкция может сломаться (применимо к автомобилестроению), если при езде часто попадать в ямы на высокой скорости, а также при разболтанной оси и осевых механизмов, которые дают вибрирующие движения.
  • Большая применимость к низким оборотам. При большой скорости вращения могут появиться неполадки.

Рабочие характеристики и строение

Форма изделия полностью правильная, круглая. В центре – отверстие. Это место оси, туда может помещаться часть опоры. От правильного подбора зависит то, насколько плотно будет стоять узел.

Это и есть внутреннее кольцо. На ней есть дорожка качения, то есть бортики, благодаря которым остальные элементы не покинут определенного места и будут двигаться вдоль них.

Затем идут сепараторы. Это ячейки из металла, оправа для шариков или роликов. Они направляют их, а также удерживают на своих местах. Без них тела качения сместились бы в одну сторону, начали бы наезжать друг на друга, что увеличило бы трение и привело бы к неравномерному распределению нагрузки на опору. При изготовлении нужно особенное внимание уделить качеству сепараторов. Их разрушение приводит к полной поломке опорного подшипника любого вида. Обычно их изготавливают путем штамповки листового металла. Сталь предварительно обрабатывают от коррозии, а также проверяют на прочность.

Читайте так же:
Назначение коробки скоростей токарного станка

Далее следует внешнее кольцо. На нем также внутри есть дорожки качения, то есть рифление, согласно которому происходит переход тел из одной ячейки в другую.

Скольжения

Их конструкция отличается от качения, потому что фактически две основные части (кольца) не катятся на роликах, а скользят друг по другу. Результат – увеличенная площадь трения, что, соответственно, делает эту силу намного больше. Это основной минус, который закреплен за изделием. Если будет недостаточное количество смазывающего вещества, то металл будет нагреваться, что может привести к поломке.

  • При большой скорости вращения они очень надежны, поэтому их применяют для турбин, самолетостроения и прочих важных областях. Это обеспечивается тем, что тело качения (шарик) не может выскочить из системы при больших оборотах. Фактически это очень примитивная конструкция, а чем она проще, тем меньше может случиться неисправностей.
  • Большая площадь соприкасающейся поверхности приводит к тому, что на нее мало действуют вибрации. Это также обеспечивается плотным слоем масла. Такая прослойка делает любые удары и вибрационные вмешательства фактически не ощутимыми.
  • Малые радиальные размеры.
  • Отлично сочетается с коленчатым валом, крепится на его шейку и передает крутящий момент.
  • Проигрывает в классификации подшипников по виду трения, потому что механизм сильно трется, особенно при пуске или небольших скоростях.
  • Металл нагревается, теряются его качества, он может начать трескаться или стираться.
  • Износ выше, чем у узла качения, чаще требуются замены.
  • Для функционирования необходимо постоянно пополнять смазку. Это может быть либо автоматическое подведение, либо вручную.

Первые наиболее подвержены скорому износу. Также следует учесть, что при ряде действий, например, при запуске или выключении, при медленном вращении, все изделия относятся ко второй разновидности, то есть находятся на предельных возможностях.

  • охлаждение, потому что при движении образуется тепло, а при его избытке могут пострадать все рядом находящиеся металлические запчасти;
  • снятие силы трения;
  • защита детали от влияния извне – негативно могут отразиться не только частицы пыли и другие загрязнения, но и влага;
  • предотвращение ржавления.
  • гидростатические – поддерживать уровень жидкости нужно извне, в механизм поступает запрос о низком ее количестве, он реализуется другими конструкциями;
  • гидродинамические – более современные и самобытные, их отличительный признак – они сами по мере вращения контролируют давление, когда оно становится ниже, чем должно быть, то насос автоматически срабатывает, емкость, подведенная снаружи, начинает сжиматься, перенося необходимое количество смазки.
  • Сферические. Сфера внутри имеет значительные отклонения от плоскости, поэтому разрешен перекос в процессе движения. Но эффективность будет утверждена только при небольших скоростях. При высоких обязательно нужна крепкая опора.
  • Упорные. Они воспринимают только осевые нагрузки.
  • Линейные. Этот тип подшипников устанавливается в вентиляторах и других системах, где нужно классическое вращение по кругу.

Шариковые
Шарикоподшипники – самый древний, но до настоящего момента часто употребляемый подвид. Они состоят из двух колец – внешнего и внутреннего – и шариков из металла. Каждый из них находится в ячейке, сепараторе, который предопределяет их местонахождение и то, что они не будут соприкасаться.

  • надежность из-за простоты конструкции;
  • долговечность;
  • низкая сила трения;
  • хорошая работа на малых оборотах и скоростях;
  • нет необходимости в постоянной смазке,
  • низкая цена.
  • нельзя применять при больших радиальных нагрузках;
  • плохо справляется с высокими оборотами рабочего вала.
  • Простота установки. Запрессовка происходит отдельно внутреннего и внешнего кольца.
  • Есть двойная разновидность, когда появляется третий круг, он придает стабильности движениям.
Читайте так же:
Тестирование ростехнадзора по пожарной безопасности олимпокс бесплатно

Упорные роликовые
Предназначены для осевых нагрузок, как и все конструкции на роликах. Между двумя кольцами есть тела вращения, которые находятся в сепараторах. Есть две разновидности, в зависимости от формы этих элементов, рассмотрим подвиды.

Роликовые цилиндрические
Ролики имеют форму цилиндра. Они устойчивые и очень плотные, за счет того, что держатся устойчиво на своем месте и предлагают большую долю соприкасающейся поверхности, в отличие от шарикоподшипников, они работают с крупногабаритными деталями.

  • Максимальная грузоподъемность.
  • Широкий ассортимент – бывают однорядные и двухрядные.
  • Высокая жесткость.
  • Возможность изготовления в очень небольших размерах.
  • Заметно реагируют на сдвиги.
  • Плохо приспособлены к высоким скоростям.
  • При движении нет проскальзывания элементов.
  • Они могут воспринимать одновременно и радиальную и осевую нагрузку.
  • Стабильное положение роликов, без сдвигов.
  • Эффективное распределение напряжений.

Двухрядные самоустанавливающиеся
Это неразъемная конструкция, которая состоит из прикрепленных ко внутренней втулке двух рядов шариков. Особенность в том, что при небольших перекосах и сдвигах, тела вращения восстанавливаются на свои места, так как по краям их ограничивают желобки.

Подшипник: состав, виды, предназначение

Одним из наиважнейших элементов машин и электронных приборов является подшипник. Его применяют в тех механизмах, где необходимо движение тех или иных элементов друг с другом. Основная функция подшипников – максимально возможное уменьшение трения, а значит, и износа механизма.

подшипники

Устройство подшипников

Самый элементарный подшипник состоит из нескольких основных элементов:

  • колец (наружных и внутренних);
  • сепаратора;
  • тела качения.

Подшипники подразделяют на несколько классов

  1. Сферические подшипники применяют в экстремальных условиях – в дробильных аппаратах, насосах и тому подобное.
  2. Цилиндрические изделия используют там, где необходимы достаточно большие нагрузки – в автомобилестроении, авиапромышленности, железнодорожном транспорте.
  3. Когда на механизмы оказывают небольшие нагрузки, используют шариковые подшипники.
  4. В небольших механизмах и бытовой техники применяют игольчатые подшипники.

Сроки службы

Все подшипники предназначены для определенных целей, но каждое из подобных изделий имеет свой срок службы. Этот срок в основном зависит от того, насколько детали взаимодействуют друг с другом. Если говорить о причинах, которые выводят изделия из строя, можно назвать самые распространенные из них:

  • некачественная смазка;
  • проникновение в подшипник грязи и других частиц, которые способствуют утечке смазки;
  • неправильная установка и регулировка;
  • использование подшипника в неправильных целях.

схема подшипника

Подшипники в машиностроении

В машиностроении самыми используемыми подшипниками являются опоры скольжения. Их популярность обоснована определенными преимуществами перед другими видами. Во-первых, их коэффициент полезного значительно выше. Во-вторых, при их производстве достигается существенная экономия на цветных металлах. В-третьих, обслуживание подшипников скольжения гораздо проще (также у данных опор меньше расход смазочных материалов). В-четвертых, стоимость данных изделий гораздо ниже по сравнению с аналогами. Наконец, они попросту взаимозаменяемы, если говорить о ремонте автомобилей.

Читайте так же:
Типы и виды болгарских кран балок

На производстве подшипников их в обязательном порядке тестируют, используя специальный стенд. Это необходимо, чтобы узнать, насколько долго изделия будут служить и через какой промежуток времени они придут в негодность. Интересная информация – современные подшипники намного уступают тем изделиям, которые много лет назад изобрел Леонардо да Винчи, причем в свое время он даже проводил серьезные испытания подшипников.

Высокоскоростные подшипники

Высокая оборотистость оборудования обеспечивает качество и точность, когда речь идет об обработке изделий из металла, полимеров или дерева. На высоких оборотах работают современные системы вентиляции, компрессорное оборудование, турбины, сепараторные установки, измельчители и насосы различного назначения. Использование высокоскоростных подшипников помогает эффективней справляться с производственной задачей любой сложности.

Применение подшипников качения

Оборотистость подшипников качения может быть ограничена вследствие воздействия следующих факторов:

  • превышение температурного режима (перегрев);
  • неконтролируемый рост центробежной силы;
  • рост контактного напряжения.

Температурный фактор является определяющим при расчете номинальных оборотов подшипников и выборе режима работы станков и машин. Имеет значение и показатель уровня предельных оборотов, учет которого актуален для оборудования, подвергающегося частой коррекции интенсивности нагрузки. Его коэффициент обычно превышает показатель номинальных оборотов, за исключением самоустанавливающихся шарикоподшипников, в которых он существенно выше. Именно поэтому выбор подшипника делается с ориентиром на меньшие значения каждого из указанных параметров.

Скорость вращения подшипника находится в зависимости от следующих факторов:

  • фактический размер детали: скорость мелких деталей выше за счет снижения центробежной нагрузки и линейной скорости элементов;
  • форма изделия: шарикоподшипники более скоростные;
  • использование сепаратора: его наличие увеличивает скорость вращения;
  • применение маловесных керамических элементов;
  • тип конструкции: открытые превышают по скорости закрытые подшипники;
  • качество обработки улучшает скоростные показатели;
  • увеличить скорость оборотов помогает выбор смазки, лучшие показатели демонстрирует смазка на масляной основе.

Учитывая факт зависимости показателей скорости вращения от габаритов изделия, вводится специальный коэффициент (dmn), для расчета которого показатель номинальной скорости умножается на диаметр подшипника.

Конструктивные особенности высокоскоростных подшипников

Учитывая высокий уровень нагрузки и особенности использования изделий, при разработке высокоскоростных подшипников применяются:

  • материалы с повышенными показателями прочности и твердости (керамика, закаленная сталь);
  • шарики, уменьшенного размера;
  • высокоточное оборудование, обеспечивающее качество и чистоту обработки соприкасающихся поверхностей;
  • полимерные сепараторы.

Шпиндельные подшипники

К категории шпиндельных относятся изделия радиально-упорного типа с неразборной конструкцией, отличающиеся наличием массивных и высокопрочных колец. Использование шариков из керамики повышает скоростные показатели, но снижает грузоподъемность. Диаметр внутреннего кольца таких подшипников составляет от 1 до 130 мм. Изделия могут использоваться при температуре от -30 до +100ºС.

  1. Гибридные подшипники SKF отличает применение облегченных шариков особой прочности, изготовленных из нитрида кремния, а также полимерных сепараторов (РЕЕК).
  2. Подшипники из ряда 70 Е и 719 Е, применяемые для станочных шпинделей, отличает увеличенное число шариков, диаметр которых снижен.
  3. В-тип подшипников (используются в станкостроении) ориентирован на небольшой уровень оказываемой нагрузки. Особенность их конструкции предполагает использование усиленных высоких колец в сочетании с уменьшением диаметра шариков.
  4. Улучшенная серия изделий S 719 — S 70 с центрируемым сепаратором (по внешнему кольцу) и шариками с уменьшенным диаметром. Соответствуют уровню точности Р4А. Выпускаются открытого типа и с наличием уплотнителя.
  5. SKF предлагает подшипники разборной серии N 10, оснащенные роликами цилиндрической формы, что придает дополнительную жесткость при достижении высоких оборотов. В них также применяется улучшенная модель пластикового сепаратора с функцией самоцентрирования.
Читайте так же:
Что характеризует модуль юнга

Подшипники MacheLine

Серия MacheLine — продукт французско-японской компании NTN-SNR. Изделия находят применение в авиа и ракетостроении, отлично работают даже при достижении высоких оборотов. Сегодня потребитель может приобрести:

  • подшипники категории стандарт общемашиностроительного назначения;
  • изделия типа High Speed: угол контакта 17º и 25º, диметр отверстий 10-130 мм, dmn2 млн. об/мин.;
  • подшипники с дополнительной системой защиты (для сложно демонтируемого оборудования): угол контакта 17º, 25º, диметр отверстия 10-130 мм, dmn5-2 млн. об/мин.;
  • модель гибридного типа Hybrid: угол контакта 15º, 17º, 25 º, диаметр внутреннего кольца 10-130 мм, dmn8 млн. об/мин.;
  • усиленная гибридная модель HNC с низкими показателями износа: выпуск по спецзаказу, dmn до 3м млн. об/мин.

Производитель использует сталь повышенной прочности марки XD15N и 52100, которая предварительно прошла процедуру вакуумной дегазации, предотвращающую эффект усталости металла. Точность производства соответствует стандарту ISO 4S, точность вращения — ISO 2S. Температурный максимум использования деталей составляет 120-200ºС.

Для увеличения показателей быстроходности производитель применяет следующие методы:

  • предварительное натяжение, исключающее возникновение гироскопического момента;
  • сокращение веса и диаметра шариков с применением материала повышенной твердости;
  • выставление сепараторов по диаметру внешнего кольца;
  • использование исключительно качественных марок стали;
  • нанесение пластичных смазок с невысоким коэффициентом вязкости основы.

Сфера применения данного типа подшипников: станки, машины, точные инструменты, оборудование аэрокосмической отрасли.

Производитель презентует и специальную водостойкую смазку SNR Lub GV для изделий, работающих с небольшой нагрузкой на высоких оборотах (100 и более тысяч оборотов в минуту) в температурном диапазоне от -50 до +120ºС.

Подшипники Topline HVZZ

Изделия оснащаются защитными шайбами и сепараторами из полиамида. Точность обработки деталей соответствует уровню ISO6. Состав смазки позволяет выполнять работу на высокой скорости с низким уровнем шумогенерации. Технические особенности подшипников состоят в следующем:

  • диаметр внутреннего кольца 10-55 мм;
  • скоростной показатель (dmn) 780 тыс. об/мин.;
  • температурные условия от -40 до +80ºС.

Сфера применения изделий: оборудование, используемое в пищевой и текстильной отрасли, станкостроении, производстве электродвигателей и генераторов.

Компания NSK (Япония) предлагает на рынке подшипники ультраскоростного типа (dmn 3 млн. об./мин). Высокая оборотистость достигается благодаря прочности колец, керамическим шарикам уменьшенного размера с улучшенным показателем контактов, а также сепараторов из полимерного материала высокой прочности. Эффективной работе изделия способствует подача смазки через специальную распылительную систему.

Применение высокоскоростных подшипников широкого модельного ряда оптимизирует технические возможности различного типа оборудования. Главное условие эффективного использования продукции — применение качественных смазочных материалов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector