что такое осевая и радиальная нагрузка

Грузоподъемность подшипников

Современные механизмы требуют компактных и надежных соединений вращающихся деталей (валов) с неподвижными частями. Валы могут передавать значительные усилия или скорости вращения с помощью специальных технологических изделий – подшипников.

Для оценки надежности подшипников используют принятый во всем мире способ – расчет на номинальную долговечность, динамическую и статическую грузоподъемность. Статья содержит сведения о силах, действующих в сопрягаемых узлах, методах расчета и понятия надежности работы подшипника.

Силы, действующие на подшипник

Для того, чтобы правильно понимать суть темы, необходимо определиться с некоторыми терминами: так, радиальное направление – это вектор силы направленный перпендикулярно оси подшипника; осевое – это направление, которое направлено вдоль оси кольца или подшипника.

Рис. 1. Силы, действующие на подшипник. 1- радиальная, 2- осевая, 3- смешанная нагрузка.

Сила, действующая вдоль оси, называется осевой, по направлению радиального вектора – радиальной. Если на узел действует обе силы, то такое действие называется смешанным. Направление сил, действующих на подшипник можно увидеть на рисунке 1.

Одним из основных показателей долговечности в работе является сопротивление усталостному выкрашиванию и пластической деформации. В первом случае дефект вызывает статическая нагрузка, во втором динамическая. Работоспособным подшипник остается если под действием нагрузки у него не происходит деформация тел качения, например, ролика или шарика, не более чем на одну десятитысячную долю миллиметра (0,0001 мм).

Методы расчета

Расчет на долговечность выполняются для подшипников, у которых скорость вращения более 1 об/мин (ω ≥ 0,105 рад/с). Статические (не вращающиеся) или вращающиеся медленнее чем 1 об/мин (ω Долговечность подшипников L в зависимости и отношения C/P для шариковых подшипников Долговечность подшипников L в зависимости и отношения C/P для роликовых подшипников

Динамическая грузоподъемность и долговечность связаны между собой зависимостью, которая получила название – эмпирическая зависимость, выражается формулой:

где: L – ресурс в млн. оборотов; С – величина динамической нагрузки.

Силы, действующие на радиальные и радиально-упорные шариковые и роликовые подшипники, расчет эквивалентной нагрузки

Для компенсации осевых нагрузок, действующих на валах, применяются упорные подшипники. Осевая нагрузка – Fx воспринимается роликами, находящимися в обоймах, наклоненных под углом, таким образом передавая нагрузку N на детали корпуса.

Рис. 2. Осевая нагрузка и силы действующее на упорный подшипник.

Для устойчивой и надежной работы узла с такими действующими на подшипник силами необходимо выполнение условия: Fr 1 ≥ Fx + S2 и Fr 2 ≥ S1+ Fx.

Эквивалентная нагрузка определяется по формуле:

где: Fr и Fa- радиальная и осевая нагрузки на подшипник;

V- коэффициент вращения кольца (V =1 при вращении внутреннего кольца, V =1,2 – при вращении наружного кольца);

Kb – коэффициент, учитывающий величину нагрузки;

KT – температурный коэффициент.
С последующими выполнением Ро Внимание покупателей подшипников

Источник

Нагрузки на подшипники

Основное назначение подшипников — уменьшить потери на трение в опорных узлах и противостоять радиальным и осевым нагрузкам. Поэтому конструкции подшипников различаются в зависимости от воспринимаемой нагрузки.

Предназначены для работы в узлах с радиальными нагрузками. В качестве тел качения используются шарики, ролики, игольчатые ролики. Шариковые радиальные однорядные подшипники качения самые простые и компактные, а роликовые способны работать со значительными радиальными нагрузками. Если конструктивно нужен подшипник с минимально возможным диаметром, то выбирают радиальный игольчатый подшипник. Для работы с длинными валами с возможностью компенсации перекосов применяются сферические двухрядные роликовые подшипники.

Их назначение — справляться с осевыми нагрузками. Допускаются небольшие радиальные нагрузки. В тяжело нагруженных упорных подшипниках в качестве тел качения применяются ролики. Упорные подшипники качения работают на небольших скоростях вращения и чувствительны к перекосам валов. Поэтому их могут устанавливать на промежуточных сферических опорах.

Ярко выраженный пример применения упорных подшипников — опорно-поворотные устройства. Это подшипники крупных габаритов (до нескольких метров в диаметре) для работы со значительными осевыми и частично радиальными нагрузками. Применяются в опорно-поворотных устройствах автокранов, экскаваторов, автовышек, подъёмников. В каталоге Техноберинг представлены продукцией компании ISB.

Радиально-упорные и упорно-радиальные

Предназначены для работы в узлах с радиальными и осевыми нагрузками. Нагрузка, обозначенная первой, — основная. Такие подшипники могут противостоять радиальным и односторонним осевым нагрузкам за счет конструктивных особенностей внутреннего и наружного кольца. Для предотвращения перемещения вала по оси на противоположных его опорах устанавливаются подшипники, работающие с противоположными нагрузками.

Название «опорный подшипник» не определено в классификаторе ГОСТ на подшипники, но имеет в некоторых случаях внутриотраслевое применение для обозначения упорных и упорно-радиальных подшипников:

Выбор подшипника

Тип подшипника качения (радиальный, упорный и т.д.) определяет конструктор на стадии проектирования подшипникового узла в зависимости от вида испытываемых нагрузок. Для выбора конкретного диаметра подшипника в помощь проектировщикам разработаны интерактивные инженерные каталоги, доступные на сайтах производителей подшипников. Подобный каталог для быстрого подбора подшипников предлагает и крупнейший магазин подшипников Техноберинг. Здесь легко подобрать подшипник для любого типа нагрузки. Заполняя интерактивную таблицу каталога (тип, диаметр, скорость вращения), выбирается необходимый подшипник. Остаётся сверить соответствие табличных динамической С и статической Со грузоподъемности расчетным значениям. Если расчетная грузоподъемность превышает табличную, выбирают подшипник с ближайшим бо?льшим диаметром.

А если нужно просто заменить подшипник при техобслуживании подшипникового узла, то он легко подбирается по обозначению и номеру подшипника.

Компания Техноберинг — крупнейший магазин продукции ведущих производителей — предлагает подшипники ISB, NSK, SKF, FAG. Цена значительно ниже качества, которое мы предлагаем. Вся продукция соответствует стандартам ISO и ГОСТ РФ, прошла сертификацию.

Если подшипники нужны «на вчера» по принципу «поставил и забыл», приобретайте в компании с надежной репутацией, широкой линейкой сертифицированной продукции и легкодоступным оперативным складом.

Опытные специалисты Техноберинг проконсультируют и быстро предложат наиболее подходящий вариант подшипника из нескольких возможных.

Источник

Что означает допустимая радиальная и осевая нагрузка?

Радиальная нагрузка является силой, действующей перпендикулярно к оси вала. Радиальные подшипники оптимальны для ее восприятия.
Осевая сила действует в направлении оси вала. Для ее восприятия используются упорные шарикоподшипники.

Для восприятия этих двух сил, в той или иной степени каждую, в одну или обе стороны существуют разные конструкции подшипников.

Сравнение разных конструкций

Отдел продаж:

Продажа осуществляется из складского наличия. Как оптом для юрлиц, так и в розницу для физлиц.

Источник

Подшипники качения

В зависимости от характера взаимодействия подвижных и неподвижных элементов подшипника различают подшипники скольжения и качения.

Рассмотрим подробнее устройство, разновидности, особенности подшипников качения.

Классификация подшипников качения

В зависимости от формы тел качения различают подшипники:

По числу рядов различают подшипники:

По возможности самоустановки:

По направлению воспринимаемой нагрузки:

Устройство подшипников качения

Передача усилий от вала на опоры осуществляется через тела качения.

Осевые и радиальные нагрузки

В зависимости от типа, подшипники способны воспринимать радиальные и осевые нагрузки.

Радиальной называют нагрузку, направленную в радиальном направлении, то есть от центра к наружному диаметру.

Осевой называют нагрузку, действующую в направлении оси вала.

Основные типы подшипников

Типы и конструктивные исполнения подшипников стандартизованы в ГОСТ 3395-89.

Шарикоподшипники

Однорядные радиальные шариковые подшипники

Подшипники этого типа предназначены для восприятия нагрузки в радиальном направлении.

За счет размещения шариков в желобе шариковые подшипники способны воспринимать кратковременную осевую нагрузку.

Благодаря точечному контакту между обоймой е телами качения подшипник обладает наименьшим трением и подходит для высоких частот вращения.

Двухрядные радиальные шариковые подшипники

Обладают повышенной грузоподъемностью по сравнению с однорядными подшипниками, но требуют более точной установки.

Двухрядные шариковые сферические подшипники

Самоустанавливающиеся подшипники, применяют в конструкциях где возможны смещения осей подшипников друг относительно друга или в случае отсутсвия возможности обеспечения соосности подшипников.

Обладают меньшей грузоподъемностью по сравнению с несамоустанавливающимися шариковыми подшипниками.

Шариковые радиально-упорные подшипники

Радиально-упорные подшипники предназначены для восприятия как осевых, так и радиальных усилий.

Одиночную установку шарикового радиально-упорного подшипника применяют редко, только в том случае если осевая нагрузка всегда действует только в одном направлении. Обычно шариковые радиально-упорные подшипники устанавливают парно, с затяжкой внутренних или внешних обойм.

Однорядные шариковые упорные подшипники

Предназначены для восприятия осевой нагрузки, действующей в одном направлении. Радиальную нагрузку воспринимать не могут.

Двухрядные шариковые упорные подшипники

Способны воспринимать осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях. Частота вращения ограничена величиной центробежных сил, под действием которых шарики могут смещаться за пределы беговых канавок.

Упорно-радиальные шариковые подшипники

Способны воспринимать, как осевые, так и радиальные нагрузки.

Роликоподшипники

Телом качения в подшипниках этого типа являются ролики, поверхности ролика и обоймы контактируют по линии (если считать их абсолютно твердыми). Роликовые подшипники обладают большей грузоподъемностью, чем шариковые.

Радиальные роликовые подшипники

Подшипники с длинными роликами отличаются меньшими габаритами в радиальном направлении и большей несущей способностью.

Подшипники с витыми роликами обладают меньшей несущей способностью, но повышенной упругостью.

Игольчатые подшипники

Особый вид роликовых подшипников с длинными роликами малого диаметра. Игольчатые подшипники предназначения для восприятия очень высоких радиальных нагрузок при небольших частотах вращения.

Двурядные подшипники с бочкообразными роликами

Самоустанавливающиеся роликовые подшипники. Отличаются от шариковых сферических повышенной грузоподъемностью как в радиальном так и в осевом направлении.

Конические радиально упорные подшипники

Конические подшипники используют при высоких радиальных и осевых нагрузках. Угол конуса наружной беговой дорожки составляет 20-30 градусов. Осевое усилие вызывает высокие нагрузки на ролики.

Частота вращения конических подшипников ограничена, они требуют точно установки, для чего могут использоваться регулировочные шайбы, прокладки.

Увеличение угла конуса наружной беговой дорожки позволяет увеличить допускаемую осевую нагрузку.

Упорные подшипники с цилиндрическими роликами

Состоят из колец, роликов и центрирующего сепаратора. Упорные цилиндрические подшипники применяют при низких частотах вращения и высоких нагрузках.

Упорные с коническими роликами

Телом качения являются ролики, вершины которых сходятся на оси подшипника.

Сфероконические упорные

Обозначение подшипников качения

Рассмотрим обозначения стандартизированных подшипников.

Обозначение подшипников по ГОСТ

Обозначение состоит из набора цифр, каждая из которых указывает на ту или иную техническую характеристику.

Для обозначений подшипников с внутренним диаметром до 10 мм используется следующая схема:

Подшипники с внутренним диаметром более 10 мм обозначают следующим образом:

Расшифровку обозначения удобно проводить справа налево.

Первые две цифры справа обозначают внутренний диаметр подшипник. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5. Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру.

Для подшипников с внутренним диаметром от 10 до 20 указываются следующие цифры.

Третья цифра для подшипников с диаметром больше 10 указывает на серию диаметров. При внутреннем диаметре меньше 10 третей цифрой указывается 0.

Четвертая цифра обозначает тип подшипника.

Пятая и шестая цифра указывает на конструктивные особенности подшипника.

Конструктивные исполнения подшипников указаны в ГОСТ 3395 Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения Седьмая цифра справа обозначают серию по ширине:

Нули в левой части обозначения могут опускаться (не указываться).

Примеры обозначения подшипников по ГОСТ

Рассмотрим пример обозначения радиального шарикоподшипника с внутренним диаметром 30 мм, сверхлегкой серии диаметров 9, нормальной серии ширин 1.

Расшифруем обозначение подшипника 2007108, расшифровку будем проводить справа налево.

Получается, что обозначение 2007108 имеет роликовый конический подшипник серии диаметров 1, серии ширин 2.

Подшипник 107, для расшифровки удобнее записать 0 00 0 107.

Обозначение подшипников по ISO/DIN

Обозначение импортных подшипников основано на тех же принципах, что и обознчаение по ГОСТ.

Если расшифровывать обозначение справа налево, первая цифра (или первые две цифры) указывает на внутренний диаметр. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5.

Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру. Соответствие цифр диаметрам подшипников от 10 до 20 указано в таблице.

После обозначения может указываться суффикс, свидетельствующий о наличии конструктивных особенностей, например:

Перед базовым обозначением может находится префикс, указывающий на тип и профиль подшипника, например:

Источник

Для удобства пользователей все существующие типы подшипников классифицируются по широкому перечню конструктивных и эксплуатационных характеристик, что позволяет оперативно подобрать необходимое изделие.

1. Критерии, используемые для классификации подшипников качения

1.1. Все подшипники качения, производимые на территории России и государств СНГ, согласно нормативу 3395-75 принято классифицировать, в первую очередь, по направлению вектора приложения внешних нагрузок.

По данному параметру их подразделяют на четыре базовых класса:

Радиальные и осевые нагрузки

1.1.4. Существуют ещё подшипники комбинированного типа, один ряд которых составляют шариковые, второй, роликовые тела качения (поз. U).

1.2. По такому критерию, как соотношение диаметров изделия (D/d) подшипники принято подразделять на семь серий (смотри рисунок 2).

Постоянной величиной является внутренний диаметр (d), переменной, наружный диаметр (D). Серии подразделяются на 5 основных и две дополнительных. В первую входят:

Наибольшим спросом пользуются средние и лёгкие узкие серии.

1.3. По такому параметру, как ширина (для упорных подшипников, высота) выделяется пять серий.

При этом d является величиной постоянной, а ширина (В) и/или высота (Т), переменными. Имеются следующие серии:

Отношение к той или иной серии влияет на изменение В/Т и D.

1.4. При выборе оценивается и такая характеристика, как точность подшипника.

При этом определяются точность его вращения и точность, с которой выдержаны основные размеры изделия.

На первое значение прямое влияние оказывают боковое и радиальное биение дорожек качения. А точность геометрических размеров определяется величиной отклонений от заданных значений В, d и D.

Величина отклонения учитывается при выборе характера посадки.

Согласно российскому нормативу 520-89 все подшипники качения подразделяются на ряд классов (в порядке снижения точности):

· 2 – аксиальное биение внутренней обоймы не превышает 2,5 мкм – данная точность считается сверхвысокой;

· 4 – аналогичное биение ≤ 3,0 мкм – точность особо высокая;

· 5 – биение ≤ 5,0 мкм – точность высокая;

· 6 – биение ≤ 10,0 мкм – точность повышенная;

· 0 – биение ≤ 20,0 мкм – точность нормальная.

Существует ещё два класса, очень редко используемые:

· 6Х – этот класс имеют только отдельные роликоподшипники конического типа;

· 7, 8 – именуются грубыми (класс ниже нулевого).

Заказчику, выбирающему класс точности, следует понимать, чем выше данный показатель, тем дороже изделие.

В качестве примера приводим таблицу соотношений стоимости подшипников различных классов с величиной d = (50-80) мм и величину аксиального биения их внутренних обойм.

Класс точности подшипника

Величина биения (мкм)

Существенный рост стоимости изделия при повышении точности последнего является главной причиной того, что в большей части редукторов, относящихся к группе общего назначения, используется продукция класса «0».

Более высокие классы востребованы для валов, которые, в процессе эксплуатации, должны вращаться с особой точностью. Например, в осях и валах различных приборов, в шпинделях станков для металлообработки. Либо, если предъявляются жёсткие требования по допустимому уровню шума.

1.5. Ещё одним критерием для классификации подшипников является форма тел качения.

Существующие изделия имеют:

· бочкообразные (сферического типа) – поз. М.

Игольчатые ролики представляют тонкие и длинные цилиндры, диаметр которых (1,6-5,0) мм в пять-десять раз меньше их длины. Подшипники подобного типа сепараторов не имеют.

1.6. Изделия могут подразделяться по числу рядов имеющихся тел качения

В подшипнике могут производиться:

1.7. По эксплуатационным и конструктивным особенностям выделяют:

· Самоцентрирующиеся подшипники (иное наименование, самоустанавливающиеся).

На Рис.1. это шарикоподшипники, тип 1000, и роликоподшипники, тип 3000 (соответственно поз. C и N ). Эти изделия способны сохранять работоспособность узла при возникновении перекосов до 3°.

· Несамоустанавливающиеся (все модели подшипников качения, за исключением сферических).

1.8. По технологии изготовления установленных сепараторов выделяют подшипники, в которых они изготовлены литьём или штамповкой.

1.9. По особенностям конструкции выделяют изделия, комплектуемые защитными шайбами и контактными уплотнениями, имеющие фланец на внешней обойме, иные конструктивные изменения.

1.10. По комплексу дополнительных требований к подшипнику (по шумности, степени вибрации, иные) выделяют существующие подшипники качения делятся на три категории (от min до max ):

Кроме этого учитываются при выборе ряды, установленные моментов трения и радиальных зазоров.

2. Маркировка подшипников качения (обозначение)

Определение «тип подшипника» включает информацию, характеризующую конструктивную разновидность последнего согласно существующим признакам классификации.

На каждом изделии проставлено клеймо, содержащее информацию о его типе, классе точности, геометрических размерах и предприятии-производителе.

У неразъёмных моделей клеймо проставляется на одной из обойм, у разборных, на каждой.

Пример. Аксиальный роликоподшипник с короткими телами качения цилиндрической формы (обозначен литерой « I » на первом рисунке), состоящий из внутренней обоймы с бортами, в комплекте с телами качения и сепаратором (направляющей), и внешней съёмной имеет маркировку на каждом из колец.

Для конкретного диаметра шейки вала на рынке предлагается две и более серий подшипников, имеющих различные размеры тел качения и обойм, что сказывается на величине допустимых воспринимаемых нагрузок.

Подшипники одинакового типа в рамках конкретной серии являются взаимозаменяемыми, независимо от производителя. Международными нормативами на них рекомендовано указывать:

· номер конкретного изделия;

· предельную допустимую частоту вращения;

· коэффициент их работоспособности;

· величину разрешённой статической нагрузки.

2.1. Расшифровка основного обозначения

Первое содержит информацию о величине внутреннего диаметра изделия, его типе, серии и разновидностях конструкции. Знаки, из которых оно составлено, читаются справа налево, и содержат следующую информацию.

2.1.1. Две правых цифры указывают номинальный d подшипника (его внутренний диаметр или диаметр вала).

Данный размер, выраженный целым числом, (1-9) миллиметров, принято обозначать соответствующей цифрой, которая равна номинальному диаметру.

Чтобы получить указанное значение в миллиметрах (истинный d), величина которого задана диапазоном (20-495) мм, цифра, указывающая номинальный диаметр (04-99), умножается на шаг размерного ряда (на 5).

Пример. Номинальный диаметр 07. Истинный, 07*5=35 (мм). Изделия, имеющие меньшие диаметры, имеют собственную уникальную маркировку:

Если d равен таким значениям (в мм), как:

его обозначают следующим образом. d НОМ/остальные знаки, составляющие основное условное обозначение. Пример. d =10079. Обозначение 10079/560.

В том случае, когда d является дробной величиной, ≤ 10 мм, то он обозначается ближайшим целым значением числа (на второе место в основном обозначении проставляется «5»).

Когда d = (10-19), за исключением четырёх чисел, указанных выше, его обозначают ближайшим из диаметров (00-03), а на третье место проставляется цифра «9».

При внутренних диаметрах 20-495, не кратных пяти, либо с дробными значениями, их принято обозначать целым числом, максимально близким к величине частного от деления фактического диаметра на пять. В подобных ситуациях также на третье место проставляется цифра «9».

2.1.2. Цифра, проставленная третьей справа, указывает на серию подшипника, определяя величину D (внешнего диаметра изделия).

Ширина подшипника «В» подразделяется на следующие:

Наиболее распространёнными являются версии средних и лёгких серий.

Для примера можно сопоставить параметры изделий ряда серий и типов, при условии единого d = 80 мм

2.1.3. Цифра, занимающая четвёртую позицию, указывает на тип конкретного подшипника.

2.1.4. Цифры, проставленные на пятом и шестом месте, указывают на конструктивные особенности изделия, описывая его «исполнение» согласно положениям норматива 3395-89 (ГОСТ).

Эти особенности не оказывают существенного влияния на основные эксплуатационные характеристики подшипника.

В качестве особенностей может указываться, что изделие:

· выполнено в неразборном исполнении;

· комплектуется закрепительной втулкой;

· величина α (реализованного угла контакта);

· имеет стопорную канавку на внешней обойме;

· установлены двухсторонние уплотнения и заложены смазочные материалы;

· внешняя обойма шарикоподшипника имеет канавку, предназначенную для установки пружинного стопорного кольца;

· укомплектовано встроенными уплотнениями;

36312 – однорядный шарикоподшипник радиально-упорного типа, относящийся к средней серии и выполненный в неразборном исполнении;

50312 – однорядный шарикоподшипник аксиального типа, относящийся к средней серии, имеющий стопорную канавку на внешней обойме.

150312 – так будет обозначен этот же подшипник при наличии защитной шайбы.

Детальный разбор. Изделие 60 205, где:

· «0» на четвёртой справа позиции указывает на то, что это шарикоподшипник однорядный аксиальный;

· имеющий одну защитную шайбу (цифра 6 на пятой позиции);

2.1.5. На седьмом месте проставляется цифра, информирующая о ширине данной серии подшипников.

Кроме цифр, формирующих основное обозначение изделия, с левой и правой стороны от него могут проставляться буквы и цифры, информирующие о специальных особенностях производства конкретной модели подшипника.

2.2. Расшифровка условных обозначений, являющихся дополнительными, расположенных слева от основного обозначения

Символы слева отделяются от основного блок тире, а расположенные справа, начинаются с заглавной буквы.

2.2.1. Класс точности

Перед первой цифрой слева могут быть проставлены цифры 2, 5, 4, 6 (пример, 5-60205), указывающие на класс точности подшипника. Их расшифровка:

Изделия, производимые с точностью «6» и «0», имеют минимальную стоимость, поэтому наиболее востребованы в общем машиностроении.

Если устройство рассчитано на эксплуатацию со значительными частотами вращения вала или требует высокой точности (например, высокооборотные электрические двигатели или шпиндельные узлы станков, работающих на высоких скоростях), используются изделия, относящиеся к классам 4 или 5.

Второй класс точности востребован при изготовлении гироскопических приборов.

Упомянутые выше классы являются наиболее востребованными. Кроме них существуют иные, более низкие (вариант, высокие).

Пример. Подшипник 7208 имеет нулевой класс точности.

2.2.2. Радиальный (осевой) зазор

Обозначения данных параметров и требования к ним изложены в нормативе 24810-2013. Эти показатели проставляется перед обозначением класса точности изделия и указывают соответствующую группу.

2.3. Расшифровка условных обозначений, являющихся дополнительными, расположенных справа от основного обозначения

Дополнительные обозначения, указываемые справа от основного, могут нести, например, следующую информацию:

· конструкции придана повышенная грузоподъёмность;

· изменён химический состав металла, из которого выполнен сепаратор и/или обоймы;

· конкретная температура при проведении отпуска металла;

· рекомендованные марки смазки для изделий закрытого типа;

· иные требования технического характера, упомянутые в нормативе 590-89 (ГОСТ).

Эта часть маркировки проставляется слитно с основной, и обозначаются, начиная с прописной буквы

2.3.1. Здесь могут быть проставлены следующие литеры:

2.3.2. При наличии дополнительных требований к подшипнику по таким показателям, как допустимые отклонения расположения и формы поверхностей качения, уровень вибрации, момент трения, иные установлены три базовые категории:

· С – дополнительные требования отсутствуют;

· В – требования регламентируются действующими нормами;

· А – требования задаются повышенными нормами.

2.3.3. Типы используемых смазочных материалов

Подшипник закрытого исполнения в который заложена на заводе смазка, отличная по марке от ЦИАТИМ-201, может иметь справа дополнительные обозначения С1-С27. Например:

· С23 – заложен ШРУС-4 (применяется в изделиях, устанавливаемых в трактора и автомобили);

· С2 – применён ЦИАТИМ-221 (используется для электрических машин и летательных аппаратов).

2.4. Расшифровка примеров обозначений

Для примера рассмотрим варианты расшифровки обозначений подшипников нескольких типов.

Изделие 3-5-180109-С17. Этот подшипник:

· имеет внутренний диаметр 45 мм (09*5);

· серия внешних диаметров, первая (третья справа цифра);

· однорядный шарикоподшипник аксиального типа (четвёртый справа «0»);

· 18 – информирует о конструктивной разновидности изделия;

· 3 – номер ряда аксиального (диаметрального) зазора;

· С-17 – в подшипник запрессован Литол-24.

Однорядный шарикоподшипник радиального типа, относящийся к средней серии, с диаметром имеющегося посадочного отверстия, равным 25 мм.

· изделие относится к средней серии;

· не имеет дополнительных конструктивных особенностей;

· имеет аксиальный зазор, выполненный по основному ряду;

· произведёт из подшипниковой стали обычных марок;

· к конструкции не предъявляются специальные требования.

Однорядный шарикоподшипник радиального типа, относящийся:

· по D, к средней серии «3»;

· по «В», к нулевой серии;

· d (внутренний диаметр посадочного отверстия) 55 мм;

· класс точности, нулевой;

· конструктивное исполнение, основное.

Однорядный роликоподшипник радиально-упорного типа. Характеристики изделия:

· аксиальный зазор – по основному ряду;

· внешняя обойма имеет один упорный бортик;

· производится из подшипниковой стали;

· специальные требования отсутствуют.

Однорядный аксиальный шарикоподшипник со следующими характеристиками:

· класс точности – шестой.

Радиальный роликоподшипник с короткими телами качения цилиндрической формы. Параметры:

· серия – узкая средняя;

· класс точности – нулевой.

Однорядный шарикоподшипник радиально-упорного типа. Характеристики:

· серия диаметров – лёгкая (2);

· серия ширин – нулевая;

· класс точности – шестой;

Аксиальный роликоподшипник с короткими телами качения цилиндрической формы. Параметры:

· серия диаметров – лёгкая (2);

· серия ширин – нулевая;

· внешняя обойма с одним направляющим бортиком;

Двухрядный аксиальный роликоподшипник сферического типа, обладающий следующими характеристиками:

· серия диаметров – особо лёгкая;

· серия ширин – третья;

· конструктивное исполнение – основное;

· класс точности – четвёртый;

· элементы подшипника произведены из сталей теплостойких марок.

Однорядный шарикоподшипник аксиального типа, выполненный в закрытом исполнении. Параметры:

· серия диаметров – лёгкая;

· класс точности – нулевой;

· диаметральный зазор выполнен по дополнительному третьему ряду;

· укомплектован встроенным уплотнением с двух сторон;

· с заложенной смазкой марки Литол-24;

· выполнен из подшипниковой стали обычных марок;

· специальные требования отсутствуют.

Конический (7) роликоподшипник радиально-упорного типа, характеризуемых следующими показателями:

· обладает повышенной грузоподъёмностью (А);

· относится к серии диаметров- средняя узкая (3);

· класс точности – шестой.

Однорядный шарикоподшипник (0) аксиального типа, в закрытом исполнении:

· укомплектованный двухсторонними уплотнениями (18);

· с запрессованной смазкой типа Литол-24 (С17);

· соответствующий специальным требованиям по шумности (Ш2);

· серия диаметров (2) – лёгкая узкая;

· класс точности – пятый;

· категория подшипника – А;

· имеет радиальный зазор, выполненный по седьмому ряду.

Детальная расшифровка буквенно-цифровой маркировки различных типов подшипников приводится в соответствующих источниках. Например, в каталоге, выпущенном НИИАВТОПРОМ.

3. Основные характеристики подшипников качения

3.1. Самыми распространёнными типами подшипников являются однорядные шарикоподшипники аксиального типа (поз. «А» на Рис.1).

Тип «0000» принят за базовый, с которым сравниваются изделия иных типов.

Отличительные особенности подобных изделий:

· наиболее недорогие и быстроходные изделия. Однако, они имеют меньшую (по сравнению с роликоподшипниками аналогичной геометрии) грузоподъёмность;

· допускают значительные скорости вращения (особенно модели с пластиковыми сепараторами, либо выполненными из сплавов цветных металлов);

· способны работать при наличии незначительных (от 15 до 30 угловых минут) перекосах валов;

· обеспечивают восприятие малых нагрузок с осевыми направлениями приложения вектора.

При этом разрешённая максимальная нагрузка для аксиальных подшипников, не имеющих способности к самоцентрированию, действующая в осевом направлении, может составлять не более 70% от величины неиспользованной аксиальной грузоподъёмности последних.

Сопоставление с подшипниками любого иного типа показывает, что рассматриваемые изделия отличаются минимальной величиной потерь на преодоление трения.

Они способны обеспечить двухстороннюю фиксацию вала относительно корпуса в осевом направлении.

Практически все подобные подшипники, выполненные в закрытом исполнении, являются необслуживаемыми, и не требуют вторичного смазывания.

3.2. Радиальные роликоподшипники с короткими телами качения цилиндрического типа (поз. F, G, H, I Рис.1).

К подобным подшипникам относятся изделия типов 52000, 32000, 2000, обоймы которых не имеют упорных бортиков.

Они превосходят шарикоподшипники равных размеров по допустимой грузоподъёмности (почти в 1,5 раза), а по долговечности, примерно в 3,5. Способны воспринимать механические нагрузки ударного типа.

Недостатком является нулевая способность к восприятию нагрузок с осевыми векторами приложения и высокие требования к соосности. Даже незначительные перекосы приводят к возникновению кромочных напряжений на роликах, что существенно снижает сроки эксплуатации изделия.

Основными конструктивными отличиями изделий данной группы является наличие направляющих бортов и их положение на обоймах.

Модели, бортов не имеющие, обеспечивают возможность продольного двухстороннего перемещения вала по отношению к корпусу (в процессе работы), что объясняет их применение в качестве плавающих опор.

3.3. Аксиальные роликоподшипники с роликами витого типа.

Изделия в данном конструктивном исполнении применяются в оборудовании, подвергающемся в ходе работы воздействиям аксиальных ударных нагрузок. Сила последних демпфируется за счёт податливости тел качения подобной конфигурации.

Они не так требовательны к защите внутренних полостей от попадания грязи и влаги, к точности выполнения сборочных работ. имеют малые размеры в радиальном направлении.

3.4. Подшипники игольчатого типа

Характерными представителями можно назвать изделия типа 4000 (поз. L на Рис.1 ). Имеют незначительные аксиальные размеры.

Подобные подшипники широко используются в тяжелонагруженных конструктивных узлах вращение валов в которых осуществляется на скоростях, не превышающих 5 м/сек.

Способны воспринимать существенные аксиальные нагрузки. В последние годы игольчатые подшипники активно вытесняют подшипники скольжения.

Перекосы валов при использовании изделий подобного типа недопустимы.

В целях минимизации геометрических параметров, отдельные модели данных подшипников производятся без обойм (только сепаратор и тела качения), либо с одной внешней обоймой.

Их использование допустимо только в тех случаях, когда внутренняя поверхность посадочного отверстия корпуса и внешняя поверхность вала (которые будут выступать в качестве дорожек качения) прошли предварительную специальную обработку.

3.5. Двухрядные подшипники качения, имеющие способность к самоустановке.

Самоцентрирующиеся модели востребованы в случае необходимости компенсировать прогибы и перекосы валов, возникающие в процессе работы, которые могут достигать 3°.

Конструктивно самоустанавливающиеся модели способны воспринимать несущественные осевые нагрузки, величина которых не может превышать 20% от незадействованной аксиальной, а также фиксировать вал в осевом направлении.

Достоинством являются более высокие эксплуатационные характеристики по сравнению с однорядными. Главный недостаток, более высокие цены.

3.6. Роликоподшипники конического типа

На первом рисунке они представлены поз. К. Изделия предназначены для использования в узлах, подвергающихся в ходе работы одновременному воздействию аксиальных и осевых однонаправленных нагрузок.

Кроме этого они хорошо воспринимают механические нагрузки ударного характера.

Их аксиальная грузоподъёмность в среднем вдвое выше, чем у аналогичных по размерам однорядных аксиальных шарикоподшипников.

Даже если на изделие действует только «чистая» аксиальная нагрузка, в нём, в процессе работы, формируется осевая составляющая. Компенсировать последнюю требуется приложением противоположно направленной осевой нагрузки той же величины.

Именно этим объясняется парная установка подобных изделий в случаях, когда требуется двухсторонняя фиксация вала.

Конструктивное исполнение подшипников обеспечивает возможность регулировки (при необходимости) аксиального и осевого зазора.

Перекос вала при установке недопустим.

Конические роликоподшипники устанавливаются на валах, вращающихся со скоростями, не превышающими 15 м/сек.

3.7. Аналогично применяются шарикоподшипники радиально-упорных типов (поз. В Рис.1).

Но они используются в конструкциях со значительными частотами вращения вала. Их аксиальная грузоподъёмность почти на 40% превышает этот показатель для однорядных шарикоподшипников радиального типа.

Конструктивное исполнение, неразъёмные либо разъёмные (снимается наружная обойма).

3.8. Упорные подшипники качения

Они могут иметь шариковые (поз. Р на Рис.1 ) либо роликовые (поз. Q, R, S ) тела качения. Основным назначением изделий данного конструктивного исполнения является восприятие однонаправленных осевых нагрузок.

Подобные подшипники способны работать только при малых частотах вращения валов (в подавляющем большинстве случаев. Установленных вертикально).

На восприятие аксиальных нагрузок эти изделия не рассчитаны.

Если возникает потребность монтажа подобных подшипников в узлах, подвергающихся одновременному воздействию осевых и аксиальных нагрузок, то дополнительно, в обязательном порядке устанавливаются подшипники радиального типа.

Упорные изделия крайне чувствительны к малейшим проявлениям осевых перекосов и несоосностей. Их категорически не рекомендуется монтировать в опорах для валов, размещаемых горизонтально (особенно если последние имеют существенные частоты вращения).

Причина заключается в том, что шариковые тела качения, под воздействием сил центробежной направленности, могут сходить с дорожек качения. Это автоматически повышает нагрев узла, силу трения и существенно сокращает сроки эксплуатации подшипников.

Источник