Подшипники качения.

D-наружный диаметр

d-внутренний

В-ширина

1-внутреннее кольцо

2-наружное (внешнее) кольцо

3-тела качения (шарики, ролики).

4-сепаратор

Внутренние и наружные кольца имеют беговые канавки. Сепаратор для разделения и направления тел качения.

Материал для колец – ШХ15 – спец. шарикоподшипниковая сталь, высокой твердости HRC=60..65.

Сепаратор- мягкая углеродистая сталь (бронза, латунь), штамповкой.

Классификация:

По виду тел качения:

- шариковые

-роликовые (цилиндр., конические, бочкообразные).

- игольчатые.

По числу рядов:

-однорядные

-двухрядные

По виду воспринимаемой нагрузки:

-радиальные

-упорные

-радиально-упорные

Также м.б.:

-самоустанавливающиеся

- не самоустанавливающиеся.

Радиальные предназначены для восприятия в основном радиальной нагрузки. Упорные для восприятия только осевой нагрузки. Радиально –упорные для восприятия радиальных и осевых нагрузок. Устанавливают либо в распор, либо в растяжку.

Условное обозначение подшипников качения.

Последняя цифра- класс точности

4- тип подшипника

Е,М,- тип материала сепаратора

Пред последняя- угол контакта (различные конструкционные отличия).

3- серия по грузоподъемности (1, 2 –легкая, 3-средняя, 4, …….9)

1,2- внутренний диаметр подшипника (……….)

Работоспособность подшипников определяются по классу точности:

0,6,5,4,2 повышается

«0» класс в обозначении не проставляется.

Подшипники качения обязательно смазываются.

Виды повреждения подшипников качения.

1. Остаточные деформации, под действием статических нагрузок (Смятие рабочих поверхностей, появление вмятин, лунок и т.д.).

2. Усталостное разрушение рабочих поверхностей, т.е. выкрашивание (отрываются частички Ме, от динамических нагрузок).

3. Излом колец

4. Разрушение сепараторов

5. Износ поверхностей (из-за смазки, ее недостатка или других факторов).

6. Нагрев и пластическое деформирование тел качения.

Основными явл. 1 и 2 причины.

В связи с этим имеются 2 пути расчета подшипников качения на долговечность:

- по статической – «Со» грузоподъемности.

- по динамической – «С» грузоподъемности.

Расчет на долговечность.

1. По статической грузоподъемности.

Если число оборотов подшипников n<10 мин^-1 (или вообще не вращается), то производим расчет по статической грузоподъемности.

Этот расчет предупреждает появление остаточных напряжений.

- эквивалентная статическая нагрузка.

радиальный и осевой

2. По динамической грузоподъемности.

, долговечность подшипника, эквив динам нагрузка, коэф вращения,

коэф безопасности, температурный,

Расчет предупреждает усталостное напряжение. Долговечность L – в миллионах оборотов.

Особенности расчета радиально-упорных подшипников.

В них в следствии наличия угла контакта от рад. нагрузок возникают осевые составляющие (S1 и S2).

………….- параметр осевого нагружения.

………….- для первой опоры.

При расчете следует учитывать S1 и S2.

Подшипники скольжения.

- когда требуется конструкция разъемного подшипника.

- В качестве опор высокоскоростных валов.

- В прецизионных (высокоточных) машинах и механизмов, там где нужно точное направление вала и регулируемый зазор.

- В особых условиях (в воде, в агрессивной среде и т.п.)

- Для валов тихоходных, тяжело нагруженных и больших диаметров.

Конструкция

1. Вкладыш – основной рабочий орган

-цельный

-разъемный

-различных форм.

2. Может не иметь корпуса.

Корпуса м.б.(и сами подшипники):

-разъемные – вкладыш разъемный, вставляется.

- неразъемные – вкладыш запрессовывается.

Плоскость разъема перпендикулярная действию нагрузки. Подвод смазки – с ненагруженной стороны. Корпуса – из чугуна или из стали.

Материал вкладыша должен обладать:

- малым трением

-быть износостойким

-обладать малой склонностью к заедании.

- достаточно прочный

-хорошая прирабатываемость

- хорошая сопротивляемость к хрупкому разрушению.

Износостойкость цапфы вала должна быть значительно больше вкладыша.

Лучше для вкладышей: бронза, бабитовые сплавы, м.б. из чугуна, или из стали с антифрикционным слоем на рабочей поверхности, также м.б. резиновые. метало-керамические.

При вращении цапфы вала в подшипниках скольжения нужно преодолеть момент трения. Работа трения приводит к износу, заеданию и даже к выплавлению вкладышей подшипников.

Возможно хрупкое разрушение, реже усталостное выкрашивание. В зависимости от условия работы у подшипников скольжения различают след. режимы трения:

-жидкостное

-полужидкостное

1-цапфа

2-вкладыш

…..

…………..- по ним определяется режим трения

………….- жидкостной

…………- смешанное (или полужидкостное, или граничное).

При граничном – поверхности 1 и 2 разделены тончайшим слоем масла, кот. в местах контакта разрывается и возможен не только износ, но и заедание.

Необходимое условие для создания условий жидкостного трения.

В его основу положена гидродинамическая теория смазки – для создания гидродинамического давления в масляном слое воспринимающим внешнюю нагрузку необходим сужающийся (клиновой) зазор.

……

1.Наличие клинового зазора

2.Достаточное кол-во жидкости, определенной вязкости, кот. непрерывно поступала бы в клиновой зазор.

3.Достваточно высокая скорость обеспечивающая создание гидродинам. давления в масляном слое, кот. и воспринимала бы внешние нагрузки.