|
|
|
содержание .. 12 13 14 15 ..
111
11
0
3.
Большое
сопротивление
вращению
,
шум
и
низкая
долго
-
вечность
при
высоких
частотах
вращения
.
16.2.
Классификация
и
условные
обозначения
подшипников
качения
Подшипники
качения
классифицируют
по
следу
-
ющим
основным
признакам
.
по
форме
тел
качения
(
рис
.
1
6.3) —
шарико
-
вые
(
а
)
и
ролико
-
вые
,
причем
пос
-
ледние
могут
быть
с
цилиндри
-
ческими
(
б
),
ко
-
ническими
(
в
),
бочкообразными
(
г
),
игольчатыми
(
д
)
и
виты
-
ми
(
е
)
роликами
;
по
направлению
действия
воспринимаемой
нагрузки
—
радиальные
,
радиально
-
упорные
,
упорные
и
упорно
-
ради
-
альные
;
по
числу
рядов
тел
качения
—
однорядные
,
двухрядные
и
многорядные
;
по
основным
конструктивным
признакам
—
самоустанав
-
ливающиеся
(
например
,
сферические
самоустанавливаются
при
неточном
угловом
расположении
осей
вала
и
отверстия
в
корпусе
)
и
несамоустанавливающиеся
;
с
цилиндрическим
или
конусным
отверстием
внутреннего
кольца
и
др
.
Деление
подшипников
в
зависимости
от
направления
дей
-
ствия
воспринимаемой
нагрузки
носит
в
ряде
случаев
ус
-
ловный
характер
.
Например
,
широко
распространенный
шариковый
радиальный
однорядный
подшипник
успешно
применяют
для
восприятия
не
только
комбинированных
(
со
-
вместно
действующих
радиальной
и
осевой
),
но
и
чисто
осевых
нагрузок
,
а
упорно
-
радиальные
подшипники
обычно
используют
только
для
восприятия
осевых
нагрузок
.
16.3.
Основные типы подшипников качения
и материалы деталей подшипников
Шариковый
радиальный
однорядный
подшипник
(
рис
.
1
6.4)
самый
распространенный
в
машиностроении
.
Предназначен
для
восприятия
в
основном
радиальной
на
-
грузки
.
Желобчатые
дорожки
качения
позволяют
восприни
-
мать
осевые
нагрузки
,
действующие
в
обоих
направлениях
вдоль
оси
вала
.
Обеспечивает
осевое
фиксирование
вала
в
двух
направлениях
.
Он
дешев
,
допускает
достаточно
боль
-
шой
перекос
внутреннего
кольца
относительно
наружного
(
до
0°
1
0').
При
одинаковых
габаритных
размерах
работает
с
меньшими
потерями
на
трение
и
при
большей
частоте
вра
-
щения
вала
,
чем
подшипники
всех
других
конструкций
.
Шариковый
радиальный
сферический
двухрядный
под
-
шипник
(
рис
.
1
6.5)
предназначен
в
основном
для
радиальной
нагрузки
.
Одновременно
с
радиальной
может
воспринимать
небольшую
осевую
нагрузку
обоих
направлений
.
Дорожка
качения
на
наружном
кольце
обработана
по
сфере
.
Поэто
-
Рис
.
1
6.3.
Тела
качения
подшипников
а
)
б
)
в
)
г
)
д
)
е
)
1
— Puc.
1
6.4.
Шариковый
радиальный
однорядный
подшипник
2 — Puc.
1
6.5.
Шариковый
радиальный
сферический
двухрядный
подшипник
3 —
Рис
.
1
6.6.
Роликовый
радиальный
сферический
двухрядный
подшипник
В
r
r
r
d
D
1
2
3
11
3
11
2
му
подшипник
способен
работать
при
значительном
(
до
2...3°)
перекосе
внутреннего
кольца
относительно
наруж
-
ного
.
Способность
самоустанавливаться
и
определяет
об
-
ласть
его
применения
.
Роликовый
радиальный
сферический
двухрядный
под
-
шипник
(
рис
.
1
6.6)
имеет
ту
же
характеристику
,
что
и
ша
-
риковый
сферический
,
но
обладает
наибольшей
грузоподъ
-
емностью
из
всех
других
подшипников
таких
же
габарит
-
ных
размеров
.
Роликовый
радиальный
подшипник
с
короткими
цилиндри
-
ческими
роликами
(
рис
.
1
6.7,
а
)
воспринимает
большие
ради
-
альные
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
кон
-
центрация
напряжений
у
краев
ролика
).
Подшипник
устанав
-
ливают
на
жестких
коротких
валах
при
повышенных
требо
-
ваниях
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
,
применя
-
ют
подшипники
с
бортом
на
наружном
кольце
(
рис
.
1
6.7,
б
),
а
для
осевой
фиксации
в
двух
направлениях
—
подшипники
с
одним
бортом
на
внутреннем
кольце
и
плоским
упорным
кольцом
(
рис
.
1
6.7,
в
).
Роликовый
радиальный
игольчатый
однорядный
подшип
-
ник
(
рис
.
1
6.8)
воспринимает
только
радиальную
нагрузку
.
При
сравнительно
небольших
диаметральных
размерах
об
-
ладает
высокой
радиальной
грузоподъемностью
.
Из
-
за
от
-
сутствия
сепаратора
характеризуется
высокими
потерями
на
трение
между
иглами
и
низкой
предельной
частотой
вра
-
щения
.
Перекос
внутреннего
кольца
относительно
наружно
-
го
недопустим
.
Обычно
используют
для
работы
в
режиме
качателъного
движения
.
Шариковый
радиально
-
упорный
однорядный
подшипник
(
рис
.
1
6.9)
предназначен
для
восприятия
комбинированных
(
радиальных
и
осевых
)
нагрузок
.
Способность
восприни
-
мать
осевую
нагрузку
зависит
от
угла
контакта
α
:
с
уве
-
личением
угла
контакта
возрастает
воспринимаемая
под
-
шипником
односторонняя
осевая
нагрузка
.
Подшипники
,
смонтированные
попарно
,
воспринимают
осевые
силы
,
дей
-
ствующие
в
обоих
направлениях
.
При
монтаже
требует
ре
-
гулировки
осевого
зазора
.
Роликовый
конический
подшипник
(
рис
.
1
6.
1
0
1
6.
11
)
вос
-
принимает
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
посадоч
-
1
—
Рис
.
1
6.7.
Роликовый
радиальный
подшипник
с
короткими
цилиндрическими
роликами
(
а
,
б
,
в
)
2
—
Рис
.
1
6.8.
Роликовый
радиальый
игольчатый
однорядный
подшипник
3
—
Рис
.
1
6.9.
Шариковый
упорный
подшипник
а
)
б
)
Тип
1
200
в
)
Тип
2000
Тип
9200
1
2
3
1
2
11
5
11
4
ных
мест
.
Применяют
при
средних
и
низких
частотах
вра
-
щения
.
При
монтаже
требует
регулировки
осевого
зазора
.
Шариковый
упорный
подшипник
(
рис
.
1
6.
1
2,
а
)
восприни
-
мает
одностороннюю
осевую
нагрузку
.
Для
восприятия
осе
-
вых
сил
попеременно
в
обоих
направлениях
устанавливают
двойной
упорный
подшипник
(
рис
.
1
6.
1
2,
б
).
Во
избежание
зак
-
линивания
шариков
от
действия
центробежных
сил
этот
под
-
шипник
применяют
при
средней
и
низкой
частоте
вращения
.
Материалы
деталей
подшипников
.
Тела
качения
и
кольца
изготовляют
из
специальных
шарикоподшипниковых
высо
-
коуглеродистых
хромистых
сталей
ШХ1
5,
Ш
20
СГ
,
а
также
из
цементуемых
легированных
сталей
1
8
ХГТ
, 20
Х
2
Н
4
А
.
Кольца
имеют
твердость
Н
= 6
1
...66HRC3,
тела
качения
Н
= 63...67 HRC.
Витые
ролики
изготовляют
навиванием
из
стальной
полосы
.
Сепараторы
чаще
всего
штампуют
из
мягкой
углероди
-
стой
стали
.
Для
высокоскоростных
подшипников
сепарато
-
ры
изготовляют
массивными
(
см
.
рис
.
1
6.9)
из
текстолита
,
фторопласта
,
латуни
,
бронзы
.
Материалы
перечислены
в
порядке
увеличения
быстроходности
подшипников
.
16.4.
Расчет (подбор) подшипников качения
на долговечность
При
проектировании
машин
подшипники
качения
подбирают
по
таблицам
каталога
.
Расчет
радиальных
и
радиально
-
упорных
подшипников
на
долговечность
проводят
по
динамической
радиальной
грузоподъемности
.
Базовая
динамическая
радиальная
грузоподъемность
под
-
шипника
С
r
представляет
собой
радиальную
нагрузку
в
Н
,
ко
-
торую
подшипник
может
воспринимать
при
базовой
долговеч
-
ности
,
составляющей
1
0
6
оборотов
внутреннего
кольца
.
Значение
С
r
заранее
определено
и
указано
в
каталогах
для
каждого
типоразмера
подшипника
.
Долговечность
подшипника
качения
L
определяется
ус
-
талостным
выкрашиванием
поверхностей
качения
.
Показа
-
телем
долговечности
служит
ресурс
подшипника
,
т
.
е
.
нара
-
ботка
до
предельного
состояния
,
выраженная
в
миллионах
оборотов
(
млн
.
об
)
или
в
часах
(
ч
).
Базовую
долговечность
L
1
0
в
млн
.
об
.
определяют
при
90%-
й
надежности
(
отсюда
индекс
1
0 =
1
00 – 90
в
обозначении
):
L
1
0
=
(
C
р
r
/ R
E
)
p
,
где
р
—
показатель
степени
кривой
усталости
;
р
= 3
для
шариковых
и
р
= 3,33
для
роликовых
подшипников
.
Базовая
долговечность
подшипника
L
1
0
распространяется
на
обычные
подшипниковые
стали
при
нормальных
услови
-
ях
эксплуатации
(
правильной
установке
подшипника
,
пра
-
вильно
выбранном
способе
смазывания
,
защите
от
проник
-
новения
инородных
тел
и
др
.).
При
отличии
свойств
матери
-
ала
или
условий
эксплуатации
от
обычных
,
а
также
при
повышенных
требованиях
к
надежности
определяют
скор
-
ректированную
расчетную
долговечность
.
Скорректированная
по
уровню
надежности
и
условиям
применения
подшипника
расчетная
долговечность
(
ресурс
)
1
—
Рис
.
1
6.
1
0.
Роликовый
конический
подшипник
2
—
Рис
.
1
6.
11
.
Роликовый
конический
подшипник
с
бортом
на
наружном
кольце
3
—
Рис
.
1
6.
1
2.
Шариковый
упорный
подшипник
r
1
а
)
б
)
1
2
3
11
7
11
6
L
sah
радиального
или
радиально
-
упорного
подшипников
в
часах
(
ч
):
.
60
1
0
6
23
1
n
R
C
a
a
L
p
E
r
sah
=
(
1
6.
1
)
Вместо
индекса
s
в
обозначении
долговечности
записы
-
вают
цифру
s =
1
00 –
Р
,
где
Р
—
надежность
при
опре
-
делении
ресурса
.
Так
,
при
90%-
й
надежности
—
L
1
0ah
,
при
95%-
й
—
L
5ah
,
при
97%-
й
—
L
3ah
.
В
формуле
(
1
6.
1
)
обозначены
:
С
r
—
базовая
динамическая
радиальная
грузоподъемность
подшипника
,
Н
;
R
E
—
дина
-
мическая
эквивалентная
радиальная
нагрузка
(
см
.
ниже
),
Н
;
n
—
частота
вращения
кольца
,
мин
–
1
;
a
1
—
коэффициент
надежности
.
При
определении
ресурса
,
соответствующего
90%-
й
надежности
,
коэффициент
a
1
=
1
,
при
95%-
й
надежности
a
1
= 0,62,
при
97%-
й
a
1
= 0,44;
a
23
—
коэффициент
,
учитывающий
совместное
влияние
на
долговечность
особых
свойств
металла
колец
и
тел
каче
-
ния
(
обычная
плавка
,
вакуумный
или
электрошлаковый
пе
-
реплав
),
условий
эксплуатации
(
перекосы
колец
,
наличие
гидродинамической
пленки
масла
в
контакте
колец
и
тел
качения
).
Для
обычных
условий
применения
подшипников
(
материал
обычной
плавки
,
наличие
перекосов
колец
,
от
-
сутствие
надежной
гидродинамической
пленки
масла
)
зна
-
чения
коэффициента
а
23
:
Для
шарикоподшипников
(
кроме
сферических
)
....
0,7...0,8
Для
роликоподшипников
конических
.......................
0,6...0,7
Для
роликоподшипников
цилиндрических
,
шарикоподшипников
сферических
двухрядных
....
0,5... 0,6
Для
роликовых
радиальных
двухрядных
сферических
подшипников
........................................
0,3...0,4
Условием
пригодности
подшипника
является
превышение
расчетной
долговечности
L
sah
значения
требуемой
долговеч
-
ности
L
′
sah
.
sah
sah
L
L
′
≥
(
1
6.2)
Обычно
L
′
sah
соответствует
ресурсу
машины
или
нара
-
ботке
между
плановыми
ремонтами
.
В
зависимости
от
типа
машины
и
условий
эксплуатации
L
′
sah
= 4000...
1
00000
ч
.
Формула
(
1
6.
1
)
справедлива
при
эквивалентных
нагруз
-
ках
R
E
,
не
превышающих
0,5
С
r
и
п
≥
1
0
мин
–
1
.
Эквивалентная
нагрузка
.
В
большинстве
случаев
ради
-
альные
и
радиально
-
упорные
подшипники
подвержены
со
-
вместному
действию
радиальной
и
осевой
сил
.
Кроме
того
,
условия
работы
подшипников
разнообразны
и
могут
разли
-
чаться
по
величине
кратковременных
перегрузок
,
рабочей
температуре
,
вращению
внутреннего
или
наружного
колец
.
Влияние
всех
этих
факторов
на
работоспособность
подшип
-
ников
учитывают
введением
в
расчет
эквивалентной
дина
-
мической
радиальной
нагрузки
.
Эквивалентная
динамическая
радиальная
нагрузка
R
E
для
радиальных
и
радиально
-
упорных
подшипников
—
это
та
-
кая
постоянная
радиальная
сила
,
которая
при
приложении
ее
к
подшипнику
с
вращающимся
внутренним
и
неподвиж
-
ным
наружным
кольцами
обеспечивает
такие
же
ресурс
и
надежность
,
как
и
при
действии
сил
в
условиях
эксплуата
-
ции
.
Для
радиальных
и
радиально
-
упорных
подшипников
Т
Б
a
r
E
K
K
YR
XVR
R
)
(
+
=
;
(
1
6.3)
для
упорных
подшипников
Т
K
K
R
R
Б
a
E
=
,
(
1
6.4)
где
R
r
—
радиальная
сила
на
подшипник
(
суммарная
опорная
реакция
),
Н
;
R
a
—
осевая
сила
,
Н
;
V
—
коэффициент
вращения
,
учитывающий
зависимость
долговечности
подшипника
от
того
,
какое
из
колец
вращается
:
V
=
1
при
вращении
внутреннего
кольца
подшипника
отно
-
сительно
направления
радиальной
нагрузки
и
V
=
1
,2
при
вращении
наружного
кольца
;
К
Б
—
динамический
коэффициент
,
учитывающий
содержание .. 12 13 14 15 ..
|
|
|