Классификация подшипников качения

Подшипник – механизм, обеспечивающий вращение вала с минимальными потерями на трение за счет использования тел качения, имеющих низкий коэффициент трения. Наиболее распространенными в промышленности являются подшипники качения, которые в свою очередь имеют очень много подвидов. Подробная классификация подшипников качения будет рассмотрена в этой статье.

Классификация по различным признакам

Подшипники качения – это подшипниковые механизмы, в которых основными рабочими элементами являются тела качения, имеющие низкий коэффициент трения. В зависимости от их количества, расположения, конструктивных особенностей подшипники качения подразделяются на множество категорий. Ниже будут даны признаки и типы подшипников качения, которые обладают этими признаками. Также будут даны пояснения по маркировке (российская маркировка по ГОСТ 3189-89). По виду тел качения

• Шариковые – сферические тела качения
• Роликовые – цилиндрические (игольчатые) тела качения

Различные тела качения

Конструкция подшипников качения позволяет использовать оба вида тел качения, в зависимости от назначения. Сферические тела качения имеют более низкий коэффициент трения, но роликовые тела качения выдерживают повышенную нагрузку. За маркировку типа подшипникового узла отвечает четвертая цифра справа.

Шариковые подшипниковые механизмы маркируются цифрами: 0, 1, 6, 8. Роликовые: 2, 3, 4, 5, 7, 9.

По количеству рядов тел качения

• Однорядные
• Двухрядные
• Многорядные

Использование увеличенного количества дорожек позволяет повысить долговечность подшипников качения. Нагрузка на такие подшипниковые механизмы может быть увеличена. Однако с увеличением качества подшипников качения, растет и его стоимость, поэтому использовать такие подшипники необходимо там, где это экономически оправдано.

Тоже самое можно сказать и про линейный подшипник, речь о котором пойдет ниже.

Разное количество дорожек

За маркировку этого признака отвечают 5 и 6 цифры маркировки. Подробно они описаны в ГОСТе 3395-89.   По форме колец подшипника

• Цилиндрический
• Конический

Преимущество конического подшипникового узла перед цилиндрическим – повышенная статическая и динамическая грузоподъемность. К таким узлам относятся роликовые конические подшипниковые механизмы (цифра 7 в четвертом разряде маркировки). Состав подшипника содержит внутреннее кольцо конической формы.

Конический подшипник

По типу воспринимаемой нагрузки Виды подшипников качения по этому признаку:

• Радиальные
• Радиально-упорные
• Упорные

Радиальные подшипниковые узлы воспринимают нагрузку в направлении, перпендикулярном оси вращения. Упорные же воспринимают нагрузку в направлении, совпадающем с осью вращения. Устройство упорно-радиальных узлов позволяет воспринимать нагрузку в обоих направлениях. По возможности компенсации несоосности вала

• Самоустанавливающиеся
• Несамоустанавливающиеся

Самоустанавливающийся подшипник

Самоустанавливающиеся подшипниковые механизмы представляют из себя сферические двухрядные шариковые или роликовые подшипники. Первые позволяют работать при повышенных оборотах, а вторые при повышенных радиальных и осевых нагрузках.

Установка таких подшипниковых узлов позволит компенсировать перекосы или прогибы валов.

По ширине подшипника

• Узкие (7)
• Нормальные (1)
• Широкие (2)
• Особоширокие (3, 4, 5, 6)

Серия ширин маркируется седьмой цифрой (первой цифрой, слева направо). В скобках указаны цифры, соответствующие каждой серии. По габаритам

• Сверхлегкие (8, 9)
• Особолегкие (1, 7)
• Легкие (2)
• Средние (3)
• Тяжелые (4)
• Легкие широкие (5)
• Средние широкие (6)

Признак маркируется третьей цифрой справа. Соответствующие цифры приведены в скобках. По классу точности

• Низший
• Высший
• Дополнительный

Классы точности подшипников качения указываются в левой части маркировки перед дефисом. Если класс точности нулевой, то эта часть маркировки может опускаться. Качественный подшипниковый узел имеет более высокий класс точности. Линейный подшипник также обладает классом точности. Это основные характеристики, по которым классифицируются подшипники качения. Помимо этих, существует множество других признаков – по виду применяемой смазки, по наличию конструктивных изменений и т.д. Даже зазоры в подшипниках качения подлежат классификации и маркировке. Подробный перечень приведен в ГОСТ 3189-89, а также в статье Маркировка подшипников на нашем сайте.

Дефекты подшипников.

Классификации подлежат не только сами подшипниковые механизмы, но и возможные дефекты. Наличие информации о них позволяет произвести точный расчет подшипников качения, а также производить своевременный ремонт подшипников качения. Итак, дефекты подшипников качения можно разделить на следующие группы:

• Повышенный шум
• Повышенный нагрев
• Выкрошивание рабочих поверхностей колец и тел качения
• Увеличенный радиальный и осевой зазоры в подшипнике

Возможные причины и способы устранения представлены ниже:

Дефекты узлов

Устройство узлов обязывает производить очень точный монтаж подшипников качения, чтобы избежать появления этих дефектов. Одним из способов своевременно и точно выявить неисправность является вибродиагностика подшипников качения. Форма вибрационного сигнала позволяет очень точно определить характер неисправности.

Достоинства и недостатки подшипников качения

В завершении хотелось бы сказать пару слов об этих узлах в целом. Подшипники качения получили повсеместное применение, т.к. низкий коэффициент трения позволяет очень эффективно использовать механизмы. Помимо традиционных подшипниковых узлов встречается и линейный подшипник. Он служит для линейного перемещения и иногда называется шариковой втулкой. Действующие на подшипники силы можно уменьшить за счет низкого коэффициента трения, а также возможна регулировка подшипников. Но это уже выходит за рамки данной статьи. Более подробная информация здесь. Также обратите внимание на очень интересный семинар С уважением, команда podshipnikcentr.ru

Не забудь сохранить статью!

Классификация подшипников качения

Подшипники качения делятся:

• по форме тел качения: — на шариковые и роликовые с цилиндрическими (короткими и длинными),
  витыми, игольчатыми, бочкообразными и коническими роликами;
• по числу рядов тел качения — на одно-, двух- и четырехрядные;
• по способу компенсации перекосов вала — на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся;
• по способности воспринимать нагрузку преимущественно того или иного направления
  — на радиальные, радиально-упорные и упорные;
• по габаритам при одинаковом внутреннем диаметре — на серии: сверхлегкую, особолегкую, легкую, среднюю и тяжелую;
• по ширине подшипника — на узкие, нормальные, широкие и особоширокие.

Установлено пять классов точности подшипников (в порядке повышения точности): 0, 6, 5, 4 и 2. Кольца и шарики подшипников изготовляют из сталей ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, 18ХГТ, 20Х2Н4А. Основные типы подшипников качения приведены в таблице ниже.
Обозначение подшипника наносится на кольцо и отражает его Основные параметры и конструктивные особенности. Первые две цифры (справа налево) обозначают внутренний диаметр подшипника. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм он получается умножением числа из этих двух цифр на 5. Для подшипников диаметром от 10 до 20 мм приняты следующие обозначения:

Маркировка	00	01	02	03
Внутренний диаметр, мм	10	12	15	17

Третья цифра справа обозначает серию подшипника: 8 и 9 — сверхлегкая; 1 и 7 — особолегкая; 2 — легкая; 3 -средняя; 4- тяжелая; 5 — легкая широкая; 6 — средняя широкая.
Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника: 0 — радиальный шариковый однорядный; 1 — радиальный шариковый двухрядный сферический; 2 — радиальный с короткими цилиндрическими роликами; 3 — радиальный двухрядный сферический с бочкообразными роликами; 4 — радиальный роликовый с длинными цилиндрическими роликами и игольчатый; 5 — радиальный с витыми роликами; 6 — радиально-упорный шариковый; 7 — роликовый конический радиально-упорный; 8 — упорный шариковый; 9 — упорный роликовый.

Пятая и шестая цифры справа обозначают конструктивные особенности подшипника, седьмая цифра — серию подшипника по ширине: 1-нормальная; 2 — широкая; 3, 4, 5 и 6 — особо широкая; 7 — узкая.
Цифра впереди перед тире обозначает класс точности подшипника (класс точности 0 не маркируется). Смотрите также:

Подшипники: классификация — Машиностроение — Каталог статей

Подшипник – часть механического устройства, который выполнял функции опоры или упора для вала, оси или другой подвижной детали механизма, а также обеспечивает качение, вращение и линейное движение их с наименьшим сопротивлением. Современный подшипник состоит из внешнего и внутреннего кольца, на которых имеется дорожка качения. Между кольцами устанавливается сепаратор с телами качения (шарики, ролики и т.д.) Первым его прообразом является металлический подшипник, который собрали английские механики в 1780 году, он использовался на ветряной мельнице. Он также состоял из двух колец и 40 чугунными шарами, которые выполняли функции элементов качения.

Рассмотрим, как классифицируются подшипники:

— По форме тел качения: шариковые, роликовые (прямоугольные, конусообразные, игольчатые и т.д.).

— По типу нагрузки, которая напрямую действует на него:

— радиальные, когда нагрузка на рабочую поверхность его должна быть направлена только поперек оси вращения вала;

— упорно-радиальные или радиально-упорные, их используют при смешанной нагрузке как вдоль оси, так и поперек вращающегося вала;

— упорные, когда поперечная нагрузка на рабочую часть должна отсутствовать;

— линейные, они обеспечивают подвижность вдоль оси, делятся в свою очередь на телескопические, рельсовые и вальные;

— шарико-винтовые передачи, они обеспечивают соединение винт гайка, через тела качения.

— По согласованию несоосности вала и втулки: самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся.

— По расположению тел качения: однорядные, двухрядные и многорядные.

Есть подшипники, которые не описываются в выше приведенном списке классификации. К ним можно отнести подшипники, которые изготавливаются по индивидуальному заказу для сложных узлов. Также для компактности устройства, рабочей поверхностью могут служить детали самой детали, между которыми находятся тела качения.

Для снижения трения используют различные смазки рабочей поверхности. Они разделяются на такие виды:

— Сухая смазка, которая наносится в виде разного рода покрытий и пленок, таких как алмазные покрытия, чешуйчатые пленки из углерода, покрытия графитом и его составляющих, полимерные пленки, твердые жиры, воск и так далее.

— Жидкая смазка: гидростатическая смазка, гидродинамическая и смазка под высоким давлением.

— Газовая смазка.

— Тонкопленочная смазка.

 

1. Конструкции подшипников качения

Лабораторная работа 4

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Цель работы: изучить основные типы подшипников качения и ознакомиться с их условными обозначениями. Научиться определять типы подшипников по внешнему виду, по маркировке и по отдельным деталям. Ознакомиться с материалами, применяемыми для изготовления подшипников качения, и с основными конструктивными особенностями исполнения различных типов подшипников.

Подшипники качения — это опоры вращающихся или качающихся деталей, в которых элементами качения служат шарики или ролики, установленные между кольцами и удерживаемые на определённом расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором. В процессе работы одно из колец подшипника как правило неподвижно. В некоторых типах подшипников одно или оба кольца могут отсутствовать (в них тела качения опираются непосредственно на поверхность вала или корпуса). Ряд подшипников качения выпускается с уплотнениями. В некоторых подшипниках качения может отсутствовать сепаратор. Посадочные поверхности внутреннего и наружного кольца как правило гладкие цилиндрические, но имеются разновидности колец с буртиками, с канавками, с цилиндрическими или сферическими выемками, с отверстиями для подвода смазки, с конической расточкой, с эксцентриситетом посадочной поверхности и поверхности беговой дорожки, с внутренним кольцом на разжимной втулке и т. п. Типы и конструктивные особенности подшипников качения приведены в ГОСТ 3395-89, а также в нормалях подшипниковых заводов. Небольшая выборка из каталога подшипников качения приведена в табл. 1 и 2 и в приложении.

2. Классификация подшипников качения

Подшипники качения классифицируют по следующим основным признакам.

По форме тел качения : шариковые и роликовые, причём последние могут быть цилиндрическими, коническими, игольчатыми, бочкообразными и витыми.

Рис.1 Форма тел качения подшипников

По направлению воспринимаемой нагрузки: радиальные, радильно-упорные, упорно-радиальные и упорные.

По числу рядов тел качения: однорядные, двухрядные, трёхрядные, четырёхрядные и многорядные.

Таблица 1

Основные типы радиальных и радиально-упорных подшипников

По способности самоустанавливаться: несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся (сферические, допускающие угол перекоса внутреннего и наружного колец до 2-3⁰ ).

По габаритным размерам: на серии (для каждого подшипника при одном и том же внутреннем диаметре имеются различные серии, отличающиеся несущей способностью подшипника, т. е. размерами колец и тел качения). В зависимости от размера наружного диаметра подшипника, серии подразделяются на сверхлёгкие, лёгкие, средние и тяжёлые. В зависимости от ширины подшипника серии бывают особо узкие, узкие, нормальные, широкие и особо широкие.

Таблица 2

Основные типы упорных и упорно-радиальных подшипников

3. Система условных обозначений

Система условных обозначений установлена ГОСТ 3189-75 по следующим признакам: внутренний диаметр подшипника; серия диаметров или серия ширин; тип подшипника; конструктивная разновидность.

Порядок расположения условных обозначений приведен на схемах 1 и 2 Порядок отсчёта цифр в условном обозначении принят справа налево. Нули, стоящие левее последней значащей цифры, в обозначении не указывают.

Подшипники с внутренним диаметром до 10мм, исключая диаметры 0,6; 1,5; 2,5мм. обозначают по схеме 1.

Схема 1

х	хх	х	х	х	х
					Внутренний диаметр пошипника (соответствует обозначению)
				Серия диаметров
			Цифра 0
		Тип подшипника
	Конструктивная разновидность
Серия ширин

Подшипники с внутренним диаметром от 10мм и более, исключая подшипники с внутренними диаметрами 22; 28; 32 и 500мм обозначаются по схеме 2.

Схема 2

Х	ХХ	Х	Х	Х
					Внутренний диаметр подшипника
			Серия диаметров
		Тип подшипника
	Конструктивная разновидность
Серия ширин

Схему 2 для более удобного прочтения можно представить в виде таблицы 3.

Таблица 3

Значения цифр в условном обозначении подшипников качения

Цифра в условном обозначении (отсчёт справа).	Значения цифр
1-я и 2-я	Внутренний диаметр подшипника
3-я и 7-я	Серия диаметров (3) и серия ширин (7)
4-я	Тип подшипника
5-я и 6-я	Конструктивная разновидность подшипника

Условное обозначение подшипников по внутреннему диаметру :

Для схемы 1.

Первая цифра равна значению внутреннего диаметра.

Внутренние диаметры подшипников, равные 0,6; 1,5; 2,5 мм следует отде лять от цифр, обозначающих серию диаметров, косой чертой » / » .

Внутренний диаметр подшипника, выраженный дробью (кроме значений 0,6; 1,5; 2,5 мм) обозначается приближённым значением внутреннего диаметра, округлённым до целой единицы. В условном обозначении таких подшипников на втором месте ставится цифра 9 (нестандартные внутренние диаметры).

Для схемы 2.

Первые две цифры определяют внутренний диаметр подшипника.

Обозначение внутренних диаметров подшипников от 10мм до 20мм должны соответствовать значениям, указанным в таблице 4.

Таблица 4

Внутренний диаметр подшипника	Обозначение
10	00
12	01
15	02
17	03

Внутренние диаметры подшипников, не указанные в табл. 4, должны иметь обозначение по ближайшему из указанных диаметров. В условном обозначении таких подшипников на третьем месте ставится цифра 9 (ненормальные внутренние диаметры).

Внутренние диаметры подшипников от 20мм до 495мм включительно обозначают частным от деления этого диаметра на 5.

Внутренние диаметры подшипников, равные 22, 28, 32, 500мм и более обозначают соответствующими цифрами и отделяют от цифр, обозначающих серию диаметров, косой чертой » / «.

Внутренние диаметры подшипников, выраженные дробью или целым числом не кратным цифре 5 , обозначают целым приближённым частным от деления диаметра на 5. В условное обозначение таких подшипников на третьем месте входит цифра 9.

Условное обозначение серий подшипников

Подшипник одного внутреннего диаметра обычно изготавливают нескольких размерных серий, т. е. его наружный диаметр и ширина (высота) различны в зависимости от грузоподъёмности и предельной быстроходности.

Вторая цифра в схеме 1 и третья цифра в схеме 2 обозначают серию диаметров. Седьмая цифра в обеих схемах совместно со второй цифрой в схеме 1 или с третьей цифрой в схеме 2 определяют размерную серию подшипника. Установленные серии подшипников приведены в таблице 5.

Таблица 5

Третья цифра в схеме 2 или вторая цифра в схеме 1	Седьмая цифра в схеме 2 или вторая цифра в схеме 1	Серия подшипника
1	8 или 9	Сверхлёгкая
1	7	Особо лёгкая
2		Лёгкая
2	5	Лёгкая широкая
3		Средняя
3	6	Средняя широкая
4		Тяжёлая
9	0	Серия ненормальных внутренних диаметров
7 или 8 в схеме 2		Серия не стандартных наружных диаметров

Подшипники не стандартные по внутреннему диаметру или ширине (неопределённая серия), на втором месте обозначают цифрой 6 или 7 (схема 1).

Условное обозначение типа подшипников

Четвёртая цифра справа в обозначении подшипника определяет его тип. Типы подшипников в зависимости от воспринимаемой нагрузки приведены в табл. 6.

Таблица 6

Тип подшипника	Обозначение
Шариковый радиальный	0
Шариковый радиальный сферический	1
Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами	2
Роликовый радиальный со сферическими роликами	3
Роликовый радиальный с длинными или игольчатыми роликами	4
Роликовый радиальный с витыми роликами	5
Шариковый радиально-упорный	6
Роликовый конический радиально-упорный	7
Шариковый упорный, шариковый упорно-радиальный	8
Роликовый упорный, роликовый упорно-радиальный	9

Условное обозначение подшипников по конструктивным разновидностям Пятая и шестая цифры в условном обозначении подшипника определяют его конструктивную разновидность и состоят из двух цифр от 00 до 99. Конструктивных разновидностей подшипников очень много и наиболее распространённые из них приведены в ГОСТ 3395-89.

Внимание! Если в обозначении подшипника должна присутствовать цифра 0 и после неё слева не требуются дополнительные обозначения (дополнительные цифры), то цифра 0 в обозначении не проставляется.