Классификация подшипников качения
Классификация подшипников качения
|
Классификация подшипников
Для того, чтобы успешно разбираться в подшипниках, требуется понимать их классификацию. Как и любой мало-мальски распространенный предмет (а подшипники есть везде, по сути), подшипники обладают свойствами и характеристиками.
По типу тел качения подшипники делятся на подшипники качения, подшипники скольжения и подшипники линейного перемещения.
В свою очередь подшипники качения подразделяются на шариковые, роликовые и комбинированные.
Как и следует из названия, в роли тел качения у шарикового подшипника выступают шарики, у роликового – соответственно ролики, а комбинированные подшипники несут в себе и те, и другие тела качения.
С подшипниками скольжения проще – тел качения у них нет вовсе. К ним относятся, прежде всего, втулки (в том числе сухого смазывания) и т.
Подшипники линейного перемещения это подшипники с совершенно другим принципом работы. Если для обычного подшипника характерны жесткая посадка на вал (и/или в корпус) и вращение собственно вокруг вала, то для подшипников линейного перемещения характерно движение вдоль направляющей, будь то вал или рельс.
Далее следует классификация по принципу работы подшипника.
Подшипники, которые могут нести только радиальную нагрузку, т.е. перпендикулярно валу, называются радиальными.
Подшипники, которые могут нести только осевую нагрузку, т.е. вдоль вала, называются опорными или упорными. Лучше всего использовать определение упорные, т.к. существует тип подшипников, называемый «опорные ролики» — у них другой принцип
Подшипники, которые могут нести и радиальную и осевую нагрузку, называются радиально-упорными. В случае, если это роликовый подшипник, существует термин «конический роликовый подшипник» или просто «коничка». Видимо это название произошло из особенности конструкции этих подшипников – они состоят из двух съемных частей и, если внешнюю обойму снять, то мы увидим внутреннюю обойму с роликами в виде усеченного конуса.
Подшипники также делятся по количеству рядов – одно-, двух-, и многорядные.
Если рассматривать классификацию подшипников по особенностям конструкции, то возникает путаница, т.к. для большинства подшипников принцип работы и особенности конструкции совпадают.
Существуют подшипники, которые несколько выбиваются из данной классификации.
Ярким примером таких подшипников являются сферические, т.н. самоустанавливающиеся (а лучше использовать термин «самоцентрирующиеся») подшипники. Это всегда двухрядные шариковые или роликовые подшипники, у которых внутренняя обойма вместе с телами качения может достаточно свободно менять свое положение относительно внешней обоймы.
Другим ярким примером могут служить «шариковые подшипники с четырехточечным контактом». И хотя по внешнему виду они напоминают обычные радиальные шариковые подшипники, особенности разделенной пополам вдоль какой-то из обойм говорят о специальном назначении таких подшипников.
С другой стороны, т.н. «игольчатые подшипники» являются всего лишь разновидностью обычных роликовых подшипников. В случае, если длина ролика значительно превышает его диаметр, его можно считать «иголкой».
Упомянутые выше «опорные ролики» также можно считать подшипникам со специальной конструкцией, хотя в своей основе это радиальные роликовые/игольчатые подшипники.
Также возможны отклонения или изменения в конструкции, как внешней, так и внутренней сделанные с целью изменения характеристик подшипника или являющиеся следствием особенностей конструкции узла. Примером могут служить подшипники с проточкой по внешней обойме и стопорным кольцом или подшипники с измененной конструкцией (или материалом сепаратора)
типов и классификаций подшипников | Mechanical Power Inc.
Шариковые подшипники
Шариковые подшипники представляют собой механические узлы, состоящие из вращающихся сферических частей, удерживаемых вместе круглыми внутренними и внешними кольцами.
Они поддерживают вращающиеся валы, а также уменьшают трение между валами и неподвижными частями машины. Шариковые подшипники обычно используются в машинах с валами, требующими поддержки вращения с низким коэффициентом трения. Существуют различные варианты, самые распространенные из которых экранированные и герметичные.
Шариковые подшипники стандартизированы, поэтому их можно использовать взаимозаменяемо. Шариковые подшипники иногда называют антифрикционными подшипниками или подшипниками качения.
Первый выбор для высокоскоростных или высокоточных приложений
Широкий выбор стандартных форматов
Использование компоновок для обработки радиальных и осевых нагрузок
Подшипники качения конические части качения, которые обычно удерживаются на месте между внутренней и внешней дорожками качения.
Они поддерживают вращающиеся валы, а также уменьшают трение между валами и неподвижными частями машины. Роликовые подшипники чаще всего используются в машинах с вращающимися валами, которые требуют большей поддержки нагрузки, чем могут обеспечить шарикоподшипники.В дополнение к радиальным нагрузкам конические роликоподшипники часто используются для восприятия более высоких осевых нагрузок. Ролики бывают разных форм и размеров, от цилиндрических до сферических. Роликовые подшипники, как и шариковые, стандартизированы в меньшей степени.
Более высокая грузоподъемность, чем у шарикоподшипников
Способность выдерживать сильные осевые нагрузки — это лишь некоторые из факторов, которые следует учитывать компоненты с резьбовым креплением известны как монтажные подшипники. Они поддерживают вращающиеся валы, уменьшая трение между валами и неподвижными компонентами машины.
Установленные подшипники обычно используются в машинах с открытым валом вращения. Они служат приемными устройствами на концах конвейера и фланцевыми узлами в промежуточных точках. Подшипники могут быть сконфигурированы как подшипники качения или опорные подшипники.
Навесные подшипники предназначены для быстрой установки и замены. Подшипники на концах тяг и толкатели кулачков являются примерами установленных подшипников.
Жилые помещения помогают снять растущие опасения и опасения по поводу безопасности.
Конструкция картриджа упрощает замену картриджа.
Позволяет модифицировать опорные компоненты
В основном используется для низко/среднескоростной техники
Валы обычно фиксируются на месте с помощью установочных винтов производить прямолинейное перемещение вдоль валов. Линейные подшипники обычно используются в машинах, требующих линейного перемещения и размещения вдоль валов.
В зависимости от конструкции они могут также включать дополнительные функции вращения.
По сравнению с втулками важными факторами являются более низкое трение и более высокая точность.
Более дорогой и сложный, чем втулки
Подшипники скольжения
Узел подшипника скольжения состоит из конструкционных вкладышей, поверхности скольжения из ПТФЭ и пластин подшипника скольжения. Линейные шарикоподшипники и линейные роликоподшипники являются двумя подтипами подшипников скольжения. Кроме того, линейные подшипники и линейные подшипники скольжения могут использоваться для обозначения подшипников скольжения.
Они могут использоваться в самых разных областях, включая распорные опоры строительных мостов и прецизионные инструменты.
классификация и характеристики подшипников качения НТН
Конструкция роликоподшипника NTN
Большинство подшипников качения состоят из колец с дорожками качения (внутреннее кольцо и наружное кольцо), тел качения (шарики или ролики) и сепаратора. Сепаратор разделяет тела качения через равные промежутки, удерживает их на месте внутри внутренней и внешней дорожек качения и позволяет им свободно вращаться.
Дорожка качения (внутреннее и наружное кольцо) или шайба дорожки качения
Поверхность, по которой катятся тела качения, называется «поверхностью дорожки качения». Нагрузка на подшипник воспринимается этой контактной поверхностью.
Обычно внутреннее кольцо надевается на ось или вал, а внешнее кольцо на корпус.
Тела качения
Элементы качения делятся на два типа: шарики и ролики. Ролики бывают четырех типов: цилиндрические, игольчатые, конические и сферические.
Шарики геометрически контактируют с поверхностями дорожек качения внутреннего и наружного колец в «точках», а контактная поверхность роликов представляет собой «линейный» контакт.
Теоретически подшипники качения сконструированы таким образом, чтобы тела качения могли вращаться по орбите и одновременно вращаться вокруг своих осей.
Клетки
Сепараторы служат для поддержания элементов качения с одинаковым шагом, поэтому нагрузка никогда не воздействует непосредственно на сепаратор, а также для предотвращения выпадения тел качения при обращении с подшипником. Типы сепараторов различаются в зависимости от способа их изготовления и включают прессованные, обработанные и формованные сепараторы.
Классификация подшипников качения НТН
Подшипники качения делятся на две основные категории: шарикоподшипники и роликоподшипники. Шариковые подшипники классифицируются в соответствии с их конфигурацией колец подшипника: с глубокими канавками и радиально-упорными. С другой стороны, роликовые подшипники классифицируются в зависимости от формы роликов: цилиндрические, игольчатые, конические и сферические.
Подшипники качения NTN можно дополнительно классифицировать в зависимости от направления приложения нагрузки; радиальные подшипники несут радиальные нагрузки, а упорные подшипники несут осевые нагрузки.
К другим методам классификации относятся: 1) количество рядов прокатки (однорядное, двойное или 4-рядное), 2) разъемные и неразборные, в которых может отделяться либо внутреннее кольцо, либо наружное кольцо.
Существуют также подшипники, предназначенные для специального применения, такие как: роликоподшипники скольжения для железнодорожных вагонов, опорные подшипники шарико-винтовых пар, подшипники поворотных кругов, а также подшипники линейного перемещения (линейные шарикоподшипники, линейные роликоподшипники и линейные плоские роликоподшипники).
Характеристики подшипников качения NTN
Подшипники качения NTN бывают разных форм и разновидностей, каждая из которых имеет свои отличительные особенности.
Однако по сравнению с подшипниками скольжения все подшипники качения NTN имеют следующие преимущества:
Стартовый коэффициент трения ниже, и разница между ним и коэффициентом динамического трения незначительна.
Они стандартизированы на международном уровне, взаимозаменяемы и легкодоступны.
Они легко смазываются и потребляют меньше смазки.
Как правило, один подшипник может воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки одновременно.
Может использоваться как при высоких, так и при низких температурах.
Жесткость подшипника может быть улучшена предварительным натягом.
Конструкция, классы и особенности подшипников качения полностью описаны в разделе, посвященном граничным размерам и системе нумерации подшипников НТН.
Радиальные шарикоподшипники NTN
Радиальные шарикоподшипники, наиболее распространенный тип подшипников, широко используются в различных областях. Радиальные шарикоподшипники включают экранирующие подшипники и герметичные подшипники со смазкой, облегчающие их использование.
Радиальные шарикоподшипники также включают в себя подшипники с фиксирующим стопорным кольцом для облегчения позиционирования при установке наружного кольца, подшипники с компенсацией расширения, которые компенсируют изменение размеров посадочной поверхности подшипника из-за температуры корпуса, и подшипники TAB, которые способны противостоять загрязнению в смазочное масло.
Радиально-упорные шарикоподшипники NTN
Линия, соединяющая точку контакта внутреннего кольца, шарика и наружного кольца, проходит под определенным углом (угол контакта) в радиальном направлении. Подшипники обычно имеют три угла контакта.
Радиально-упорные шарикоподшипники могут выдерживать осевую нагрузку, но не могут использоваться в качестве одного подшипника из-за угла контакта. Вместо этого они должны использоваться парами или в комбинациях.
Радиально-упорные шарикоподшипники включают двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники, у которых внутреннее и наружное кольца объединены в единый узел. Угол контакта двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников составляет 25°.
Существуют также подшипники с четырехточечным контактом, которые сами по себе могут воспринимать осевую нагрузку в обоих направлениях. Однако эти подшипники требуют осторожности, поскольку в зависимости от условий нагрузки могут возникнуть такие проблемы, как чрезмерное повышение температуры и износ.
Цилиндрические роликоподшипники NTN
Использует ролики для тел качения, поэтому обладает высокой грузоподъемностью. Ролики направляются ребрами внутреннего или наружного кольца. Внутреннее и внешнее кольца могут быть разделены для облегчения сборки, и оба они могут плотно прилегать к валу или корпусу. Если ребер нет, то внутреннее или наружное кольцо могут свободно перемещаться в осевом направлении. Таким образом, цилиндрические роликоподшипники идеально подходят для использования в качестве так называемых «свободных скользящих подшипников», которые компенсируют расширение вала. В случае наличия ребер подшипник может нести небольшую осевую нагрузку между концом роликов и ребрами. Цилиндрические роликоподшипники включают тип HT, в котором изменена форма торца ролика и ребер для увеличения осевой несущей способности дороги. И тип E со специальной внутренней конструкцией для увеличения допустимой радиальной нагрузки. Тип E стандартизирован для размеров малого диаметра.
В дополнение к ним существуют цилиндрические роликоподшипники с несколькими рядами роликов и полносепараторный роликоподшипник типа SL без сепаратора.
Конические роликоподшипники NTN
Конические роликоподшипники сконструированы таким образом, что дорожка качения внутреннего/внешнего кольца и вершина конических роликов пересекаются в одной точке на осевой линии подшипника. Получая комбинированную нагрузку от внутреннего и наружного кольца, ролики прижимаются к ребру внутреннего кольца и направляются ребром.
Индуктивная сила создается в осевом направлении при приложении радиальной нагрузки, поэтому ее необходимо обрабатывать с помощью пары подшипников. Внутреннее кольцо с роликами и наружное кольцо разъединяются, что облегчает монтаж с зазором или предварительным натягом. Однако зазор в собранном виде сложен в управлении и требует особого внимания. Конические роликоподшипники способны выдерживать большие нагрузки как в осевом, так и в радиальном направлениях.
Подшипники NTN с обозначениями 4T-, ET-, T- и U в названии соответствуют стандартам ISO и JIS в отношении размеров узлов (номинальный контактный угол, номинальный диаметр малого конца наружного кольца) и взаимозаменяемы на международном уровне.
NTN также предлагает линейку подшипников из цементируемой стали с увеличенным сроком службы (ETA-, ET- и т. д.). Конические роликоподшипники NTN также включают подшипники с двумя и четырьмя рядами конических роликов для сверхвысоких нагрузок.
Сферические роликоподшипники NTN
Оснащенные наружным кольцом со сферической поверхностью дорожки качения и внутренним кольцом, которое удерживает два ряда бочкообразных тел качения, сферические роликовые подшипники NTN могут регулировать центральное выравнивание, чтобы справиться с наклоном оси или вала.
Существует множество типов подшипников, которые отличаются внутренней конструкцией.
Сферические роликовые подшипники включают в себя тип, оснащенный внутренним кольцом с коническим отверстием. Подшипник легко устанавливается на вал с помощью переходной или стяжной втулки. Подшипник способен выдерживать большие нагрузки, поэтому часто используется в промышленном оборудовании. Когда к подшипнику прикладывается большая осевая нагрузка, нагрузка на ролики другого ряда исчезает, что может вызвать проблемы. Поэтому необходимо обращать внимание на условия эксплуатации.
NTN Упорные подшипники
Существует много типов упорных подшипников, которые отличаются формой тела качения и областью применения. Допустимая скорость вращения, как правило, низкая, и особое внимание следует уделить смазке.
Игольчатые роликоподшипники NTN
В игольчатых подшипниках в качестве тел качения используются игольчатые ролики. Игольчатые ролики имеют максимальный диаметр 5 мм и в 3-10 раз больше своего диаметра. Поскольку в качестве тел качения в подшипниках используются игольчатые ролики, их поперечное сечение тонкое, но они обладают высокой грузоподъемностью для своего размера.