по типу тел качения, принципу работы и количеству рядов
Существует много типов и видов подшипников, и они встречаются во множестве механизмов и машин. Поэтому для верного подбора подшипников нужно понимать их классификацию.
Первая крупная классификация подшипников — по типу тел качения
К подшипникам качения относятся шариковые, роликовые и комбинированные. По названию можно определить, что служит телом качения — шарики, ролики или комбинация тех и других.
В подшипниках скольжения тела качения отсутствуют. Это разного рода втулки и шарнирные подшипники.
Подшипники линейного перемещения отличаются от двух предыдущих принципом работы. Он заключается в движении такого подшипника вдоль направляющей, например вала или рельса.
Вторая, не менее крупная классификация — по принципу работы подшипника.
- Радиальные
- Опорные или упорные
- Радиально-упорные
Радиальными называются подшипники, способные нести только нагрузку перпендикулярно валу, то есть радиальную.
Опорными называются подшипники, способные нести только осевую нагрузку, то есть вдоль вала. Чтобы не путать с опорными роликами, этот тип подшипников чаще называют упорными.
Если же подшипники могут нести как радиальную, так и осевую нагрузку, они называются радиально-упорными. Если радиально-упорный подшипник при этом роликовый, его называют «конический роликовый подшипник». Это связано с особенностью конструкции — подшипник состоит из двух частей и под внешней обоймой располагается внутренняя с роликами в форме усеченного конуса.
- Однорядные
- Двухрядные
- Многорядные
Поскольку принцип работы и особенности конструкции у большинства подшипников совпадают, классифицировать их по этим признакам затруднительно. Но есть подшипники, отличающиеся от остальных как раз по этим признакам.
Сферические или самоцентрирующиеся подшипники представляют собой двухрядные шариковые или роликовые подшипники, способные компенсировать разницу высот вала в установке. Это возможно за счет того, что внутренняя обойма таких подшипников вместе с телами качения может довольно свободно менять свое положение относительно внешней обоймы. Такой тип подшипников получил широкое распространение в промышленности.
Меньше выделяются игольчатые подшипники. Они являются разновидностью роликовых подшипников, но длина ролика значительно превышает его диаметр.
Опорные ролики, о которых упоминалось ранее, по сути, радиальные роликовые или игольчатые подшипники, но отличаются специальной конструкцией.
П о д ш и п н и к и Назначение и классификация
Лекция 13.
Подшипники служат опорами для валов и вращающихся осей. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и передают их на раму машины. При этом вал должен фиксироваться в определенном положении и вращаться вокруг заданной геометрической оси. Во избежание снижения к.п.д. механизма потери в подшипниках должны быть минимальными. От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность и долговечность машин.
Подшипники различают по виду трения и по воспринимаемой нагрузке. По первому признаку все подшипники делят на две основные группы:
1. Подшипники скольжения, у которых опорный участок вала (цапфа – шип, шейка, пята) скользит по поверхности подшипника.
2. Подшипники качения, у которых трение скольжения заменяют трением качения посредством установки шариков или роликов между опорными поверхностями подшипника и вала.
По второму признаку различают:
Радиальные подшипники, воспринимающие радиальные нагрузки.
Упорные подшипники, воспринимающие осевые нагрузки.
Радиально-упорные подшипники, воспринимающие радиальные и осе-
вые нагрузки.
Все типы подшипников широко распространены.
Форма рабочей поверхности подшипника скольжения так же, как и форма цапфы вала, может быть цилиндрической (рис.15.1,а) плоской (ритс.15.1,б), конической (рис.15.1,в) или шаровой (рис.15.1,г).
Подпятники работают обычно в паре с радиальными подшипниками (рис.15.1,б). Большинство радиальных подшипников (рис. 15.1,а) может восприни-
Рис.15.1
мать также и небольшие осевые нагрузки (фиксируют вал в осевом направлении). Для этого вал изготовляют ступенчатым с галтелями, а кромки подшипника закругляют.
Подшипники с конической поверхностью (рис.15.1,в) применяют редко. Их используют при небольших нагрузках в тех случаях, когда необходимо систематически устранять зазор от износа подшипника.
Рис.15.2
Также применяют и шаровые подшипники. Эти подшипники допускают перекос оси вала, т.е. обладают свойством самоустановки.
Пример конструктивного оформления подшипника показан на рис.15.2. Основным элементом подшипника является вкладыш 1. Вкладыши изготовляют из антифрикционных материалов. Их устанавливают в специальном корпусе подшипника 2 или непосредственно в корпусе машины (станине, раме и т.д.).
Подшипники качения применяют очень широко и в целом ряде конструкций они незаменимы. К таким подшипникам относятся:
1. Разъемные подшипники, необходимые по условиям сборки, например, для коленчатых валов.
2. Высокоскоростные подшипники ( > 30 м/с), в условиях работы которых долговечность подшипников качения резко сокращается.
3. Подшипники прецизионных машин, от которых требуется особо точное направление валов и возможность регулировки зазоров.
4. Подшипники тяжелых валов (диаметром до 1 м и более), для которых не изготовляют стандартные подшипники качения.
5. Подшипники, работающие в особых условиях (воде, агрессивных средах и т.п.), в которых подшипники качения неработоспособны.
6. Подшипники, воспринимающие ударные и вибрационные нагрузки, в которых используется демпфирующее свойство масляного слоя.
7. Подшипники дешевых тихоходных механизмов и некоторые другие.
Различные типы подшипников и их характеристики
- 18 ноября 2021 г.
Подшипники являются основными частями машин и широко используются в машиностроении, а также являются опорными частями различных машин. Существуют различные типы подшипников, и каждый тип подшипников имеет свои особенности.
Что такое подшипник?
Подшипник — это часть, поддерживающая вал, используемая для направления вращательного движения вала и восприятия нагрузки, передаваемой от вала к раме. Подшипник является широко используемым и строго обязательным компонентом и основной частью машиностроения. Это опорный элемент вращающегося вала или подвижной части различных машин, а также опорный элемент, который опирается на тело качения для обеспечения вращения узла. Его также называют соединением машин.
Классификация подшипников
1. По наличию или отсутствию тел качения подшипники можно разделить на подшипники качения и скольжения.
Подшипники качения можно разделить на шарикоподшипники, цилиндрические роликоподшипники и конические роликоподшипники в зависимости от формы тела качения.
2. По характеристикам подшипника можно разделить на центростремительные подшипники и упорные подшипники.
Радиальные подшипники делятся на радиальные шарикоподшипники и радиальные роликоподшипники. Упорные подшипники подразделяются на упорные шарикоподшипники и упорные роликоподшипники.
Типы подшипников и их характеристики
1. Радиальные шарикоподшипники
Характеристики радиальных шарикоподшипников.
(1) Простая конструкция, низкие производственные затраты, простота достижения высокой точности изготовления.
(2) Низкий коэффициент трения и высокая скорость.
(3) В основном используется для восприятия радиальной нагрузки, но радиальный зазор подшипника увеличивается, благодаря характеру радиально-упорных шарикоподшипников, может выдерживать два направления переменной осевой нагрузки;.
(4) Он вмещает больше стальных листов, штампуя волнообразную клетку, большой подшипник, больше цельной клетки из автомобильного металла.
(5) Это наиболее представительные подшипники качения, широко используемые, очень долговечные, не требующие частого обслуживания.
(6) При определенной способности выравнивания диапазон размеров и форма изменяются различными способами.
2. Цилиндрические роликоподшипники
Характеристики цилиндрических роликоподшипников.
(1) Ролики и дорожка качения находятся в прямом контакте, поэтому допустимая радиальная нагрузка велика и может выдерживать большие нагрузки и ударные нагрузки.
(2) Малый коэффициент трения, может использоваться для работы на очень высоких скоростях, его предельная скорость соответствует радиальным шарикоподшипникам.
(3) Цилиндрический роликоподшипник типа N и NU может выполнять осевое перемещение, может адаптироваться к тепловому расширению или ошибке установки, вызванной изменениями относительного положения вала и корпуса, может использоваться для поддержки свободного конца.
(4) Потребности в обработке вала или базового отверстия высоки, чтобы строго контролировать относительное отклонение оси наружного кольца, которое может быть вызвано установкой подшипника, избегать концентрации контактного напряжения;
(5) Внутренние и наружные кольца подшипников могут быть разделены для облегчения монтажа и демонтажа.
3. Конические роликоподшипники
Характеристики круглых позвоночных роликоподшипников.
(1) Внутреннее и наружное кольца подшипника имеют коническую дорожку качения, форма роликов – круглая столообразная. Ролик находится в прямом контакте с дорожкой качения и может выдерживать тяжелые комбинированные радиальные и осевые нагрузки, а также осевые нагрузки. Осевая несущая способность увеличивается с увеличением угла контакта.
(2) В конструкции конического ролика ролик и дорожка качения внутреннего и наружного колец должны быть удлинены после пересечения одной и той же точки на оси подшипника, используемой для обеспечения качения.
(3) Конические роликоподшипники можно разделить на однорядные, двухрядные, четырехрядные и другие типы в зависимости от количества установленных роликов. В этом типе подшипника также используется больше продуктов имперской серии.
(4) В новой конструкции конического роликоподшипника используется усиленная конструкция, увеличен диаметр роликов, увеличена длина роликов, использовано больше роликов и ролики выпуклой формы, производительность и срок службы явно улучшены. Контакт большого торца и большой удерживающей кромки роликов сферический и конический, что улучшает смазку.
4. Упорные шарикоподшипники
Характеристики упорных шарикоподшипников.
(1) Упорные шариковые подшипники представляют собой разъемные подшипники с углом контакта 90°, которые могут устанавливаться отдельно и могут выдерживать только осевую нагрузку.
(2) Нижний предел скорости. Стальной шарик плюс центробежная сила выдавливается за пределы дорожки качения, легко истирается, но не подходит для высокоскоростной работы.
(3) Односторонний подшипник может выдерживать одностороннюю осевую нагрузку, двухсторонний подшипник может выдерживать двухстороннюю осевую нагрузку.
(4) Упорные шарикоподшипники со сферическим седлом и сферическим выравниванием могут устранить влияние ошибок при установке.
5. Подшипники роликовые упорные
Характеристики упорных шарикоподшипников.
(1) Может выдерживать только однонаправленные осевые нагрузки и незначительные удары.
(2) Большая жесткость подшипника, малое занимаемое пространство, большая осевая нагрузка и низкая чувствительность к ударным нагрузкам.
(3) Подходит для низких скоростей, часто используется в рабочих ситуациях, когда упорные шарикоподшипники неприменимы.
(4) Установка не допускает наклона оси вала и колец.
6. Игольчатые роликоподшипники
Характеристики игольчатых роликоподшипников.
(1) Небольшой радиальный размер игольчатых роликоподшипников, радиальная несущая способность очень высока, не может нести осевую нагрузку, только в качестве опоры со свободным концом.
(2) Способствует миниатюризации и легкости оборудования.
(3) Использование игольчатых роликоподшипников без внутреннего кольца или без наружного кольца, только с игольчатым роликом в сборе, требования к подходящей шейке или корпусу подшипника, точность обработки отверстий, твердость поверхности должны быть такими же, как у подшипника дорожка для воротника.
(4) Имеют большой коэффициент трения и не подходят для более высоких скоростей.
7. Подшипники скольжения
Характеристики подшипников скольжения.
(1) Плавная, надежная и бесшумная работа подшипников скольжения.
(2) В условиях жидкой смазки плоская поверхность отделена смазочным маслом без прямого контакта, но также может значительно снизить потери на трение и поверхностный износ, масляная пленка также имеет определенную способность поглощать вибрацию, но начальное сопротивление трению большой.
8. Магнитные подшипники
Характеристики магнитных подшипников.
(1) По сравнению с традиционными шариковыми подшипниками, подшипниками скольжения и масляной пленкой, магнитные подшипники не имеют механического контакта, и ротор может достигать высоких рабочих скоростей.
(2) С преимуществами низкого механического износа, низкого энергопотребления, низкого уровня шума, длительного срока службы, отсутствия смазки, отсутствия загрязнения маслом и т. д., особенно для высокоскоростных, вакуумных, сверхчистых и других особых сред.
(3) Он может широко использоваться в области механической обработки, турбомашиностроения, аэрокосмической, вакуумной техники, идентификации и испытаний динамики ротора и т. д. Он признан перспективным новым типом вала.
Как выбрать разные типы подшипников?
1. Нагрузка
(1) При преимущественной радиальной нагрузке на подшипник (направление, перпендикулярное валу) выберите радиальный подшипник, при преимущественной осевой нагрузке (в том же направлении, что и вал) выберите осевой подшипник. Осевая нагрузка также называется осевой нагрузкой.
(2) Если подшипник выдерживает небольшую нагрузку, выберите шарикоподшипник; когда нагрузка больше, выберите роликовый подшипник.
(3) Подшипник при радиальной нагрузке и осевой нагрузке (синтетическая нагрузка), если синтетическая нагрузка мала, выберите радиальные шарикоподшипники или радиально-упорные шарикоподшипники; если нагрузка больше, выбирайте конические роликоподшипники.
(4) Обычно под подшипником скольжения используются низкоскоростные тяжелые условия нагрузки.
2. Скорость вращения
(1) Вообще говоря, в условиях более высокой скорости целесообразно использовать радиальные шарикоподшипники, радиально-упорные подшипники, цилиндрические роликовые подшипники.
(2) При работе на низких скоростях можно использовать конические роликоподшипники.
(3) Низкая предельная скорость упорного шарикоподшипника, может использоваться только для случаев с более низкой скоростью.
(4) Для одного и того же типа подшипников, чем меньше размер, тем выше допустимая скорость. При выборе подшипников следует обратить внимание на то, чтобы фактическая скорость была ниже предельной скорости.
3. Точность
(1) Шпиндель станка, прецизионное оборудование, контрольно-измерительные приборы и т. д. требуют высокой точности биения вращающегося тела, следует использовать уровень точности 5, 4, 2 и другие высокоточные подшипники с радиальными шариками, радиально-упорные шариковые, конические роликовые, цилиндрические роликовые и упорные радиально-упорные шарикоподшипники.
(2) Требуется высокая точность вращения, более широкое использование радиальных шариковых, радиально-упорных шариковых и цилиндрических роликоподшипников и т. д.
(3) Для большинства машин выбор подшипника с допуском 0 требования хозяина.
4. Жесткость
(1) Упругая деформация подшипника качения очень мала, в большинстве машин не может быть учтена, но в некоторых машинах, таких как шпиндель станка, жесткость подшипника является важным фактором, как правило, следует выбирать цилиндрические и конические роликоподшипники. Поскольку эти два типа подшипников находятся под нагрузкой, тело качения и дорожка качения находятся в точечном контакте, жесткость низкая.
(2) Различные типы подшипников также могут быть предварительно нагружены для увеличения жесткости опоры. Такие, как радиально-упорные шариковые и конические роликоподшипники, для предотвращения вибрации вала повышают жесткость опоры, часто при установке предварительно прикладывают определенную осевую силу, так что взаимное сжатие.
5. Прочее
(1) В случае ограниченного радиального пространства можно выбрать игольчатые роликоподшипники или игольчатые ролики и сепаратор в сборе.
(2) Вибрация подшипника, требования к шуму, можно использовать малошумные радиальные шарикоподшипники.
(3) Требования высокой точности вращения подшипника (например, шпинделя станка) и применения высокоскоростных условий должны быть выбраны с более высокой точностью, чем обычный уровень подшипника.
резюме
Короче говоря, чтобы выбрать подходящий подшипник, необходимо учитывать множество факторов. Мы надеемся, что, сравнивая различные типы подшипников и их характеристики, мы сможем ответить на ваши вопросы. WayKen стремится предоставить вам универсальный магазин, а также подшипники и крепежные решения, которые подходят для вашего проекта.
Типы
Обзор типов подшипников
Шариковые подшипники
Чаще всего используются радиальные шарикоподшипники . Благодаря простой конструкции они просты в обслуживании и не так чувствительны к условиям эксплуатации, поэтому используются в самых разных областях.
В дополнение к радиальным силам они воспринимают осевые силы в обоих направлениях. Их с низким крутящим моментом и делают их подходящими для с высокими скоростями . >>
Радиально-упорные шарикоподшипникиРадиально-упорные шарикоподшипники характеризуются углом контакта . Это означает, что силы передаются от одной дорожки качения к другой под определенным углом.
Радиально-упорные шарикоподшипники поэтому подходят для комбинированных нагрузок , где большие осевые силы должны передаваться в дополнение к радиальным силам . >>
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники включают двойной ряд шариков , направляемых сепаратором и двухрядным внутренним кольцом Внутреннее кольцо / шариковый комплект для поворота внутри наружного кольца. Это то, что обеспечивает определенную степень самовыравнивания в приложении.
Подшипник этого типа рекомендуется, когда соосность вала и корпуса является проблемой (перекос) и вал может прогибаться. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники больше всего подходят для поглощения радиальных сил . >>
Упорные шарикоподшипники
Упорные шарикоподшипники состоят из двух подшипниковых дисков с дорожками качения для шариков .
Упорные шарикоподшипники были разработаны исключительно для поглощения осевых усилий в одном направлении, что означает, что они могут размещать вал в осевом направлении в одном направлении. >>
Роликовые подшипники
Роликовые подшипники характеризуются линейным контактом . Линейный контакт обеспечивает более высокую грузоподъемность , чем шарикоподшипники того же размера; однако скоростная способность ниже, чем у шарикоподшипника, из-за увеличенного трения линии контакта.
Сферические роликоподшипникиСферические роликоподшипники очень прочны и работают по тому же принципу, что и самоустанавливающиеся подшипники, за исключением того, что в них используются сферические ролики вместо шариковых, что позволяет выдерживать более высокие нагрузки. Это может компенсировать несоосность между валом и корпусом .
Сферические роликоподшипники подходят для поглощения высоких радиальные нагрузки и умеренные осевые нагрузки . >>
Цилиндрические роликоподшипникиЦилиндрические роликоподшипники используют линейный контакт между телами качения и дорожками качения , что оптимизирует распределение факторов напряжения в точке контакта. Такое расположение означает, что цилиндрические роликоподшипники имеют очень высокую радиальную нагрузку .
В зависимости от конструкции они также могут передавать ограниченное количество осевых нагрузок. >>
Конические роликоподшипники
Конические роликоподшипники имеют конические дорожки качения во внутреннем и наружном кольцах с коническими роликами , расположенными между ними.