Радиальный подшипник что это такое

Радиальный подшипник

Подшипники качения составляют абсолютное большинство опор в современном машиностроении. И наиболее массовый и востребованный из них – радиальный подшипник. Он воспринимает радиальные усилия, а для некоторых разновидностей и осевые нагрузки. Представляет собой опору из внешнего, внутреннего кольца с дорожками под перемещение тел качения, разделяемых сепаратором.

Основные представлены в нашем каталоге подшипников в разделе “Радиальный подшипник”

По используемым телам качения различают радиальные:

По численности рядов тел качения выделяют:

По используемым материалам:

Наиболее распространенным материалом являются стали хромистые высокоуглеродистые:

Необходимая твердость 62…66 HRC достигается:

Для колец крупногабаритных подшипников используются цементируемые стали 20Х2Н4А с глубиной слоя цементации пять, шесть миллиметров. Для создания такого слоя требуется пять, шесть дней при температуре процесса 850…900 градусов. Затем заготовка отжигается при восьмистах градусах, закаливается при 750…800 град и отпускается на 180…200 градусах.

Особые условия пищевой промышленности с возможностью контакта с продуктами и регулярной обработкой агрессивными средствами мойки, дезинфекции требуют применения нержавеющих подшипников радиальных. Они также востребованы в химическом машиностроении. Их материалом служит мартенситная нержавейка 95Х18. Твердость порядка 60…62 HRC достигается закалкой с маслом при температуре 1000…1070 град и отпуском при 150 градусах.

Шарико и роликоподшипники, работающие при особо высоких температурах, изготавливают из стали жаропрочной 80MoCrV42-16 по ISO683-17:1999. Эта сталь обеспечивает работоспособность для температур более 250 градусов. Для обычных подшипников даже с высокотемпературной смазкой допустим диапазон до двухсот градусов.

Керамические подшипники радиальные выполняют из жесткого, легкого, ударопрочного нитрида кремния. В гибридных ролико и шарикоподшипниках из керамики лишь тела качения при пластиковом сепараторе. Их преимуществами являются малый нагрев при работе, диэлектрические свойства, долговечность, пониженное трение, небольшая инерция. А недостатки – хрупкость тел качения, более высокая цена, ограниченность количества типоразмеров.

Полностью керамические подшипники дополнительно к достоинствам гибридных обладают стойкостью к магнитным полям, высоким температурам, воздействию агрессивных веществ, малым весом, повышенной жесткостью. Но они еще более дорогие, чем гибридные. Сочетание высокой цены и особых свойств определяет области применения:

С постепенным снижением стоимости область применения будет расширяться.

Полимерные шарикоподшипники, уступая по грузоподъемности аналогам из металла, имеют ряд специфических преимуществ, определяющих область применения:

Поэтому их часто используют в пищевых машинах, оборудовании для медицины, химическом машиностроении, вакуумном оборудовании, электротехнике, текстильных машинах, оборудовании для офисов.

Подшипники шариковые радиальные однорядные – массовые и востребованные.

Самыми массовыми стали шарикоподшипники однорядные радиальные. Их высокая применяемость связана со значительными преимуществами:

Ключевой недостаток – чувствительность к перекосу внутреннего кольца при установке. Допустимый перекос по каталогу FAG-INA составляет 2…3 минуты при невысокой нагрузке, 5…10 минут при больших нагрузках. Для монтажа двух таких подшипников требуется строгая соосность расточек. Поэтому их чаще используют в расточках единого корпуса, выполненных с одной установки, что ограничивает длину валов. Эту проблему решает модификация со сферической поверхностью наружной обоймы. Но для таких шарикоподшипников значительно осложняется обработка поверхности в корпусе. Это решение обычно используется в покупных серийных подшипниковых узлах.

Подшипники шариковые радиальные однорядные по грузоподъемности уступают аналогичным роликовым, но по совокупности характеристик в большинстве случаев являются оптимальным решением.

Среди затребованных модификаций шарикоподшипники радиальные однорядные:

Подшипники радиальные шариковые однорядные ГОСТ 8338-75 – базовое исполнение. Их устанавливают в распор либо по плавающей схеме.

В оборудовании, работающем при небольшой запыленности, могут применяться подшипники с защитными шайбами. Отсутствие необходимости в крышках, уплотнениях позволяет снизить металлоемкость, стоимость, трудоемкость. Такие шарикоподшипники применяют в торговом, упаковочном оборудовании, различных конвейерах.

В обозначении подшипников справа налево пара цифр означают диаметр внутренний. Цифры 00 отвечают диаметру 10 мм, 01 соответствуют 12 мм, 02 указывает на 15 мм, 03 отвечает 17 мм. Начиная с 04 диаметр равен числу, умноженному на 5. Третье число справа – диаметральная серия, четвертая – вид, пятая, шестая исполнение конструктивное, седьмая обозначает серию ширины. Подшипники шариковые радиальные однорядные 204 входят в группу 2 по диаметрам и имеют внутреннее отверстие 20 мм, а 80204 обладают еще двумя защитными металлическими шайбами.

Радиальный подшипник игольчатый

Ключевой недостаток подшипников качения – повышенный внешний диаметр. Нередко конструктивно необходимы опоры качения с небольшим внешним диаметром. Такую задачу выполняет радиальный подшипник игольчатый, в котором телами качения работают закаленные иглы.

Согласно ГОСТ 4657-82 серия 74000 имеет наружную и внутреннюю обойму, а серия 24000 только наружную и ролики-иглы катятся по шейке вала.

Для серии 24000 к валу предъявляются повышенные требования по точности, твердости 61 HRCэ и чистоте поверхности Ra 0,32.

Игольчатые подшипники несут только радиальную нагрузку, не компенсируют осевые усилия. Для компенсации осевых сил в конструкцию вводят дополнительный подшипник упорный.

Существуют модификации сочетающие игольчатый и упорный подшипник.

Радиальные подшипники роликовые

Роликовые радиальные подшипники благодаря линейному контактному пятну отличаются повышенной грузоподъемностью и износостойкостью.

По сравнению с шарикоподшипниками они являются более шумными, допускают меньшие скорости, но несут в полтора, два раза большие радиальные нагрузки. Роликоподшипники с короткими роликами цилиндрическими ГОСТ 8328-75 главного исполнения 2000 не несут осевую нагрузку и даже допускают осевые сдвиги внешней, внутренней обойм. Это свойство используют при необходимости небольших осевых смещений валов, например, в подшипниковом узле жерновой мельницы при регулировке зазора между жерновами.

Некоторые типы 12000, 42000 воспринимают небольшие осевые односторонние усилия, а 92000 – двухстороннюю осевую нагрузку. Роликоподшипники цилиндрические более чувствительны к перекосу, чем шарикоподшипники, требуют чрезвычайно точной соосности.

Двухрядный радиальный подшипник сферический шариковый и роликовый

Для большой длины или малой жесткости вала и размещении подшипников в разных корпусах сложно обеспечить строгую соосность, которую требуют подшипники шариковые радиальные однорядные. Роликоподшипники однорядные еще более чувствительны к перекосу вала. Решением проблемы являются двухрядные сферические подшипники, позволяющие почти двухградусный перекос вала.

Двухрядные сферические шарикоподшипники, соответствующие ГОСТ 28428-90 допускают перекос вала до 2,5 градусов. Воспринимают небольшие усилия осевые. Допустимые обороты и радиальная нагрузка меньше, чем у однорядных шарикоподшипников соответствующих размеров. Серия 1000 имеет цилиндрическое отверстие, а 111000 – коническое.

Сферические двухрядные роликоподшипники согласно ГОСТ 5721-75 нормально работают при перекосе вала до двух градусов, значительных радиальных нагрузках и осевых усилиях до 25% незадействованного радиального усилия. В серии 3000 отверстие цилиндрическое, а 113000 коническое.

Такие подшипники предпочтительны для валов большой длины и для размещения в отдельных корпусах.

Подробную информацию о радиальных подшипниках содержат стандарты, второй том Справочника конструктора-машиностроителя от Анурьева, каталоги SKF, FAG-INA.

Источник

Классификация подшипников: виды и их названия

Классификация подшипников: виды подшипников и их названия

Конструкции узлов могут различаться в зависимости от особенностей, показателей, технических характеристик и назначения. Знать об этих различиях нужно не только производителю, но и пользователю. В статье мы расскажем о классификации подшипников – какие виды деталей бывают (качение, скольжение, роликовые, открытого и закрытого типа) и их назначение.

Основные разновидности и сравнительная таблица

Первое, что нужно различать, это две большие категории – качение и скольжение. Именно они разделяют все запчасти на две группы. Первые используются чаще, потому что у них меньше сопротивление и, соответственно, сила трения. Они необходимы при небольших частотах вращения.

Затем эти подвиды делятся на еще более мелкие ответвления, характеризующиеся качествами и отличиями по назначению.

Также они все отличаются по размерам внутреннего и внешнего кольца, по диаметру отверстия и внутренних шариков, по материалу изготовления. Представим картинку, на которой изображено, как классифицируются изделия:

Качения: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Более инновационные разработки, которые на данный момент используются повсеместно для поддержания и направления вращающегося вала. Они имеют невысокую степень износа, поэтому в машиностроении считается, что это один из самых прочных узлов при условии правильной эксплуатации – регулярном очищении и смазывании.

Обычная структура состоит из двух колец и тел вращения. Они могут быть различные – иглы, шарики ролики. От этого зависит классификация подшипников качения и их степень точности. Различают:

Для начала рассмотрим достоинства и недостатки указанного типа узлов.

Классификация подшипников качения по размерам, таблица

При выборе изделия используются номера, они все прописаны в соответствующих нормативных документах, но для удобства пользователей мы свели их в одну картинку:

Если вы не знаете порядкового обозначения, то вам понадобится измерить или узнать следующие показатели – диаметры внутреннего и внешнего колец, а также ширину детали.

Чаще случается обратная ситуация. В автосервисе или ином сервисном центре при ремонте вам говорят, что необходим узел с определенным названием. Чтобы узнать, что именно от вас хотят, можно свериться с приведенной таблицей.

Например, какой вид подшипника обозначается цифрой 6? Это тот, у которого внутренний диаметр равен 6 мм, а внешний – 19 мм. Стандартная ширина – 6 мм.

Рабочие характеристики и строение

Форма изделия полностью правильная, круглая. В центре – отверстие. Это место оси, туда может помещаться часть опоры. От правильного подбора зависит то, насколько плотно будет стоять узел.

Это и есть внутреннее кольцо. На ней есть дорожка качения, то есть бортики, благодаря которым остальные элементы не покинут определенного места и будут двигаться вдоль них.

Затем идут сепараторы. Это ячейки из металла, оправа для шариков или роликов. Они направляют их, а также удерживают на своих местах. Без них тела качения сместились бы в одну сторону, начали бы наезжать друг на друга, что увеличило бы трение и привело бы к неравномерному распределению нагрузки на опору. При изготовлении нужно особенное внимание уделить качеству сепараторов. Их разрушение приводит к полной поломке опорного подшипника любого вида. Обычно их изготавливают путем штамповки листового металла. Сталь предварительно обрабатывают от коррозии, а также проверяют на прочность.

Далее следует внешнее кольцо. На нем также внутри есть дорожки качения, то есть рифление, согласно которому происходит переход тел из одной ячейки в другую.

Посмотрим изображение этой разновидности узла:

Скольжение: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Их конструкция отличается от качения, потому что фактически две основные части (кольца) не катятся на роликах, а скользят друг по другу. Результат – увеличенная площадь трения, что, соответственно, делает эту силу намного больше. Это основной минус, который закреплен за изделием. Если будет недостаточное количество смазывающего вещества, то металл будет нагреваться, что может привести к поломке.

Рассмотрим достоинства и недостатки изделия.

Рабочие характеристики и строение

Внутренняя втулка, то есть кольцо меньшего диаметра, обычно создается из материала, обладающего антифрикционными свойствами. У них низкий коэффициент трения, что частично устраняет проблему всех механизмов скольжения. Корпус же создается из стали. Он плотно насаживается на втулку. Небольшой зазор между ними предназначен для того, чтобы туда поступала смазка. Система предполагает автоматическую подачу. Слой этой жидкости определяется в зависимости от показателей давления, температуры и фактического расхода.

По типу подшипников скольжения и их применению можно определить степень трения:

Первые наиболее подвержены скорому износу. Также следует учесть, что при ряде действий, например, при запуске или выключении, при медленном вращении, все изделия относятся ко второй разновидности, то есть находятся на предельных возможностях.

На долговечность узла влияют не только условия эксплуатации, но и характер используемого смазочного вещества. Его функции в следующем:

Еще одна классификация – на виды упорных подшипников скольжения по используемой смазки. Она может быть сухой, классической влажной, газовой или пластичной. Наиболее инновационная разработка – это использование пористого металла. Такой материал имеет поры. Он как-бы пропитан сухим веществом, которое меняет свое агрегатное состояние при нагреве. С первых движений при разогреве конструкции из небольших отверстий в металлическом корпусе ли во втулке начинает сочиться жидкость. После работы происходит остывание, вместе с этим смазка снова принимает порошкообразное состояние.

Посмотрим изображение изделия:

Но предложенная структура с порошком, меняющим свои свойства при нагреве, – скорее исключение из правил. Это трудное устройство, для которого необходимо применять дорогостоящие материалы. Классикой считаются два другие подвида. Виды подшипников скольжения и их назначение, применение, в зависимости от подачи смазывающего вещества:

И последняя классификация является определением конструктивных особенностей. Корпус может вращаться вокруг разных втулок. Подшипники могут быть:

Теперь рассмотрим менее общие классификации изделий.

Шариковые

Шарикоподшипники – самый древний, но до настоящего момента часто употребляемый подвид. Они состоят из двух колец – внешнего и внутреннего – и шариков из металла. Каждый из них находится в ячейке, сепараторе, который предопределяет их местонахождение и то, что они не будут соприкасаться.

Изготавливаются по ГОСТ 7872–89. Начинают работать при действии осевой нагрузки, то есть совсем не подходят для радиальных. Они имеют очень низкую скорость вращения. Используют однорядные и двухрядные, в зависимости от того, в какое направление будут вращаться элементы, если в двух, то лучше сделать второй вариант.

Минус один – ломается при больших оборотах.

Упорные роликовые

Еще один вид подшипников, их названия и параметры мы видим на картинке:

Предназначены для осевых нагрузок, как и все конструкции на роликах. Между двумя кольцами есть тела вращения, которые находятся в сепараторах. Есть две разновидности, в зависимости от формы этих элементов, рассмотрим подвиды.

Роликовые цилиндрические

Ролики имеют форму цилиндра. Они устойчивые и очень плотные, за счет того, что держатся устойчиво на своем месте и предлагают большую долю соприкасающейся поверхности, в отличие от шарикоподшипников, они работают с крупногабаритными деталями.

Аналог предыдущим, но имеет тела катания не цилиндры, а конусы. Это очень практичная конструкция, применяется пока редк. Ее преимущества:

Недостаток в основном в цене, потому что конструкция еще не очень обширно производится.

Двухрядные самоустанавливающиеся

Это неразъемная конструкция, которая состоит из прикрепленных ко внутренней втулке двух рядов шариков. Особенность в том, что при небольших перекосах и сдвигах, тела вращения восстанавливаются на свои места, так как по краям их ограничивают желобки.

Игольчатые

По сути это те же ролики, но очень узкие. Из-за своего малого диаметра они называются иглами. Основная структура такая же, только вместо сепараторов используется просто плотная пригонка тел катания и много смазки.

В статье мы рассказали, какие виды и размеры шариковых подшипников существуют, показали фото. Ориентируйтесь на цену и качество изделия при покупке.

Источник

Подшипники качения

В зависимости от характера взаимодействия подвижных и неподвижных элементов подшипника различают подшипники скольжения и качения.

Рассмотрим подробнее устройство, разновидности, особенности подшипников качения.

Классификация подшипников качения

В зависимости от формы тел качения различают подшипники:

По числу рядов различают подшипники:

По возможности самоустановки:

По направлению воспринимаемой нагрузки:

Устройство подшипников качения

Передача усилий от вала на опоры осуществляется через тела качения.

Осевые и радиальные нагрузки

В зависимости от типа, подшипники способны воспринимать радиальные и осевые нагрузки.

Радиальной называют нагрузку, направленную в радиальном направлении, то есть от центра к наружному диаметру.

Осевой называют нагрузку, действующую в направлении оси вала.

Основные типы подшипников

Типы и конструктивные исполнения подшипников стандартизованы в ГОСТ 3395-89.

Шарикоподшипники

Однорядные радиальные шариковые подшипники

Подшипники этого типа предназначены для восприятия нагрузки в радиальном направлении.

За счет размещения шариков в желобе шариковые подшипники способны воспринимать кратковременную осевую нагрузку.

Благодаря точечному контакту между обоймой е телами качения подшипник обладает наименьшим трением и подходит для высоких частот вращения.

Двухрядные радиальные шариковые подшипники

Обладают повышенной грузоподъемностью по сравнению с однорядными подшипниками, но требуют более точной установки.

Двухрядные шариковые сферические подшипники

Самоустанавливающиеся подшипники, применяют в конструкциях где возможны смещения осей подшипников друг относительно друга или в случае отсутсвия возможности обеспечения соосности подшипников.

Обладают меньшей грузоподъемностью по сравнению с несамоустанавливающимися шариковыми подшипниками.

Шариковые радиально-упорные подшипники

Радиально-упорные подшипники предназначены для восприятия как осевых, так и радиальных усилий.

Одиночную установку шарикового радиально-упорного подшипника применяют редко, только в том случае если осевая нагрузка всегда действует только в одном направлении. Обычно шариковые радиально-упорные подшипники устанавливают парно, с затяжкой внутренних или внешних обойм.

Однорядные шариковые упорные подшипники

Предназначены для восприятия осевой нагрузки, действующей в одном направлении. Радиальную нагрузку воспринимать не могут.

Двухрядные шариковые упорные подшипники

Способны воспринимать осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях. Частота вращения ограничена величиной центробежных сил, под действием которых шарики могут смещаться за пределы беговых канавок.

Упорно-радиальные шариковые подшипники

Способны воспринимать, как осевые, так и радиальные нагрузки.

Роликоподшипники

Телом качения в подшипниках этого типа являются ролики, поверхности ролика и обоймы контактируют по линии (если считать их абсолютно твердыми). Роликовые подшипники обладают большей грузоподъемностью, чем шариковые.

Радиальные роликовые подшипники

Подшипники с длинными роликами отличаются меньшими габаритами в радиальном направлении и большей несущей способностью.

Подшипники с витыми роликами обладают меньшей несущей способностью, но повышенной упругостью.

Игольчатые подшипники

Особый вид роликовых подшипников с длинными роликами малого диаметра. Игольчатые подшипники предназначения для восприятия очень высоких радиальных нагрузок при небольших частотах вращения.

Двурядные подшипники с бочкообразными роликами

Самоустанавливающиеся роликовые подшипники. Отличаются от шариковых сферических повышенной грузоподъемностью как в радиальном так и в осевом направлении.

Конические радиально упорные подшипники

Конические подшипники используют при высоких радиальных и осевых нагрузках. Угол конуса наружной беговой дорожки составляет 20-30 градусов. Осевое усилие вызывает высокие нагрузки на ролики.

Частота вращения конических подшипников ограничена, они требуют точно установки, для чего могут использоваться регулировочные шайбы, прокладки.

Увеличение угла конуса наружной беговой дорожки позволяет увеличить допускаемую осевую нагрузку.

Упорные подшипники с цилиндрическими роликами

Состоят из колец, роликов и центрирующего сепаратора. Упорные цилиндрические подшипники применяют при низких частотах вращения и высоких нагрузках.

Упорные с коническими роликами

Телом качения являются ролики, вершины которых сходятся на оси подшипника.

Сфероконические упорные

Обозначение подшипников качения

Рассмотрим обозначения стандартизированных подшипников.

Обозначение подшипников по ГОСТ

Обозначение состоит из набора цифр, каждая из которых указывает на ту или иную техническую характеристику.

Для обозначений подшипников с внутренним диаметром до 10 мм используется следующая схема:

Подшипники с внутренним диаметром более 10 мм обозначают следующим образом:

Расшифровку обозначения удобно проводить справа налево.

Первые две цифры справа обозначают внутренний диаметр подшипник. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5. Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру.

Для подшипников с внутренним диаметром от 10 до 20 указываются следующие цифры.

Третья цифра для подшипников с диаметром больше 10 указывает на серию диаметров. При внутреннем диаметре меньше 10 третей цифрой указывается 0.

Четвертая цифра обозначает тип подшипника.

Пятая и шестая цифра указывает на конструктивные особенности подшипника.

Конструктивные исполнения подшипников указаны в ГОСТ 3395 Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения Седьмая цифра справа обозначают серию по ширине:

Нули в левой части обозначения могут опускаться (не указываться).

Примеры обозначения подшипников по ГОСТ

Рассмотрим пример обозначения радиального шарикоподшипника с внутренним диаметром 30 мм, сверхлегкой серии диаметров 9, нормальной серии ширин 1.

Расшифруем обозначение подшипника 2007108, расшифровку будем проводить справа налево.

Получается, что обозначение 2007108 имеет роликовый конический подшипник серии диаметров 1, серии ширин 2.

Подшипник 107, для расшифровки удобнее записать 0 00 0 107.

Обозначение подшипников по ISO/DIN

Обозначение импортных подшипников основано на тех же принципах, что и обознчаение по ГОСТ.

Если расшифровывать обозначение справа налево, первая цифра (или первые две цифры) указывает на внутренний диаметр. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5.

Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру. Соответствие цифр диаметрам подшипников от 10 до 20 указано в таблице.

После обозначения может указываться суффикс, свидетельствующий о наличии конструктивных особенностей, например:

Перед базовым обозначением может находится префикс, указывающий на тип и профиль подшипника, например:

Источник