ПОДШИПНИКИ

вращающихся осей.
Подшипники по виду трения различают:
-подшипники скольжения, у которых

опорный участок вала (цапфа - шип, шейка, пята) скользит по поверхности подшипника.


-подшипники качения, у которых трение скольжения заменяют трением качения посредствам установки шариков или роликов между опорными поверхностями подшипника и вала.

корпусе подшипника или непосредственно в корпус машины (станине, раме и

т.д.).
Конструкции подшипников скольжения разнообразны и зависят от конструкции машины, в которой устанавливают подшипник. Чаще всего подшипники не имеют специального корпуса и их размещают непосредственно в станине или раме машины.
Корпус и вкладыш могут быть неразъемными или разъемными.
Разъем вкладыша выполнен перпендикулярно к нагрузке или близко к этому положению. При этом не нарушается непрерывность несущего масляного слоя.
Неразъемные подшипники проще по конструкции и дешевле разъемных, но они неудобны при монтаже осей и валов. Поэтому эти подшипники обычно применяют для кольцевых цапф соей и валов небольших размеров.
Разъемные подшипники очень удобны при монтаже осей и валов и допускают регулировку зазоров в подшипнике путем сближения крышки и основания. Поэтому преимущественное применение имеют разъемные подшипники скольжения.
 
.

как замена вала значительно дороже вкладыша.
Требования к вкладышам:
1) Достаточная

износостойкость и высокая сопротивляемость заеданию.
2) Низкий коэффициент трения и высокая теплопроводность.
3) Высокая сопротивляемость хрупкому разрушению при действии ударных нагрузок и длительное сопротивление усталости.
Бронзы – оловянные, свинцовые, кремниевые, алюминиевые. Обладают высокими механическими характеристиками, но плохо прирабатываются и окисляют масло.
Чугун – хорошие антифрикционные свойства, но прирабатывается хуже, чем бронза (тихоходные и слабонагруженные подшипники). Наиболее применяемые – A4C – 1.
Баббит – на оловянной, свинцовой и др. основах – лучший материал для подшипников скольжения. Хорошо прирабатываются, мало изнашивает вал, стоек против заедания, не окисляет масло. Отрицательное свойство – хрупкость и высокая стоимость.
Пластмассы – на древесной (дсп) или хлопчатобумажной основе – текстоне. Дерево, резина и другие материалы могут работать при водяной смазке (гидротурбины).
Капроны – тонкий слой наносят на рабочую поверхность металлического вкладыша.
Металлокерамический вкладыш – прессованием при высоких температурах порошков бронзы или железа с добавлением графита, меди, олова или свинца. Неметаллические материалы устойчивы против заедания, хорошо прирабатываются, могут работать при смазывании водой, что имеет существенное значение подшипников насосов, пищевых машинах и т.д.

износ ее деталей.
Подшипники, работающие в режиме гидродинамического трения, изнашиваются только

в периоды пуска и остановки машины, когда в клиновые зазоры вследствие малой относительной скорости не создается необходимое давление для образования толстого слоя смазки, разделяющего твердые поверхности.
При превышении установленных скоростей, недостатке смазки или больших давлениях возрастает температура подшипника и наступает заедание – наиболее опасный вид разрушения.
При действии переменных нагрузок (например, в поршневых двигателях) поверхность вкладыша может выкрашиваться вследствие усталости.
Обеспечение режима жидкостного трения является основным критерием расчёта большинства подшипников скольжения. При этом одновременно обеспечивается работоспособность по критериям износа и заедания.

машин.
Подшипник представляет собой сборочную единицу,
состоящую из тел качения (шариков

или роликов),
отделенных равномерно друг от друга сепаратором и располагающихся между кольцами.







Достоинства и не
Достоинства:
малые потери на трение; высокий КПД (до 0,995); незначительный нагрев;
высокие надежность и нагрузочная способность;
малые габаритные размеры в осевом направлении;
невысокая стоимость вследствие массового производства;
высокая степень взаимозаменяемости;
простота в эксплуатации и малый расход смазки.

рассеивание долговечности из-за неодинаковых зазоров в подшипнике;
ограниченная быстроходность из-за

чрезмерного нагрева и опасности разрушения сепараторов от действия центробежных сил;
ненадежность при работе в агрессивных средах (например, в воде);
относительно большие радиальные размеры;
неразъемность конструкции;
шум при больших оборотах.

радиально-упорные и упорно-радиальные.
По форме тел качения на:
шариковые;

роликовые:
цилиндрические короткие,

конические, бочкообразные, игольчатые и витые.






По числу рядов тел качения на:
одно-; двух-; четырех- и многорядные.
По способности самоустанавливаться на:
самоустанавливающиеся (сферические);
несамоустанавливающиеся.

же внутреннем диаметре подшипники делятся на серии:
по радиальным размерам

- сверхлегкие, особо легкие, легкие, средние и тяжелые серии;


по ширине - особо узкие, узкие, нормальные, широкие и особо широкие серии.



Маркировка подшипников качения
Условное обозначение состоит из ряда цифр и букв, нанесенных на торце одного из колец подшипника.
Последние две цифры (крайние справа) обозначают внутренний диаметр подшипника. Если диаметр подшипника от 20 до 495 мм - обозначение 04...99. Для определения значения диаметра в миллиметрах необходимо эти цифры умножить на 5. Для подшипников, у которых 10 ≤ d < 20 мм, первая и вторая цифры справа 00; 01; 02; 03 соответствуют диаметрам 10; 12; 15; 17 мм. При d ≤ 9 мм фактическому диаметру соответствует одна первая цифра стоящая перед 00.

машиностроении. Предназначен для восприятия в основном радиальной нагрузки. Желобчатые дорожки

качения позволяют воспринимать осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала. Обеспечивает осевое фиксирование вала в двух направлениях. Он дешев, допускает достаточно большой перекос внутреннего кольца относительно наружного (до 0°10'). При одинаковых габаритных размерах работает с меньшими потерями на трение и при большей частоте вращения вала, чем подшипники всех других конструкций.
Радиальные шариковые подшипники самоустанавливающегося типа выполнены с двумя рядами шариков, имеющих сферическую дорожку качения, расположенную на внешнем кольце. Подшипники такой конфигурации способны выдерживать незначительные перекосы вала по отношению к корпусу:

кольца подшипника закрепляют на валу и в корпусе.
Для закрепления внутренних

колец на валу применяются различные средства:
уступы вала (а);
пружинные стопорные кольца (б,е);
торцовые шайбы (в);
упорные гайки (г,ж);
Для фиксации наружных колец применяют:
уступы в корпусе и стакане (а); крышки (б);
крышки и уступы (в,г);
упорные борта (д);
врезные крышки при разъёмных корпусах (е);
пружинные кольца (ж,з).

из металла (а);
крепёжным винтом (б,г) при малых осевых силах;
резьбовой крышкой

или кольцом (в).


Жёсткость подшипников и их предварительный натяг
Деформации подшипников качения примерно равны деформациям валов. Поддержание высокой жёсткости подшипниковых узлов обеспечивает точность вращения системы. Максимальную жёсткость имеют точные роликоподшипники.
Жёсткость увеличивается предварительным натягом, суть которого в выборке зазоров и начальном сжатии тел качения. Это достигается взаимным осевым смещением колец посредством:
затяжки резьбы (а);
пружинами (б);
установкой втулок (в);
шлифовкой торцов колец (г).
Излишний преднатяг приводит к усилению износа сепаратора из-за набегания на него части тел качения и отставания другой части из-за разных их диаметров.

металлы, резина, пластмасса, войлок и т.п.), которые предотвращают вытекание смазки

из подшипниковых узлов и попадание в них загрязнения.
По принципу действия уплотнения разделяются на:
контактные манжетные, войлочные, с металлическими кольцами (а,б), применяются на низких и средних скоростях, дают плотный контакт подвижных и неподвижных деталей;
щелевые и лабиринтные, препятствуют протеканию
жидкостей и даже газа через каскад щелей и камер (в,г,д,е), так, типовая букса грузового вагона имеет четырёхкамерное лабиринтное уплотнение;
центробежные (ж,з);
комбинированные.
Известны конструкции подшипников со встроенными уплотнениями.

поэтому валы и корпуса должны приспосабливаться к ним. Внутренние кольца

сажают на вал по системе отверстия, а наружные в корпус по системе вала. При том, что поле допусков внутреннего кольца направлено не в тело, а к центру, посадки на вал получаются более плотными, чем обычно в системе отверстия.
В зависимости от режима работы машины, чем больше нагрузка и сильнее толчки, тем более плотными должны быть посадки и наоборот. Посадки роликоподшипников должны быть более плотными в связи с большими нагрузками.
Посадки радиально-упорных подшипников плотнее, чем у радиальных, у которых посадочные натяги искажают зазоры.
Посадки крупных подшипников из-за больших сил назначают плотнее, чем у средних и мелких.
Рекомендации по выбору посадок по мере роста нагрузок в опорах можно сформулировать следующим образом:
Допуски валов при вращающемся вале – js6; k6; m6; n6.
Допуски валов при вращающемся корпусе – g6; h6.
Допуски корпуса при вращающемся вале – H7; H6; Js7; Js6; K7.
Допуски корпуса при вращающемся корпусе – K7; M7; N7; P7.

небрежным, безграмотным монтажом и демонтажом.
Подшипники со значительным натягом на

валу следует монтировать нагретыми в масле или охлаждать вал сухим льдом. В остальных случаях подшипники можно напрессовывать на вал с помощью пресса.
Посадка подшипника ударами молотка через оправку из мягкого металла допустима только при малых натягах для мелких и средних подшипников. Демонтаж допускается только с помощью специальных съёмников. Общий принцип: усилие прикладывается только к тому кольцу, которое установлено с натягом и не должно передаваться на тела качения.
 Смазка подшипников качения
 Применяется как для снижения трения, так и для повышения теплоотвода.
Пластичные (густые) смазки более легки в обслуживании, меньше расходуются, удобны в применении в труднодоступных местах, куда закладываются при сборке, заполняют и герметизируют зазоры. Их недостаток в том, что в конструкции требуется предусматривать специальные полости. Эту полость первоначально заполняют на 2/3 объёма при n ≤ 1500 об/мин или на 1/2 объёма при n > 1500 об/мин.

(пресс-маслёнки) добавляют свежую смазку, а через год её меняют с

предварительной разборкой и промывкой узла. При консистентной смазке необходимо применение щелевых, лабиринтных и центробежных уплотнений.








Жидкие смазки применяются при более высоких температурах, когда густые плавятся и вытекают. Обеспечивают минимальные потери на трение. Обычный способ в случае нижнего расположения червяка – организация масляных ванн (например, картер двигателя и т.п.), в которых масло налито до уровня нижнего тела качения. В зубчатых передачах колёса погружают не более чем на высоту зуба, во избежание больших потерь на перемешивание масла. Уровень масла контролируется щупом - маслоуказателем, как, например, в двигателях легковых автомобилей.  
Разбрызгивание масла внутри корпуса механизмов происходит с помощью специальных лопастей-крыльчаток либо зубчатых колёс и применяется для создания масляного тумана, который способствует выравниванию температуры и теплоотводу от механизма.