Виды подшипников

Подшипником называют устройство, представляющее собой часть опоры, поддерживающей вал, ось или другую подобную конструкция. Подшипник предназначен для фиксации такого вала в пространстве, обеспечивает его свободное вращение, качание либо линейное смещение при минимальных потерях энергии на трение. Кроме того, подшипник предназначен для восприятия и передачи механических нагрузок на другие элементы конструкции. При этом, опору, снабженную упорным подшипником, принято называть подпятником.

Среди всего множества конструкций подшипников выделяют следующие основные типы:

  • Подшипники качения;
  • Подшипники скольжения;
  • Гидростатические подшипники;
  • Гидродинамические подшипники;
  • Газостатические подшипники;
  • Газодинамические подшипники;
  • Подшипники магнитные.

В современном же машиностроении используют, главным образом, подшипники качения и скольжения.

Подшипники качения

В состав подшипника качения входят два кольца, комплект тел качения и сепаратор, предназначенный для удержания тел качения на фиксированных расстояниях друг от друга. Однако, иногда используют и подшипники без сепаратора. Внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца снабжаются желобами – дорожками качения, предназначенными для движения тел качения в процессе работы подшипника.

В некоторых машинах и механизмах для увеличения точности работы, жесткости конструкции и снижения ее габаритов используют подшипники совмещенного типа, в которых роль одного из колец подшипника выполняет непосредственно вал (дорожка качения выполняется на валу) или корпусная деталь.

Находят применение и подшипники без сепараторов, в которых используется большое количество тел качения. Такие подшипники имеют повышенную грузоподъемность, однако, максимальные частоты их вращения заметно ниже, чем у обычных подшипников с сепараторами из-за повышенных потерь на трение.

В подшипниках качения главенствующую роль играет трение качения, т.к. трение скольжения между сепаратором и телами качения, как правило, невелико. Поэтому в подшипниках качения, по сравнению с подшипниками скольжения, наблюдаются значительно меньшие потери энергии, а также меньший механический износ. Подшипники качения закрытого типа (с защитными крышками) почти не требуют какого-либо обслуживания, в то время, как открытые чувствительны к инородным телам, которые способны быстро разрушить подшипник.

Механические нагрузки, действующие на подшипник, принято разделять на радиальные, действующие перпендикулярно оси подшипника, и осевые, действующие вдоль оси подшипника.

Конструкции подшипников

Подшипники качения принято классифицировать по следующим конструктивным признакам:

  • форма тел качения: шарики или ролики, причем ролики могут быть короткими цилиндрическими, игольчатыми, бочкообразными, коническими или витыми (пустотелыми);
  • направление воспринимаемых нагрузок: радиальные, радиально-упорные или осевые нагрузки;
  • рядность движения тел качения: одно-, двух- или четырехрядные;
  • чувствительность к перекосам: самоустанавливающиеся (допускают перекос до 3 градусов) или несамоустанавливающиеся;
  • форма отверстия внутреннего кольца: цилиндрическое или конусное;
  • конструкция корпуса: сдвоенная и другие.

Кроме подшипников основных указанных типов, производятся и некоторые комбинированные модели.

Разновидности подшипников качения

В настоящее время используются следующие основные виды подшипников качения:

  • шариковые подшипники: радиальные, радиальные самоустанавливающиеся - сферические, радиально – упорные, упорные, радиальные, предназначенные для корпусных конструкций;
  • роликовые подшипники с роликами цилиндрической формы могут быть радиальные и упорными;
  • роликовые подшипники с роликами конической формы могут быть упорными и радиально-упорными;
  • роликовые подшипники с роликами сферической формы производятся радиальными самоустанавливающимися и упорными самоустанавливающимися;
  • роликовые подшипники с игольчатыми роликами подразделяются на радиальные игольчатые, упорные игольчатые и комбинированные;
  • прочие подшипники качения делятся на шариковые и роликовые с опорными роликами, роликовые радиально-тороидальные, роликовые радиальные с роликами витого типа, опорно-поворотные подшипники и подшипники комбинированных конструкций.
Радиальный шариковый подшипникРадиально-упорный шариковый подшипник с четырёхточечным контактомСамоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый подшипник
Радиальный шариковый подшипник для корпусных узловРадиальный роликовый подшипникРадиально-упорный роликовый подшипник
Самоустанавливающийся радиальный роликовый подшипникСамоустанавливающийся радиально-упорный роликовый подшипникСамоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый подшипник с бочкообразными роликами(сферический)
Упорный шариковый подшипникУпорный роликовый подшипникРолики и сепаратор упорного игольчатого подшипника

Условные обозначения подшипников в мире

ISO 15:1998 — Подшипники качения. Радиальные подшипники. Габаритные размеры. Общий вид.

ISO 104:2002 — Подшипники качения. Упорные подшипники. Габаритные размеры и общий вид.

ISO 113:1999 — Подшипники качения. Корпуса опорных подшипников. Габаритные размеры.

ISO 355:1977/Amd 2:1980 — Подшипники качения. Конические роликовые подшипники метрической серии. Габаритные размеры и обозначения серий.

ISO 1132-1:2000 — Подшипники качения. Допуски. Часть 1. Термины и определения.

Система условных обозначений подшипников, принятая в России

Все подшипники, производимые в РФ, маркируются изготовителями согласно требованиям ГОСТ 3189-89.

Маркировка любого подшипника включает семь цифр основного обозначения (при наличии нулевых значений некоторых признаков обозначение может сокращаться вплоть до 2-х цифр) и нескольких знаков дополнительного, которые могут располагаться справа и слева относительно основного обозначения. Причем, дополнительная маркировка слева всегда отделяется от основного обозначения дефисом (тире), а правая дополнительная маркировка всегда первым символом имеет букву. Знаки, как основной, так и дополнительной маркировки следует читать справа налево.

Схема 1 основного условного исполнения для подшипников с диаметром отверстия до 10 мм, кроме подшипников с диаметрами отверстий 0,6, 1,5 и 2,5 мм, которые обозначаются через дробь.

XXXX0XX
654321
  1. диаметр отверстия, один знак;
  2. серия диаметров, один знак;
  3. знак ноль;
  4. тип подшипника, один знак;
  5. конструктивное исполнение, два знака;
  6. размерная серия (серия ширин или высот), один знак.

Схема 2 основного условного исполнения для подшипников с диаметром отверстия свыше 10 мм, кроме подшипников с диаметрами отверстий 22, 28, 32 и 500 мм, обозначаемые через дробь.

XXXXX
54321
  1. диаметр отверстия, два знака;
  2. серия диаметров, один знак;
  3. тип подшипника, один знак;
  4. конструктивное исполнение, два знака;
  5. размерная серия (серия ширин или высот), один знак.

Знаки условного обозначения:

Слева:

  • категория подшипника;
  • момент трения;
  • группа радиального зазора по ГОСТ 21810;
  • класс точности.

Справа:

  • материал деталей;
  • конструктивные изменения;
  • температура отпуска;
  • смазочный материал;
  • требования к уровню вибрации.


Система обозначения диаметров отверстий

Обозначение диаметров отверстий до 10 мм по схеме 1 представляет собой значение номинального диаметра; исключение составляют подшипники с отверстиями диаметром от 0,6 до 2,5 мм, которые обозначаются дробным числом. В других случаях, при дробном значении диаметра отверстия, в обозначении оно округляется до целого значения, а на втором месте в условном обозначении такого подшипника ставится цифра «5». Сферические радиальные двухрядные подшипники, имеющие диаметр отверстия не более 9 мм, маркируются в соответствии с ГОСТ 5720.

По схеме 2 диаметр отверстия, при его значении от 10 до 500 мм, если он кратен 5 обозначается двумя цифрами, представляющими собой частное от деления истинного диаметра на 5.

Подшипники с диаметром отверстий 10, 12, 15, 17 мм имеют в обозначении диаметра, соответственно, числа 00, 01, 02, 03. Если отверстие в диапазоне 10 – 19 мм имеет диаметр, отличный от перечисленных выше, то оно обозначается ближайшим числом из этого ряда, но в этом случае в третьей позиции маркировки будет стоять цифра 9.

Отверстия с диаметрами 22, 28, 32, 500 мм имеют дробные обозначения, например, 602/22 при диаметре отверстия 22 мм.

Отверстия с диаметрами, равными дробным или целым числам, не кратным 5, имеют обозначение в виде округленных до целого частных от деления истинного диаметра на 5. Основное обозначение таких подшипников на третьем месте имеет цифру 9.

Внутренний диаметр подшипников с отверстием от 500 мм имеет обозначение, совпадающее со значением диаметра отверстия в миллиметрах.

Обозначение размерных серий

Размерная серия подшипника — сочетание серий диаметров и ширин (высот), определяющее габаритные размеры подшипника. Для подшипников установлены следующие серии (ГОСТ 3478):

  • диаметров 0, 8, 9, 1, 7, 2, 3, 4, 5;
  • ширин и высот 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Перечень серий диаметров указан в порядке увеличения размера наружного диаметра подшипника при одинаковом внутреннем диаметре. Перечень серий ширин или высот указан в порядке увеличения размера ширины или высоты.

Серия 0 в обозначении не указывается.

Нестандартные подшипники по внутреннему диаметру или ширине (высоте) имеют обозначение серии диаметра 6, 7или 8. Серия ширин (высот) в этом случае не проставляется.


Обозначение типов подшипников

Типы подшипников обозначаются согласно таблицы

Тип подшипникаОбозначение
Шариковый радиальный0
Шариковый радиальный сферический1
Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами2
Роликовый радиальный сферический3
Роликовый игольчатый или с длинными цилиндрическими роликами4
Радиальный роликовый с витыми роликами5
Радиально-упорный шариковый6
Роликовый конический7
Упорный или упорно-радиальный шариковый8
Упорный или упорно-радиальный роликовый9


Обозначение конструктивного исполнения

Конструктивные исполнения для каждого типа подшипников, согласно ГОСТ 3395, обозначают цифрами от 00 до 99.

Знаки дополнительного обозначения

Слева от основного обозначения ставят знаки:

  • класс точности (7, 8, 0, 6Х, 6, 5, 4, 2);
  • группа радиального зазора по ГОСТ 24810-81 (1, 2…9; для радиально-упорных шариковых подшипников обозначают степень преднатяга 1, 2, 3);
  • момент трения (1, 2…9);
  • категорию подшипников (А, В, С).

Справа от основного обозначения ставят знаки:

  • материал деталей подшипников(например, Е — сепаратор из пластических материалов, Ю — детали подшипников из нержавеющей стали, Я — подшипники из редко применяемых материалов (твердые сплавы, стекло, керамика и т. д.), W — детали подшипников из вакуумированной стали и т. д.);
  • конструктивные изменения(например, К — конструктивные изменения деталей подшипников, М — роликовые подшипники с модифицированным контактом);
  • требования к температуре отпуска (Т, Т1, Т2, Т3, Т4, Т5);
  • смазочный материал закладываемый в подшипники закрытого типа при их изготовлении (например, С1, С2, С3 и т. д.);
  • требования по уровню вибрации (например, Шl, Ш2, ШЗ и т. д.).

Подшипники скольжения

Чаще всего, подшипник скольжения состоит из корпуса с цилиндрическим отверстием, куда вставляется втулка из материала с антифрикционными свойствами. В такой конструкции. обычно, предусмотрена также система смазки, которая обеспечивает поступление смазочного материала в зазор между валом и втулкой подшипника.

Рабочие зазоры в подшипниках, работающих со смазкой, рассчитываются на основе гидродинамической теории. При этом, находится минимальная т

20.04.2018