Виды и особенности шариковых подшипников

Что такое шариковые подшипники

Шариковый подшипник - разновидность подшипников качения, в котором телами качения являются стальные шарики. Шарики распределяются в сепараторе и размещены между внешней и внутренней обоймами.

Шарикоподшипники снижают трение во время вращения и выносят радиальные и осевые нагрузки.

Виды шариковых подшипников

• Шариковые радиальные двухрядные сферические подшипники используются для восприятия радиальных нагрузок, а также незначительных осевых нагрузок обоих направлений. Дорожка качения внешнего кольца - сферическая, поэтому допускается его применение при перекосах колец до 3°. Также данные подшипники являются самоустанавливающимся

Кроме стандартной версии, данные подшипники производятся с коническим посадочным отверстием, позволяющим монтировать их на коническую поверхность вала. Эксплуатируются подобные опоры в тех механизмах, где вероятна несоосность посадочных мест. Используют его и в ситуациях, когда значительных прогибов валов или осей избежать не удаётся.

• шарикоподшипники одинарные упорные состоят из нескольких шайбообразных колец с дорожками качения. Прилегающее к валу кольцо носит название тугого кольца упорного подшипника или внутренним кольцом. Наружное кольцо называется свободным. В двойных упорных шарикоподшипниках добавлено третье кольцо (центральное), являющееся свободным, и второй набор шариков.

• шарикоподшипники двойные упорные. Применяется сферическое подкладное кольцо, оно монтируется под свободным кольцом и демпфирует несоосность и погрешность монтажа. В малоразмерных подшипниках используют стальные штампованные сепараторы, в крупногабаритных - механически обработанные стальные либо латунные.

• однорядные радиальные. Дорожки качения наружных и внутренних колец оснащаются дугами несколько большего радиуса по сравнению с шариками. В подшипниках данной разновидности допускается приложение осевых нагрузок в обоих направлениях, а не только радиальных нагрузок. Из-за скромного крутящего момента эти опоры используются при потребности в большой скорости вращения при незначительной потере мощности. Существует и закрытая разновидность этого типа деталей: подшипники закрываются с одной или двух сторон металлическими шайбами или резиновыми уплотнениями, а также заполняются консистентной смазкой. Изредка опоры используются со стопорными кольцами, но в большинстве случаев – со стальными сепараторами.

• двухрядные радиальные сферические спроектированы для восприятия радиальных нагрузок. Также они выдерживают осевую нагрузку в обоих направлениях более 25% величины неиспользованной допустимой радиальной нагрузки. Тогда воспринимать её будет всего один ряд роликов. У данных элементов грузоподъёмность выше, чем у равногабаритных сферических шарикоподшипников. Допустимая частота вращения у них намного меньше, чем у подшипников с короткими цилиндрическими роликами. В комплекте опор - два ряда бочкообразных роликов. Дорожка качения на наружном кольце - сферическая. Подшипники функционируют при ощутимом (порядка двух-трех градусов) перекосе оси внутреннего кольца относительно оси наружного. Применяются на объектах:

- на тяжелонагруженных многоопорных валах;

- на двухопорных валах, подверженных значительным прогибом под действием внешних нагрузок (в частности на валах с нагрузкой на консоли);

- в узлах с технологически необеспечиваемой точной соосностью посадочных мест (например, при установке подшипников в отдельных корпусах).

• радиально-упорные воспринимают только одностороннюю нагрузку. Поэтому их используют попарно и монтируют на противоположные концы вала. Схемы установки бывают разные:

- О-образная, «спина к спине»;

- Х-образная схема «лицом к лицу»;

- схема «тандем».

Данные подшипники сохраняют стабильные положения рабочих элементов механизма, воспринимающих радиальные и осевые нагрузки. Передают устройства нагрузки и на неподвижные мощные корпуса механизмов.

Подразделяются:

- однорядные радиально-упорные подшипники - неразъёмные. Конструкция дорожек качения однорядных радиально-упорных шариковых подшипников следующая. Точки контакта дорожек и шариков соединяются прямой, которая образует с перпендикуляром к оси подшипника острый угол, именуемый угол контакта. В исполнении В и ВЕ угол контакта подшипников составляет α = 40°. Такая конструкция подшипника воспринимает радиальные нагрузки, воздействующие одномоментно со сравнительно большой осевой нагрузкой в одном направлении. Чтобы осевые нагрузки воспринимались в обоих направлениях, эти подшипники монтируются парами друг напротив друга.

- двухрядные радиально-упорные как правило состоят из двух однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, установленных «спиной к спине». Такая конструкция состоит из одного внутреннего и одного наружного кольца, каждое из которых имеет дорожки качения. Они воспринимают осевые нагрузки в обе стороны.

- двухрядные самоустанавливающиеся подшипники состоят из двух рядов шариков и сферической дорожки качения на внешнем кольце. Данные опоры производятся с цилиндрическим или коническим отверстием и являются неразборными. С учётом малого угла контакта и неполного прилегания шариков к дорожкам качения, подшипники данного типа не воспринимают серьезных осевых нагрузок.

В шарикоподшипниках с четырёхточечным контактом внутреннее и наружное кольца -разъёмные. Опоры воспринимают осевые нагрузки разных направлений. Шарики находятся под углом контакта 35° с каждым кольцом. Один подшипник этого типа заменяет два радиально-упорных шарикоподшипника, смонтированных по схеме «лицом к лицу» или «спиной к спине». Как правило, в детали применяется с механически обработанный латунный сепаратор.

- шарикоподшипники самоустанавливающиеся. В них на внутреннем кольце две дорожки качения, а на наружном кольце - одна сферическая дорожка с центром кривизны, соответствующая оси подшипника. Оси внутреннего кольца, шариков и сепаратора могут колебаться в небольшом диапазоне относительно центра подшипника. Так автоматически корректируется малозначительная несоосность вала и корпуса, обусловленная неточностями обработки или установки. Распространена разновидность данного типа шарикоподшипников с коническим отверстием для использования закрепительной втулки.

Существует несколько конструктивных исполнений:

– Конструкции (рис.“a”) со сферической опорой малой длины используются при нулевых или незначительных осевых нагрузках.

– В конструкции на рис.“б” вся внешняя поверхность подшипника выполнена по сфере. Данный подшипник подвергается значительным осевым нагрузкам в обоих направлениях.

– В случае высоких осевых нагрузках увеличивают диаметр сферы и длину подшипника. В результате опорные поверхности размещаются ближе к краям подшипника (рис. “в”). Средний угол их наклона к оси подшипника возрастает и повышается способность выдерживать осевые нагрузки.

– Подшипники с полусферической опорной поверхностью (рис. “г”), закрепляемые в гнезде корпуса пружинами, выбирают при высокой односторонней осевой нагрузке и небольшой радиальной.

– Самоустанавливающиеся подшипники фиксируют от проворачивания стопорами, которые монтируют в корпусе (рис. “а”) или в подшипнике (рис. “б”). В стопорном устройстве предусматривается зазор, достаточный для самоустановки подшипника.

Отличительные особенности шариковых подшипников

• Быстроходность при интенсивных нагрузках;
• Высокая прочность;
• Возможность работы на высокой скорости;
• Однорядные шарикоподшипники обладают глубокими желобами и показателем повышенного соприкосновения. Опоры не компенсируют существенную соосность, максимальный показатель – 0,5°;
• Открытые подшипники не имеют встроенных уплотнений, поэтому обычно используются в герметичном корпусе с системой смазывания или с внешними уплотнениями;
• Низкие показатели трения;
• Незначительный нагрев;
• Минимальная инертность;
• Невысокая стоимость;
• Не требуется смазка;
• Менее устойчив к ударным нагрузкам;
• Работают при высоких температурах.

Области применения шариковых подшипников

• Машиностроение;
• Приборостроение;
• Лёгкая промышленность;
• Медицина;
• Механическое оборудование;
• Бытовая техника;
• Электроинструмент;
• Сельскохозяйственная отрасль;
• Судостроительное производство;
• Авиационная промышленность.

Купить подшипники можно в интернет-магазине “Промышленная Автоматизация”.

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.