Виды подшипников качения

Телами качения в подшипниках бывают или шарики, или ролики. Исходя из этого, бывают следующие типы подшипников качения:

1. Ролики. В таблице приведены виды роликов и в каких подшипниках он применяется.

Виды роликов	В каких подшипниках применяются и их схемы	Особенности применения	Стандарты
Цилиндрические	цилиндрические роликоподшипники	В них используются ролики в форме правильного цилиндра. Края роликов закреплены. Такая форма способствует правильному распределению смазки. Ролики бывают короткие и длинные, выдерживают значительные радиальные нагрузки при отсутствии осевых.	ГОСТ 22696-2013. Подшипники качения. Ролики цилиндрические. Технические условия и ГОСТ 25255-82. Подшипники качения. Ролики цилиндрические длинные. Технические условия
Конические	конические роликоподшипники	Ролики на торцах имеют разный диаметр, то есть имеют форму усечённого конуса. Данная форма тел качения способствует восприятию одновременно радиальных и осевых нагрузок. Поэтому такие роликоподшипники используются при комбинированных нагрузках.
Игольчатые	игольчатые роликоподшипники	Игольчатые ролики представляют собой очень длинные ролики с закруглёнными торцами, которые удерживаются на своих местах сепараторами. Это значит, что пятно контакта у данного ролика очень длинное и он способен воспринимать большие нагрузки. Благодаря этому, подшипники с игольчатыми роликами работают в двигателях внутреннего сгорания, в трансмиссиях, в редукторах - везде где требуется высокая грузоподъёмность и компактность. В механизмах игольчатые роликоподшипники часто применяются вместе с другими типами подшипников для улучшения восприятия нагрузок, например с радиальным шариковым, радиально-упорным шариковым или упорным цилиндрическим. Тела качения - множество тонких роликов (иголок) длиной от 3 до 10 диаметров. Так как соотношение наружного диаметра подшипника к диаметру вписанной окружности небольшое, игольчатые роликоподшипники имеют высокую радиальную грузоподъёмность. Многие типы данных изделий не имеют внутреннего кольца. Производятся подшипники со штампованным наружным кольцом и подшипники «сплошного» типа с механически обработанным наружным кольцом. Существуют также сепараторно-роликовые узлы без колец. Большинство подшипников имеют штампованные стальные сепараторы, но могут использоваться и без них.	ГОСТ 6870-81. Подшипники качения. Ролики игольчатые. Технические условия
Витые	радиальные роликоподшипники	Предназначены для восприятия радиальной нагрузки. При этом нет необходимости фиксировать вал в осевом направлении. Данные подшипники пустотелые и изготовлены из стальной ленты с прямоугольным сечением. Ролики упругие и податливые, по сравнению с остальными. Такая особенность позволяет роликовым радиальным подшипникам с витыми роликами выдерживать ударные нагрузки и быть нечувствительным к загрязнению.
Сферические (бочкообразные)	сферические роликоподшипники	Ролики имеют форму бочонка. Когда они двигаются по вогнутой поверхности наружного кольца, подшипник самостоятельно выравнивается относительно вала. Конструкция сферических подшипников позволяет им регулировать свое положение, за счёт чего установка происходит легче, а перекос внутреннего кольца устраняется. Двухрядные модели обладают увеличенной грузоподъёмностью. В подшипниках данного типа ролики располагаются между внутренним кольцом, имеющим две дорожки качения, и наружным кольцом с одной сферической дорожкой. Сферические подшипники воспринимают радиальные и осевые нагрузки в обоих направлениях. Имеют высокие показатели радиальной грузоподъёмности и применяются в условиях значительных ударных нагрузок. Некоторые подшипники имеют конические отверстия и монтируются непосредственно на конические и цилиндрические валы с использованием закрепительных втулок. Сепараторы изготавливаются из штампованной стали, латуни и полиамида. Детали бывают двух типов: симметричные представляют собой выпуклые цилиндры, а симетричные имеют форму выпуклых конусов
Опорные	сепараторные и бессепараторные	Отличаются толстостенными профилированными наружными кольцами. Устанавливаются на вал, воспринимают радиальные и осевые нагрузки. Данные ролики бывают однорядными, двухрядными, с игольчатыми или короткими цилиндрическими роликами, с уплотнениями и без них, разъёмные опорные (состоят из внутреннего и наружного кольца, а также сепаратора с роликами) и неразъёмные (оснащены боковыми дисками с зафиксированными по обеим сторонам внутреннего кольца). Ролики применяют в сепараторных и бессепараторных подшипниках, широко используются в кулачковых механизмах и системах линейного перемещения конвейерного оборудования.
Обводные	шариковый радиальный однорядный подшипник	Ролики помогают синхронизировать вращение коленвала и распредвала в автомобиле. При этом клапаны мотора открываются и закрываются в строго определенное время и повышают эффективность работы газораспределительного механизма и двигателя в целом. Он находится на подвижной оси и поддерживает оптимальное натяжения приводного ремня.

Выше приведены наиболее популярные типы роликовых подшипников. Также используются еще несколько подвидов:

Конструкция подшипников с двумя бортами на одном кольце и без бортов на втором (рис. “а”, “в”) позволяет в определённых пределах перемещаться внутреннему кольцу относительно наружного. Что позволяет применять данные подшипники в качестве плавающих опор. Подшипник с бортом на одном из колец (рис. “б”, “г”) закрепляет вал в одном осевом направлении и воспринимает незначительные осевые нагрузки. Для фиксации вала по двум направлениям и восприятия малых осевых нагрузок используют подшипники с приставным бортовым кольцом (рис. “д”). Подобные подшипники применяют при потребности в большой радиальной грузоподъёмности: станки, прокатное оборудование, дорожно-транспортные машины и прочих механизмы. Двухрядные и многорядные подшипники с короткими цилиндрическими роликами обладают большей грузоподъёмностью и жёсткостью, при этом отличаются сравнительно небольшими габаритами в радиальном направлении.

• Роликовые радиально-упорные спроектированы для восприятия тяжёлых односторонних осевых и радиальных нагрузок, до 15% неиспользованной допустимой осевой нагрузки, действующей одновременно с последней. Условия контакта делают возможной частоту вращения выше, чем для упорных роликоподшипников иных видов. Внутреннее тугое кольцо с комплектом роликов самоустанавливается по отношению к центру сферической дорожки свободного кольца. Сепаратор центрируется и удерживается с помощью запрессованной в тугое кольцо втулки.

Подразделяют:

Радиально-упорные подшипники с коническими роликами, изображенные на рисунке ниже, оснащаются телами качения в форме усечённого конуса и съёмным наружным кольцом. Такая конструкция позволяет осуществлять раздельный монтаж и демонтаж колец. Во время эксплуатации подшипникам необходимо регулировать осевые зазоры. Они воспринимают радиальные и односторонние осевые нагрузки. Осевая нагрузочная способность подшипников растет по мере увеличения угла контакта с наружным кольцом. Для большинства подшипников угол α равен от 10° до 16°. Повышенную осевую нагрузку воспринимают подшипники с большими углами контакта α, составляющими от 20° до 30°.

Также выпускаются подшипники с упорным буртом на наружном кольце, двухрядные и четырёхрядные, воспринимающие большую радиальную и двустороннюю осевую нагрузки. Конические роликовые подшипники распространены на машиностроительных предприятиях. Они удобны в монтаже, их нагрузочная способность больше примерно в 1,5 раза по сравнению с радиально-упорными шариковыми подшипниками.

Подразделяются:

- роликовые однорядные цилиндрические. Эта разновидность разборная и производится в нескольких конструктивных вариантах. Исполнение NU содержит цилиндрические ролики, направляемые бортами на наружном кольце, исполнение N - бортами на внутреннем кольце. В обоих исполнениях допускается взаимное осевое смещение колец в обоих направлениях.

- роликовые двухрядные цилиндрические содержат два ряда цилиндрических роликов, направляемые тремя буртами на внутреннем кольце. Наружное кольцо производится без бортов, поэтому эти подшипники не воспринимают осевые нагрузки. Двухрядные цилиндрические роликовые подшипники типа NN30К как правило имеют коническое отверстие с конусностью 1:12 (К). Эти подшипники производятся также с цилиндрическим отверстием. Двухрядные цилиндрические роликовые подшипники обладают высокой жёсткостью и используются в основном для установки рабочих шпинделей станков и подобных аппаратов.

• Роликовые упорные изображены на рисунке ниже. Воспринимают серьезные осевые нагрузки, отличаются небольшой скоростью оборотов. Для отработки односторонней нагрузки используются одинарные подшипники с коническими (рис. “а”) или цилиндрическими (рис. “б”) роликами. При работе с двухсторонней нагрузкой производятся двойные подшипники (рис. “в”).

• Тороидальные роликоподшипники объединяют в себе возможности сферических роликоподшипников к самоустановке и компенсации осевого смещения.

• шарикоподшипники одинарные упорные состоят из шайбообразных колец с дорожками качения. Примыкающее к валу кольцо называется тугим кольцом упорного подшипника (внутреннее кольцо), наружное кольцо также называется свободным кольцом. В двойных упорных шарикоподшипниках добавляется третье кольцо (центральное), являющееся свободным, и второй набор шариков.

• шарикоподшипники двойные упорные. Содержит сферическое подкладное кольцо, установленное под свободным кольцом. Это необходимо для компенсации несоосности и отклонений при монтаже. В малоразмерных подшипниках устанавливаются стальные штампованные сепараторы, в крупногабаритных - механически обработанные стальные либо латунные.

• однорядные радиальные - самые распространённые подшипники качения. Дорожки качения наружного и внутреннего колец оснащаются дугами большего радиуса по сравнению с шариками. Кроме радиальных нагрузок воспринимаются осевые нагрузки обоих направлений. Из-за небольшого крутящего момента такие подшипники применяются при необходимости получить высокие скорости вращения при незначительной потере мощности. Данные подшипники выпускаются также закрытыми с одной или двух сторон металлическими шайбами или резиновыми уплотнениями. Изредка эти подшипники используются со стопорными кольцами, но в большинстве случаев – со стальными сепараторами.

• радиально-упорные воспринимают только одностороннюю нагрузку. Поэтому подшипники данного типа монтируются попарно на разных концах вала. Используются следующие схемы установки:

- О-образная, «спина к спине»;

- Х-образная схема «лицом к лицу»;

- схема «тандем».

Данные подшипники воспринимают радиальные и осевые нагрузки и передают нагрузки на неподвижные мощные корпуса механизмов.

Подразделяются на:

- шарикоподшипники самоустанавливающиеся. На внутреннем кольце вырезаны две дорожки качения, на наружном кольце одна сферическую дорожку с центром кривизны, совпадающим с осью подшипника. Поэтому оси внутреннего кольца, шариков и сепаратора сдвигается в небольшом диапазоне относительно центра подшипника. Этот способ автоматически исправляет незначительную несоосность вала и корпуса, возникающую из-за ошибок установки. У этого типа подшипников нередко имеются конические отверстия для установки с помощью закрепительных втулок.

Конструкции (рис.“a”) со сферической опорой небольшой длины применяют при малых осевых нагрузках или при отсутствии их.

В конструкции (рис.“б”) вся наружная поверхность подшипника выполнена по сфере. Подшипник, наряду с радиальными, подвергается значительным осевым нагрузкам в обоих направлениях.

При повышенных осевых нагрузках увеличивают диаметр сферы и длину подшипника. В результате этого опорные поверхности размещаются ближе к краям подшипника (рис. “в”). Средний угол их наклона к оси подшипника возрастает и увеличивается способность нести осевые нагрузки.

Подшипники с полусферической опорной поверхностью (рис. “г”), фиксируемые в гнезде корпуса пружинами, применяют при повышенной односторонней осевой нагрузке и незначительной радиальной.

Самоустанавливающиеся подшипники фиксируют от проворачивания стопорами, устанавливаемыми в корпусе (рис. “а”) или в подшипнике (рис. “б”). В стопорном устройстве должен быть предусмотрен зазор, для самоустановки подшипника в необходимых пределах.

• Специальные. Кроме стандартных подшипников, выпускаются специальные подшипники. Они отличаются нестандартными размерами, поэтому их невозможно включить в стандартные серии. Данные подшипники применяют, если конструкция не позволяет использовать стандартные подшипники.

- Шарикоподшипники двухрядные для текстильных машин и приборной техники. Их конструкция неразъёмная и состоит из цилиндрической втулки и вала. Такие детали применяют с двумя рядами шариков, которые размещаются в лёгких односторонних сепараторах. Дорожки качения на валу и в цилиндрической втулке производятся с высокой точностью. Контактные или бесконтактные уплотнения с двух сторон подшипника препятствуют попаданию грязи внутрь конструкции. Такие подшипники заполняются качественной пластичной смазкой, которая хорошо смазывает подшипник в течение всего срока службы.

Шарикоподшипники двухрядные для водяных насосов с двигателем внутреннего сгорания неразъёмные и состоят из вала и цилиндрической втулки, которую устанавливают в двух рядах тел качения. Тела качения размещают в лёгких односторонних пластмассовых сепараторах. Дорожки качения на валу и на цилиндрических втулках изготавливаются с высокой точностью. Контактные уплотнения с обеих сторон защищают от загрязнений. пластичная смазка обеспечивает достаточное смазывание на весь срок службы. Эти подшипники сочетают минимальный вес, максимальную компактность, стабильность материалов.

• Линейные оснащаются системой возврата (рециркуляции) шариков и спроектированы для прямолинейного перемещения втулки (каретки) с неограниченным ходом.

Система возврата - это канал в форме вытянутого овала. Линейные стороны овала лежат на разном расстоянии от оси втулки. На стороне с меньшим расстоянием от оси втулки шарики катятся по ее рабочей дорожке и взаимодействуют с направляющей осью. Затем шарики вытесняются в канал возврата, движутся по нему в обратном движении втулки направлению и снова принимают нагрузку между втулкой и валом (направляющей).

Производятся разные варианты линейных шариковых втулок. Корпуса втулок отливаются из металла или литья под давлением из пластика с металлическими вставками - дорожками качения. Для специальных условий выпускаются втулки с антикоррозионными свойствами. Несколько американских компаний все еще производят шариковые втулки дюймовых размеров.

Для шариковых втулок существует два стандартных метрических размерных ряда:

- компактные шариковые втулки по ISO 1;

- шариковые втулки повышенной грузоподъёмности по ISO 3.

Практически все известные производители придерживаются стандартов ISO. Поэтому линейные шариковые подшипники всех компаний взаимозаменяемые. Данные изделия производятся с круглыми или квадратными фланцами.

Самоустанавливающиеся линейные втулки допускают отклонение оси вала относительно оси втулки до одного углового градуса. Эти втулки снижают снижают влияние ошибок при изготовлении и монтаже направляющих валов на работу устройства линейного перемещения. Выпускаются линейные втулки с регулируемым внутренним зазором. Линейный шарикоподшипник состоит из одной, двух или четырёх шариковых втулок. Также такие подшипники называют «кареткой». В линейном подшипнике втулки оснащаются регулировкой внутреннего зазора. У «открытых» линейных шариковых втулок корпус имеет форму цилиндра с «вырезанным» сегментом для беспрепятственного движения втулки по валу, установленному на опору. Линейные шариковые подшипники предназначены только для линейных перемещений и не могут вращаться вокруг собственной оси во время работы. При потребности обеспечить вращательное и поступательное движение одновременно применяются специальные шариковые втулки.

Во втулках с ограниченным линейным ходом шарики в сепараторе обеспечивают вращательное движение корпуса втулки относительно вала. Ниже приведена схема такого подшипника.

• Корпусные спроектированы на базе уплотнённых радиальных шарикоподшипников серий 62 и 63. В подшипниках типа Y поверхность наружного кольца сферическая, широкое внутреннее кольцо оснащено различными фиксирующими устройствами для быстрого и простого монтажа на валу. Отличия между разными сериями подшипников заключаются в способе фиксации на валу:

- со стопорными винтами;

- с эксцентриковым стопорным кольцом;

- на закрепительной втулке.

• Прецизионные подшипники (также называются высокоточные или шпиндельные) – радиально-упорные подшипники с более высоким классом точности, чем у стандартных серий. Тела качения шпиндельных подшипников – шарики из подшипниковой стали или керамики. Подшипники с керамическими телами качения имеют ряд преимуществ: выдерживают большую предельную скорость и требуют меньше смазки. Часто подшипники с керамическими шариками вообще не смазываются. Это ошибка, влекущая быстрый износ подшипника. Недостатками подшипников с керамическими шариками является длительность поставки и высокая цена. Однако при правильной установке, правильном техническом обслуживании, использования соответствующей смазки такие подшипники прослужат намного дольше аналогов со стальными телами качения.

Данные подшипники выпускаются и с цилиндрическими роликами. Это комбинированная конструкция из цилиндрических осевых и игольчатых радиальных роликов. Уникальная конфигурация воспринимает несколько нагрузок, возникающих при эксплуатации подшипников на высоких скоростях.

• Сферический подшипник. Функционал подшипников качения и скольжения отличается. Подшипники качения вращаются с низким коэффициентом трения и допускают угловое смещение. Они поддерживают вращающийся вал в отверстии внутреннего кольца, которое смещается относительно внешнего кольца. Смещение возможно благодаря сферической внутренней форме наружного кольца и сферическим роликам. Однако элементы качения сферических роликоподшипников в основном цилиндрической формы, и имеют профиль бочкообразной формы, похожий на слегка вздутый цилиндр. В подшипниках скольжения взаимодействующие поверхности скольжения - сферической формы. Поэтому внутреннее и внешнее кольца могут не только вращаться относительно друг друга, но и наклоняться набок. Эти поверхности рассчитаны на взаимное трение с наименьшим сопротивлением. Поэтому вращение и поворот лёгкий и плавный. При установке наружное кольцо подшипника вставляется в корпус детали, а внутреннее кольцо устанавливается на болт или вал. Это делает такой подшипник универсальным подвижным узлом для любого оборудования.

• Однорядные игольчатые содержат игольчатые ролики, направляемые в осевом направлении бортами наружного кольца. Внутреннее кольцо гладкое. Поэтому подобные подшипники не воспринимают осевую нагрузку. Однорядные роликовые подшипники с игольчатыми роликами имеют малую высоту сечения и относительно высокую грузоподъёмность. Они удобны для узлов с ограниченным пространством в радиальном направлении. В подшипниках имеется канавка на наружной поверхности наружного кольца и отверстия для смазки. Однорядные игольчатые подшипники выпускаются без сепаратора, обладают максимальным количеством игольчатых роликов. Грузоподъёмность таких изделий выше по сравнению с подшипниками таких же размеров с сепаратором. Подшипники поставляются без внутреннего кольца (RNA). В этом случае дорожка качения внутреннего кольца размещена непосредственно на валу.

- Роликовые радиальные. Оснащаются игольчатыми роликами, направляемые в осевом направлении бортиками наружного кольца. Внутреннее кольцо гладкое (сквозное). Как и однорядные игольчатые, роликовые радиальные подшипники не воспринимают осевые нагрузки, имеют небольшую высоту сечения и сравнительно высокую грузоподъёмность. Применяются для установки в ограниченном пространстве.

Двухрядные сферические игольчатые подшипники содержат два ряда бочкообразных роликов с общей сферической дорожкой качения на наружном кольце. Способны одновременно воспринимать большие радиальные и осевые нагрузки в обоих направлениях. Выпускаются с цилиндрическими и коническими отверстиями. Используются при больших нагрузках и необходимости самоустановки.

• Игольчатый роликоподшипник без колец - комплект игольчатых роликов и сепаратора. Эта деталь является одним из основных компонентов конструкции игольчатого роликоподшипника, в котором игольчатые ролики посажены в сепаратор так, чтобы ролики нельзя отделить друг от друга. Этот вид ролика вместе с сепаратором образуют компактную и легкую конструкцию. При этом вал или корпус подшипника используется как поверхность дорожки качения, а наружное и внутренние кольца отсутствуют.
• Игольчатые подшипники с внутренней обоймой. Конструкция состоит из игл — удлиненных цилиндрических тел качения и обоймы. Внутренняя обойма представляет собой прочное стальное кольцо, на котором располагаются тела качения.

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.