Подшипники качения: Подшипник качения | это… Что такое Подшипник качения?

alexxlab | 06.02.2023 | 0 | Разное

Типы и конструкция подшипников качения

Подшипники качения, благодаря своей надежности и эффективности, являются в наши дни наиболее распространенными опорными элементами во всех сферах деятельности человека. Они могут применяться там, где скольжение неприемлемо из-за больших нагрузок и высоких скоростей, а также сложных условий эксплуатации. Наиболее востребованы эти изделия в промышленности: металлургической, горнодобывающей, химической, пищевой, в машиностроении и приборостроении. Также невозможно представить без подшипников качения транспортную отрасль – конструкция грузовых и пассажирских автомобилей, локомотивов и вагонов, подразумевает наличие множества этих деталей разного типа и размера. Опорный узел, использующий в работе принцип качения, также встречается во всех видах специальной, строительной, сельскохозяйственной и военной техники.

Основные типы  

В современной механике классификация опор валов и осей производится, в первую очередь, по форме тел качения. Производителями выпускаются шариковые и роликовые подшипники, использующие сферические и цилиндрические тела качения. В отдельную категорию можно вывести игольчатые модели, по своей сути являющиеся подвидом цилиндрических. Кроме этого подшипник качения различают по направлению воспринимаемой нагрузки:
• Радиальный, воспринимающий нагрузки, направленные перпендикулярно или под малым углом к оси вала;
• Упорный, работающий с осевыми нагрузками;
• Гибридный: радиально-упорный и упорно-радиальный. Может работать с комбинированными нагрузками.

Также в классификации отражается устройство изделия – шариковый и роликовый подшипник может быть с сепаратором и без, разборной, закрытый, одно- и двух- и четырехрядный. Для особых случаев, например если предусматривается изгиб вала при работе механизма, применяют самоустанавливающиеся подшипники. Их назначение не только создание опоры для вращающегося элемента, но и компенсация его перекосов в установленных производителем пределах.

Шариковые подшипники качения

Этот вид подшипников использует в качестве тел качения, снижающих трение, сферические элементы. Тело качения, имеющее форму шара, обеспечивает изделию высокие скоростные характеристики. При этом грузоподъемность таких моделей относительно невысока, что связано с точечным приложением силы к каждому шару. В связи с этим, используют эти детали в транспортных средствах, вентиляторах, насосах, станках и приборах, то есть там, где частота вращения высока, но при этом нет экстремальных нагрузок.

Роликовые подшипники качения

Подшипники с роликами – это группа изделий, способная выдерживать самые большие нагрузки. Это становится возможным благодаря тому, что усилие на ролик передается не в одной точке, а вдоль воображаемой линии, расположенной на боковой поверхности ролика. Наиболее грузоподъемными при этом являются игольчатые модели, ролики которых, при минимальном диаметре имеют значительную длину. При этом деталь, форма тел качения которой схожа с  иглой, может иметь очень компактный размер – толщина колец, тел и сепараторов в них минимальна. Основной не достаток роликовых опор – невысокая скорость работы. Их применяют в тяжелом машиностроении, горнодобывающей промышленности, в железнодорожном транспорте, специальной и грузовой технике.

Конструкция подшипников качения

Подшипники этого типа, состоят из наружного и внутреннего колец, тел качения, шарообразных или цилиндрических, а также сепаратора, фиксирующего детали изделия в заданном конструкцией положении. Существуют также модели без сепараторов, имеющие более высокий КПД и низкий расход смазки, но ограниченные по скорости. Для особо сложных условий эксплуатации производят закрытые подшипники. Их основной чертой являются уплотнения, препятствующие загрязнению и вытеканию смазки.

При изготовлении подшипников качения используются сталь, сплавы металлов, полимеры и даже керамика. Различные свойства материалов позволяют подобрать вариант для оптимального соответствия условиям эксплуатации. Без проблем можно купить подшипник в термостойком или кислотоупорном исполнении, а также детали, особо стойкие к истиранию и имеющие минимальные коэффициенты трения между элементами.

Предлагаем к продаже высококачественные подшипниковые изделия

На нашем сайте вы можете найти подшипники качения разного типа, размера и исполнения. Мы предлагаем только продукцию самого высокого качества от ведущих мировых брендов, таких как SKF, KOYO, TIMKIN, NACHI и многих других. На все товары из наших каталогов компания предлагает лучшие в стране цены, а также официальную гарантию. Чтобы облегчить выбор подшипников и сравнение аналогов, на сайте размещена таблица соответствий изделий от разных производителей

Поделитесь в соц. сетях

Подшипник качения

Вернуться к списку статей

11.03.2021

Подшипник качения: что важно знать?

Все подшипники делятся на две большие группы: подшипники качения и подшипники скольжения. Подшипник скольжения – это корпус, который имеет цилиндрическое отверстие с вкладышем или втулкой из антифрикционного материала, а также смазывающее устройство. У подшипника скольжения между валом и отверстием втулки есть зазор, который заполняется смазкой, что и позволяет свободно вращаться валу. <br>
У подшипника качения другая конструкция. Он состоит из двух колец, тел качения различной формы, а также сепаратора (но не обязательно), который отделяет тела качения друг от друга. Кроме того, на внутренней поверхности наружного кольца есть «дорожки», по которым катятся тела качения во время работы подшипника.<br>

Подшипники качения применяются чаще, т.к. имеют меньшее сопротивление и силу трения по сравнению с подшипниками скольжения. <br>
<br>
<b>КАКИЕ БЫВАЮТ ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ</b><br>
<br>
Подшипники качения разделяются на подвиды, каждый из которых отличается по типу, назначению, области применения, размером внутреннего и внешнего кольца, диаметром отверстия и внутренних шариков. <br>
<br>
<b>По форме элементов:</b><br>
– Шариковые<br>
-Роликовые<br>
<br>
<b>По числу рядов:</b><br>
– Однорядные <br>
-Двухрядные<br>
– Многорядные<br>
<br>
<b>По форме тел качения:</b><br>
– Цилиндрические<br>
– Игольчатые<br>
– Конические<br>
– Сферические<br>
– Комбинированные<br>
<br>
<b>По способу восприятия нагрузки:</b><br>
– Радиальные <br>
– Упорные<br>
– Радиально-упорные<br>
<br>
Также подшипники качения бывают закрытыми и открытыми. У закрытых подшипников есть защитные крышки. Такие подшипники практически не требуют обслуживания (замены смазки). Чаще всего закрытые подшипники используются в пыльных или загрязненных производствах. Открытые подшипники чувствительны к попаданию инородных тел или веществ, которые могут привести к тому, что подшипник быстро выйдет из строя. <br>
<br>
<b>ПРЕИМУЩЕСТВА ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ</b><br>
<br>
Поскольку подшипники качения имеют малое трение между деталями, то, соответственно, они меньше нагреваются по сравнению с подшипниками скольжения. Подшипники качения не требуют особых смазок – достаточно стандартных, подобранных в соответствии с эксплуатационными условиями. Кроме того, обычно смазка, которая была заложена производителем на заводе в специальное защищенное пространство подшипника, способна работать без замены на протяжении всего срока эксплуатации подшипника. В подшипниках же скольжения такой сценарий невозможен. Дело в том, что из-за конструктивных особенностей, смазка должна подаваться в зону трения под давлением, т. к. необходим зазор, обеспечивающий отсутствие прямого контакта между поверхностями. Это сильно усложняет всю конструкцию: необходима емкость для хранения и слива жидкости, система подачи, насос и привод. <br>
Подшипники качения могут использоваться в широком температурном режиме, хорошо переносят как сильные отрицательные температуры, так и экстремально низкие. Кроме того, подшипники качения имеют небольшие размеры в направлении оси. Также такие подшипники, как правило, разборные и взаимозаменяют друг друга. <br>
<br>
<b>НЕДОСТАТКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ</b><br>
Подшипники качения плохо переносят погрешности при установке вала. Также они имеют довольно большие габариты в радиальном направлении, а значит их довольно проблематично установить на агрегатах небольших размеров. Как правило, при работе подшипник качения довольно сильно шумит. Если подшипник качения систематически работает при повышенных нагрузках, то его срок эксплуатации значительно сокращается.

Типы и выбор подшипников качения

03.11.2021 Трибонет

Цилиндрический подшипник качения SKF

Трибология Википедия > Типы и выбор подшипников качения

Содержание

Подшипники качения являются широко используемыми элементами машин, и они используются для обеспечения вращения валов или вокруг них во многих различных машинах, таких как велосипед. , автомобили, электродвигатели, авиационные турбины, мельницы и т. д. Основным преимуществом подшипников качения является их низкое трение, поскольку сопротивление движению создается только трением качения, которое обычно намного ниже, чем трение скольжения. Конструкция подшипников качения обеспечивает их надежность при снижении влияния колебаний скорости, температуры, нагрузки и условий смазки. В то же время техническое обслуживание, необходимое для таких подшипников, как правило, намного проще по сравнению с другими типами подшипников. Все эти особенности в сочетании с доступностью и эффективностью подшипников способствуют широкому использованию подшипников качения в различных областях применения.

Выбор подшипника качения

Выбор подшипника — это процесс подбора конкретного подшипника и требований к применению, включая нагрузку, несоосность, скорость и крутящий момент.

Подшипники качения воспринимают нагрузку за счет контакта между телами качения и дорожками качения. Во время вращения происходит движение одной дорожки качения относительно другой дорожки качения. Как правило, подшипник состоит из внутренней дорожки качения, внешней дорожки качения, тел качения и обычно сепаратора, как показано на рисунке ниже. Сепаратор необходим для поддержания соответствующего расстояния между телами качения, чтобы они не соприкасались друг с другом.

Подшипники качения существуют в различных формах, каждая из которых имеет уникальный набор характеристик. Пригодность подшипника качения для конкретного применения основывается на соответствии этих характеристик требованиям применения. В таком контексте становится важным учитывать определенные факторы при выборе наиболее подходящего типа подшипника. Согласно каталогу SKF (ведущий производитель подшипников качения, ссылка?), следующие факторы являются ключевыми для оптимального выбора подшипника:

• Доступное место
• Условия нагрузки (величина и направление)
• Несоосность
• Скорость
• Рабочая температура
• Требование к точности
• Жесткость
• Уровень вибрации
• Уровень загрязнения
• Условия смазки

В дополнение к этим факторам важно учитывать не только сам подшипник, но и весь узел, например, валы и корпус. Таким образом, для оптимального выбора подшипника необходимо также учитывать следующие факторы:

• Правильная конструкция других компонентов
• Подходящие зазоры и предварительный натяг
• Правильное уплотнение
• Тип и количество смазки
• Соответствующие методы установки и удаления

Типы подшипников качения и их характеристики

Подшипники качения можно классифицировать по различным признакам, например, по направлению воспринимаемой нагрузки, геометрии роликов или по особенностям подшипника.

Однако наиболее распространенная классификация основана на геометрии тел качения:

• Цилиндрические подшипники
• Конические роликоподшипники
• Сферические роликоподшипники
• Шарикоподшипники
• Игольчатые роликоподшипники

Наиболее распространены шариковые подшипники, тела качения которых имеют форму шара (см. рисунок выше). Площадь контакта в этом случае относительно мала, и в результате эти подшипники достаточно эффективны при высоких скоростях вращения, показывая самый низкий момент трения. Кроме того, они очень дешевы в производстве. Однако недостатком шарикоподшипника является его ограниченная грузоподъемность, особенно в радиальном направлении. Цилиндрический подшипник качения SKF

Цилиндрические роликоподшипники содержат цилиндрические ролики, см. рисунок выше. В этом случае площадь контакта между роликом и дорожкой качения больше, чем у шарикоподшипников. Благодаря этому подшипники этого типа превосходят другие типы подшипников по несущей способности радиальных нагрузок.

Простая геометрия роликов обеспечивает жесткие производственные допуски, а ролики обычно имеют утолщение по краям для уменьшения краевых напряжений на концах роликов. Кроме того, они обладают относительно низким крутящим моментом и средней скоростью вращения. В то же время их производительность весьма чувствительна к несоосности, и они быстро изнашиваются при плохой соосности. Конический роликоподшипник SKF, https://evolution.skf.com/en/tapered-roller-bearing-load-ratings-versus-performance/

Обращаясь к коническим роликоподшипникам, эти типы роликоподшипников имеют конические ролики в качестве тел качения. Как и цилиндрические роликовые подшипники, они также имеют относительно большой контакт с дорожками качения и направляются упорным фланцем на больших концах роликов. С точки зрения грузоподъемности эти роликовые подшипники выдерживают большие нагрузки в осевом или радиальном направлениях. Это делает их обладающими самой высокой комбинированной грузоподъемностью. Примечательно, что конструкция этих роликов требует механической обработки как большого конца ролика, так и корпуса ролика, что делает их самыми дорогими в производстве подшипниками, но весьма выгодными с точки зрения долговечности и сопротивления усталости.

Сферический роликоподшипник SKF, https://evolution.skf.com/spherical-roller-bearings-the-bearing-for-all-seasons/

Переходя к сферическим роликоподшипникам, в этом типе подшипников в качестве тел качения используются двухрядные бочкообразные ролики. Стандартная конструкция этих роликоподшипников предполагает, что радиус ролика близко совпадает с радиусом кривизны внешней дорожки качения. Эта геометрия предполагает удлиненный и в основном усеченный эллиптический контакт с обеими дорожками качения. Их способность выдерживать комбинированные осевые и радиальные нагрузки или радиальные нагрузки выше среднего, и эти подшипники долговечны, очень устойчивы к усталости и довольно устойчивы к смещению. В то же время они не подходят для высокоскоростных применений из-за самого высокого момента трения.

Игольчатый роликоподшипник SKF, https://www.skf.com/group/products/rolling-bearings/roller-bearings/needle-roller-bearings

Наконец, игольчатые роликоподшипники имеют длинные тела качения цилиндрической формы. Они приводят к длинным линейным контактам с дорожками качения, как и в случае с цилиндрическими роликоподшипниками. Однако из-за своей длины они имеют низкую устойчивость к смещению и повышенному риску проскальзывания роликов. В результате эти типы подшипников с роликовой геометрией имеют высокий момент трения и самую низкую предельную скорость. Игольчатые роликоподшипники также не подходят для работы с комбинированными осевыми и радиальными нагрузками. Тем не менее, они обладают привлекательной чертой компактности, поскольку объем, необходимый для их установки, относительно невелик, и, что наиболее важно, их стоимость производства низка, что делает их доступными.

Процесс выбора

Выбор соответствующего подшипника для конкретного применения требует рассмотрения характеристик подшипника и требований применения, которые необходимо выполнить. Типы подшипников различаются по нескольким параметрам, а именно по условиям нагрузки, скорости, крутящему моменту подшипника, допустимому смещению и т. д. В настоящее время производители подшипников предоставляют пользователям онлайн-инструменты для выбора подходящего подшипника для данного применения. Примером такого инструмента является Bearing Select from SKF link. Это очень простой и быстрый способ получить правильный пеленг для данного использования.

Области применения

Особенности, которыми обладают подшипники качения, делают их подходящими для определенных применений. Например, цилиндрические роликоподшипники популярны в прокатных станах, шпинделях станков и электродвигателях средней и большой мощности. Высокая радиальная грузоподъемность, точность, высокая жесткость опоры, способность работать на высоких скоростях среди прочего делают их подходящими для таких применений.

Шариковые подшипники применяются в двигателях электромобилей, где нагрузка обычно комбинированная или радиальная и относительно невелика, а диапазон скоростей достаточно широк, достигая довольно высоких значений. Подшипники также используются в коробках передач малой грузоподъемности, конвейерных роликах и небольших транспортных средствах. Важными аспектами выбора являются малая нагрузка, двойная грузоподъемность и низкая стоимость.

Конические роликоподшипники представляют собой лучший выбор, если вы ищете подшипник, способный выдерживать комбинированные осевые и радиальные нагрузки, а также высокие нагрузки. В результате они используются в колесах внедорожников, легковых автомобилей, редукторах судовых приводов, посадочных колесах самолетов, печатных станках, других системах трансмиссии, шпинделях станков. В процессе выбора следует учитывать особые факторы, такие как способность выдерживать большие нагрузки и способность к регулировке, которые способствуют точности и жесткости.

Сферические роликоподшипники используются в ветряных мельницах, прокатных станах, бумажных фабриках, крупных промышленных редукторах и т.д. Они имеют эффективную способность смещения и большую грузоподъемность радиальной нагрузки.

Наконец, игольчатые роликовые подшипники используются в автомобильных трансмиссиях из-за их компактности и доступности. Некоторые производители промышленных редукторов и насосов также используют их.

Ссылки

1. X. Ай, К.А. Мойер, Подшипники качения, в Справочники по современной трибологии , изд. X. Ai, vol. II (CRC Press, Бока-Ратон, 2001 г.)

2. Т.А. Harris, Анализ подшипников качения , 4-е изд. (Уайли, Нью-Йорк, 2001 г.)

Теги: применение шарикоподшипников выбор подшипников типы подшипников цилиндрический роликовый подшипник игольчатый подшипник роликовые подшипники скф подшипники сферический роликовый подшипник . Роликовые подшипники — это любой цилиндрический или сферический объект, который способствует движению объекта большего размера, чем сам подшипник. Это подшипники, ориентированные на распределение веса; это означает, что они используют множество точек контакта между круглым корпусом, который содержит внутренние тела качения, такие как шарикоподшипники, которые находятся внутри кольца. Эти подшипниковые системы используют снижение сопротивления качению как средство повышения эффективности перемещения объекта. Роликовые подшипники обычно делятся на три категории: цилиндрические, конические и игольчатые.

Типы роликовых подшипников

Bearings Direct — крупный поставщик роликовых подшипников различных размеров и форм. Некоторые из типов роликовых подшипников, которые мы поставляем, включают:

Цилиндрические : Подшипники, в которых цилиндры используются в качестве тел качения. Имея большую площадь контакта, они могут распределять нагрузки по большей поверхности, что приводит к высокой допустимой радиальной нагрузке. Bearings Direct поставляет полностью съемные и односторонние съемные однорядные цилиндрические подшипники. Их лучше всего использовать для легких и средних условий эксплуатации.

Конические : Подшипники, способные воспринимать осевые и радиальные усилия. Благодаря конической геометрии, создающей линейный контакт, эти подшипники могут выдерживать большие нагрузки, чем шарикоподшипники с точечным контактом. Конические роликовые подшипники можно разделить на конус (внутреннее кольцо, ролики, сепаратор) и чашку (внешнее кольцо). Эти подшипники могут использоваться в таких отраслях, как сельское хозяйство, строительство, горнодобывающая промышленность, автомобилестроение и робототехника.

Игла : Подшипники, аналогичные цилиндрическим роликоподшипникам, за исключением того, что в них используются небольшие цилиндрические ролики, длина которых в 3–10 раз превышает их диаметр. Эти подшипники имеют высокую радиальную грузоподъемность и лучше всего подходят для применений с минимальным радиальным пространством.

Игольчатые роликоподшипники со штампованным наружным кольцом: В подшипники с высоким отношением длины к диаметру, которые можно смазывать консистентной смазкой или смазкой на масляной основе. Обычно используется в таких приложениях, как сельскохозяйственное оборудование, двигатели и мелкая бытовая техника. Компания Bearings Direct поставляет игольчатые ролики как метрического, так и дюймового размера.