Классификация подшипников качения.

Дата 17.04.2020

Практическая работа № 6

Тема: Подшипники. Выбор и расчет подшипников.

Цель: Изучитьосновные виды и типы подшипников, классификации подшипников.

Задание:

1. Составить краткий конспект, записывая только определения, виды и типы подшипников, классификации подшипников.

2. В виде таблицы записать достоинства и недостатки подшипников.

3. Записать методику выбора подшипников качения.

Теоретические сведения

Подши́пник (от «под шип ») — сборочный узел, являющийся частью опоры или упора и поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.

Подшипники служат опорами для валов и вращающихся осей. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и передают их на раму механизма. Во избежание потери КПД потери подшипников должны быть минимальными. От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность и долговечность машины.

Подшипники подразделяются:

- по виду трения;

- по воспринимаемой нагрузке.

По виду трения подшипники разделяются:

1) подшипники скольжения, у которых опорный участок вала (цапфа, шип, шейка, пята) скользит по опорной поверхности подшипника.

 

 

2) подшипники качения, у которых трение скольжения заменено трением качения за счёт установки шариков или роликов между опорными поверхностями подшипника и вала.

 

По направлению воспринимаемой нагрузке подшипники разделяются:

а) радиальные – воспринимают радиальную нагрузку;

б) упорные – воспринимают осевую нагрузку;

в) радиально-упорные – воспринимают радиальную и осевую нагрузку.

 

Подшипники скольжения имеют ограниченное применение по сравнению с подшипниками качения и применяются в следующих случаях:

• для очень быстроходных валов (долговечность подшипников качения очень мала);
• для точной установки валов и осей;
• для валов очень большого диаметра (нет подшипников качения);
• для обеспечения условий сборки, когда подшипники должны быть разъемными, например, для коленчатого вала;
• при работе подшипников в воде, агрессивной среде и т.п. (подшипники качения неработоспособны);
• для тихоходных валов неответственных механизмов, когда подшипники скольжения оказываются проще по конструкции и дешевле подшипников качения.

Недостатки:

• требуют постоянного надзора за состоянием смазки и нагревом;
• значительные потери в период пуска и плохой смазки;
• большой расход смазочного материала;

Подшипники качения получили  преимущественное распространение и почти во всех отраслях вытеснили подшипники скольжения.

Преимущества подшипников качения:

1. Сравнительно невысокая стоимость, обусловленная массовым производством.

2. Малые потери на трение и незначительный нагрев при работе.

3. Высокая степень взаимозаменяемости обеспечивает удобство монтажа и ремонта машин.

4. Небольшие осевые габариты, простота монтажа и эксплуатации

Недостатки подшипников качения:

1) сравнительно большие радиальные размеры;

2) ограниченная быстроходность, связанная с кинематикой и динамикой тел качения (центробежные силы, гироскопический момент);

3) невысокая работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках и при работе в агрессивных средах;

4) существенное сопротивление вращению, шум при работе и недостаточная долговечность при высоких частотах вращения.

Дата 17.04.2020

Практическая работа № 6

Тема: Подшипники. Выбор и расчет подшипников.

Цель: Изучитьосновные виды и типы подшипников, классификации подшипников.

Задание:

1. Составить краткий конспект, записывая только определения, виды и типы подшипников, классификации подшипников.

2. В виде таблицы записать достоинства и недостатки подшипников.

3. Записать методику выбора подшипников качения.

Теоретические сведения

Подши́пник (от «под шип ») — сборочный узел, являющийся частью опоры или упора и поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.

Подшипники служат опорами для валов и вращающихся осей. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и передают их на раму механизма. Во избежание потери КПД потери подшипников должны быть минимальными. От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность и долговечность машины.

Подшипники подразделяются:

- по виду трения;

- по воспринимаемой нагрузке.

По виду трения подшипники разделяются:

1) подшипники скольжения, у которых опорный участок вала (цапфа, шип, шейка, пята) скользит по опорной поверхности подшипника.

 

 

2) подшипники качения, у которых трение скольжения заменено трением качения за счёт установки шариков или роликов между опорными поверхностями подшипника и вала.

 

По направлению воспринимаемой нагрузке подшипники разделяются:

а) радиальные – воспринимают радиальную нагрузку;

б) упорные – воспринимают осевую нагрузку;

в) радиально-упорные – воспринимают радиальную и осевую нагрузку.

 

Подшипники скольжения имеют ограниченное применение по сравнению с подшипниками качения и применяются в следующих случаях:

• для очень быстроходных валов (долговечность подшипников качения очень мала);
• для точной установки валов и осей;
• для валов очень большого диаметра (нет подшипников качения);
• для обеспечения условий сборки, когда подшипники должны быть разъемными, например, для коленчатого вала;
• при работе подшипников в воде, агрессивной среде и т.п. (подшипники качения неработоспособны);
• для тихоходных валов неответственных механизмов, когда подшипники скольжения оказываются проще по конструкции и дешевле подшипников качения.

Недостатки:

• требуют постоянного надзора за состоянием смазки и нагревом;
• значительные потери в период пуска и плохой смазки;
• большой расход смазочного материала;

Подшипники качения получили  преимущественное распространение и почти во всех отраслях вытеснили подшипники скольжения.

Преимущества подшипников качения:

1. Сравнительно невысокая стоимость, обусловленная массовым производством.

2. Малые потери на трение и незначительный нагрев при работе.

3. Высокая степень взаимозаменяемости обеспечивает удобство монтажа и ремонта машин.

4. Небольшие осевые габариты, простота монтажа и эксплуатации

Недостатки подшипников качения:

1) сравнительно большие радиальные размеры;

2) ограниченная быстроходность, связанная с кинематикой и динамикой тел качения (центробежные силы, гироскопический момент);

3) невысокая работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках и при работе в агрессивных средах;

4) существенное сопротивление вращению, шум при работе и недостаточная долговечность при высоких частотах вращения.

Классификация подшипников качения.

Формы тел качения подшипников

По форме тел качения подшипники разделяются:

– шариковые (рис. а);

– роликовые.

Тела качения роликовых подшипников могут быть:

– короткими цилиндрическими (рис. б);

– бочкообразными (рис. в);

– коническими (рис. г);

– витыми (рис. д);

– длинными цилиндрическими (l|/d > 4) или игольчатыми (рис. е).

По числу рядов качения:

– однорядные;

– двухрядные;

– многорядные.

По конструктивным особенностям подшипники разделяются:

– самоустанавливающиеся, в которых внутреннее и наружное кольца имеют возможность относительного перекашивания при неточном угловом расположении осей вала и посадочного места подшипника в корпусе;

– несамоустанавливающиеся.

 

Основным элементом подшипника является вкладыш.

 Их устанавливают в специальном корпусе подшипника или непосредственно в корпус машины (станине, раме и т.д.).

Изнашиванию должен подвергаться вкладыш, а не цапфа вала, так 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.

Обеспечение режима жидкостного трения является основным критерием расчёта большинства подшипников скольжения. При этом одновременно обеспечивается работоспособность по критериям износа и заедания.