Рязанцев ХХ-118
Л.р. «Изучение конструкций основных типов подшипников качения»
Краткая теоретическая часть (конспект)
Подшипники качения - это узлы механических передач, служащие опорами валов и вращающихся осей. Подшипники качения, воспринимают различные виды нагрузки, действующие на валы и оси, сохраняют заданные положения их осей вращения в пространстве и снижают трение в опоре вращения.
Подшипник качения имеет, как правило, более сложную конструкцию в сравнении с подшипником скольжения и, в подавляющем большинстве случаев, является готовым (то есть изготовленным на специализированном предприятии) изделием, устанавливаемым в механизм или машину без какой-либо дополнительной доработки.
Подшипники качения широко применяются в стационарных и подвижных машинах многих отраслей машиностроения, в том числе и в МГКМ (многоцелевых гусеничных и колёсных машинах). В силу этого они стандартизованы, выпускаются в массовом количестве на специализированных предприятиях с высокой степенью автоматизации производства, что гарантирует их относительно невысокую стоимость.
Любой подшипник качения состоит из тел качения (шариков или роликов), внутреннего кольца, внешнего кольца, сепаратора.
Материалами для колец и тел качения подшипников служат шарикоподшипниковые, высокоуглеродистые хромистые стали и легированные стали. Сепараторы подшипников, как правило, изготавливают из мягкой, углеродистой стали методом штамповки.
Ответы на контрольные вопросы
1. Что такое подшипник?
Подшипники качения - это узлы механических передач, служащие опорами валов и вращающихся осей.
2. Какие виды нагрузок воспринимают подшипники?
Радиальная нагрузка и осевая нагрузка.
3. Каковы достоинства и недостатки подшипников качения?
К достоинствам относится тот факт, что подшипники качения просты в обслуживании и имеют высокую степень взаимозаменяемости.
Достоинства подшипников качения:
1. Малый расход смазочных материалов.
2. Малые потери на трение.
3. Низкая стоимость при высокой степени взаимозаменяемости;
4. Малые габариты в осевом направлении;
В качестве недостатков подшипников качения следует отметить отсутствие разъёмных конструкций, сравнительно большие радиальные габариты, ограниченную быстроходность и низкую работоспособность при вибрациях, ударных нагрузках и работе в агрессивных средах.
Недостатки подшипников качения:
1. Высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам.
2. Большие габариты в радиальном направлении;
3. Малая надёжность в высокоскоростных приводах.
4. Как классифицируют подшипники качения?
Подшипники качения классифицируют по следующим признакам:
· форма тел качения (шариковые и роликовые);
· направления (радиальное или осевое) воспринимаемой нагрузки относительно оси вала.
· число рядов тел качения (однорядные и многорядные);
· способность к само установке колец подшипника друг относительно друга (самоустанавливающиеся и не самоустанавливающиеся).
5. Из каких деталей состоит подшипник качения?
Любой из подшипников качения состоит из следующих деталей:
1. Тела качения (шарики или ролики).
2. Внутреннее кольцо.
3. Внешнее кольцо.
4. Сепаратор.
6. Из каких материалов изготавливают детали подшипников качения?
Материалами для колец и тел качения подшипников служат шарикоподшипниковые, высокоуглеродистые хромистые стали и легированные стали. Сепараторы подшипников, как правило, изготавливают из мягкой, углеродистой стали.
7. В чём заключается система условных обозначений подшипников качения?
Для определения характеристик стандартного подшипника качения его подвергают маркировке, нанося на торец одного из колец условное обозначение в цифрах.
Система условных обозначений заключается в том, что внутренний диаметр подшипника указывают в позициях 1 и 2 двумя цифрами, которые составляют число, равное частному от деления диаметра отверстия на пять. В позициях 3 и 7 указывают серии подшипника, а в позиции 4 – его тип.
8. Каковы основные причины отказов подшипников качения?
Основными причинами отказов подшипников качения являются:
1). Усталостное выкрашивание тел качения и дорожек качения на кольцах подшипника после длительного времени работы в нормальном режиме;
2). Износ тел качения и дорожек качения на кольцах, связанный с недостаточной защитой от абразивных частиц;
3). Разрушение сепараторов, особенно у быстроходных подшипников;
4). Раскалывание тел качения и колец при ударных и вибрационных нагрузках;
5). Остаточные деформации в виде лунок и вмятин на дорожках качения тяжело нагруженных тихоходных подшипников.
9. Как осуществляют выбор подшипника качения и его расчёт по динамической грузоподъёмности?
Расчетный ресурс (долговечность) в часах 
подшипника качения, скорректированный с учётом заданных условий эксплуатации при роятности безотказной работы 
,которая характерна для подшипников большинства изделий, определяют согласно
Расчёт (выбор) подшипников качения по динамической грузоподъёмности на требуемую долговечность (ресурс) (применяют при частоте вращения одного из колец подшипника n >10мин -1)
L=a1*a2(C/Fэ)p
Расчёт (выбор) подшипников качения также выполняют по статической грузоподъёмности (применяют при частоте вращения одного из колец подшипника n < 10 мин -1)
Условием выбора подшипника в этом случае служит P0 < C0
где P0- эквивалентная статическая нагрузка на подшипник.
10. Что такое статическая грузоподъёмность подшипника качения?
Статическая грузоподъёмность подшипника – это такая постоянная радиальная осевая нагрузка, которой соответствуют остаточная
деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной зоне их контакта, равная 10-4 диаметра тела качения.