Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 233

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Подшипники качения по сравнению с подшипниками скольже­ ния имеют следующие преимущества: а) меньшие потери на трение при трогании с места и в процессе движения; б) предъявляется меньше требований к условиям эксплуатации и смазки; в) отпа­ дает необходимость в применении цветных металлов, естествен­ ных и искусственных минералов (агата, корунда, рубина и т. д.);

 

 

 

 

 

 

 

предъявляются

менее

жесткие

 

 

 

 

 

 

 

требования

к

материалу

валов

 

 

 

 

 

 

 

и к их термообработке;

г) стан­

 

 

 

 

 

 

 

дартизация

 

и

централизация

 

 

 

 

 

 

 

производства

подшипников

ка­

 

 

 

 

 

 

 

чения

 

позволяют

 

сократить

 

 

 

 

 

 

 

время

 

проектирования

 

опор

 

 

 

 

 

 

 

вращения;

предприятия

полу­

 

 

 

 

 

 

 

чают

возможность

приобретать

 

 

 

 

 

 

 

опоры в готовом

виде,

не

тратя

 

 

 

 

 

 

 

времени

на

их

изготовление;

 

 

 

 

 

 

 

в

результате

повышается

точ­

 

 

 

 

 

 

 

ность

подшипников

 

качения,

 

 

 

 

 

 

 

достигается

взаимозаменяемость

 

 

 

Рис.

15.43

и

уменьшается

их

стоимость.

 

 

 

К

недостаткам

 

подшипников

 

 

 

 

 

 

 

 

качения можно отнести: повышенный шум, большую

чувствитель­

ность

к ударным

нагрузкам, большие

габариты

в

радиальном

направлении. Дл я нужд

приборостроения

созданы

миниатюрные

шарикоподшипники

с внутренним

диаметром

кольца

от

1 мм.

Такие

малогабаритные

шарикоподшипники j успешно] конкури­

руют с опорами на кернах

а)

5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и центровыми

опорами.

 

 

 

в)

 

 

 

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подшипники

 

качения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

различаются:

 

по

 

форме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и числу рядов,

тел

каче­

 

 

 

 

е)

 

 

 

Ж)

 

 

 

ния; по направлению дей­

в

е

 

е

 

 

 

 

 

 

 

ствия

воспринимаемых

 

 

 

 

 

 

 

 

сил;

как самоустанавли­

 

 

 

 

 

 

 

 

вающиеся и несамоустанав-

 

 

 

Рис.

15.44

 

 

 

 

 

ливающиеся

подшипники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

форме тел

качения

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

подшипники делятся

на шариковые (рис. 15.44,

и

 

роликовые.

Среди роликов различаются: короткие (рис. 15.44, б) и длинные ролики (рис. 15.44, в); конические ролики (рис. 15.44, 3); бочкооб­ разные симметричные и несимметричные ролики (рис. 15.44, е); игольчатые ролики (рис. 15.44, ж) ; витые ролики, изготовляемые навивкой из прямоугольной полосы (рис. 15.44, г). По числу рядов тел качения подшипники бывают однорядными, двух- и многорядными.

Шариковые подшипники по сравнению с роликовыми допускают большую, как правило, скорость вращения, возможность восприя-


тия, помимо радиальной и осевой нагрузки, обеспечивают фикса­ цию вала в осевом направлении (это достигается благодаря вы­ полнению беговых дорожек в форме желобков). Меньшая быстро­ ходность роликовых подшипников объясняется тем, что из-за погрешностей исполнения посадочных мест контакт роликов с до­ рожками качения становится кромочным; только у роликовых подшипников с короткими роликами быстроходность прибли­ жается к быстроходности шариковых подшипников. Возможностью воспринимать осевую нагрузку кроме радиальной обладают не только шарикоподшипники, но и некоторые типы роликовых под­ шипников — с коническими роликами, двухрядные сферические. Роликовые подшипники с цилиндрическими роликами могут вос­ принимать только радиальную нагрузку. Игольчатые роликовые подшипники применяются при стесненных радиальных габаритах и небольших скоростях вращения, не превышающих, как правило, 5 м/сек; длина игл в 4—10 раз превосходит их диаметр; осевых нагрузок такие подшипники не воспринимают. Игольчатые роли­ ковые подшипники часто применяются без сепаратора; для зна­ чительного уменьшения радиальных габаритов игольчатые под­ шипники иногда применяются только с одним кольцом, а иногда и вовсе без колец (беговые дорожки выполняются непосредственно на валу и в корпусе). Применение роликовых подшипников с ви­ тыми роликами было продиктовано стремлением увеличить по­ датливость роликов для восприятия радиальных нагрузок удар­ ного действия. Ролики в таких подшипниках изготовляются навивкой прямоугольной ленты. В настоящее время такие ролико­ подшипники применяются все реже, так как по нагрузочной спо­ собности и быстроходности они значительно уступают подшип­ никам со сплошными цилиндрическими роликами.

В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки по отношению к оси вала различаются: а) радиальные подшипники, воспринимающие радиальную нагрузку; б) радиально-упорные, способные воспринимать радиальную и осевую нагрузки; в) упор­ ные, воспринимающие осевую нагрузку.

Соотношение между осевой Qo c и радиальной Q нагрузками, которые могут воспринимать радиальные и радиально-упорные подшипники, определяется углом контакта В. Обратимся к рис. 15.45, а и 15.45, б, на которых представлены сечения ра­ диального и радиально-упорного подшипников плоскостью, про­ ходящей через ось подшипника. Профили беговых дорожек в ука­ занном сечении очерчены дугами окружностей с центрами С\ и С 2

радиуса р > * у - , где йш — диаметр шарика. Шарик касаетс'я бе­ говых дорожек в точках Мг и М2. Обозначим через П пло­ скость, проведенную через центры шариков перпендикулярно оси

подшипника. Угол, образуемый линией MtM2,

проведенной через

точки касания шарика с беговыми дорожками, с плоскостью Я ,


Т а б л и ц а 15.5

Некоторые типы стандартных шарикоподшипников

Н аименование

Эскиз

Основной Дополнительный признак признак

С одной защит­ ной шайбой

С двумя защит­ ными шайбами

Радиаль­

ный одно-

рядный

шарико­

подшип­

ник С односторон­ ним уплотнением

Услов­

 

Наименьший вну­диаметр

кольцатреннего ммв

ное обо­

 

 

 

Направление

значе­

гост

 

 

воспринимаемой

ние типа

 

подшип­

 

 

нагрузки

ника

 

 

 

00000 8338—57 1

60000 4

7242—54

80000 4

Радиальное; осе­ вое в обе стороны до 70% от неиспользо-

Прнмечание

Защитные шайбы затруд­ няют утечку смазки и пред­ охраняют от попадания в рабочую полость пыли, вла­ ги и т. п. Благодаря от­ сутствию непосредствен­ ного контакта между за­ щитными шайбами и вну­ тренним кольцом подшип­ ника собственный момент трения такой же, как и у подшипников без защит­ ных шайб

1

 

ванной допустимой

Уплотнительные

кольца,

 

радиальной нагруз­

обеспечивая

хорошую за­

 

ки

щиту внутренней

полости

 

 

подшипника,

вызывают

160000

10

некоторое

увеличение соб­

ственного

момента

трения

 

 

 

8882—58

 

 

 

 

С

двусторон­

180000

10

ним

уплотнением

 

 

 

 

 

 

 

Наличие упорного бурта

С

упорным

840000

10058—

3

позволяет производить

буртом

 

62

сквозную обработку отвер­

 

 

 

 

 

 

 

 

стий корпуса

уз

Радиаль-

Разъемный с

6000

6

Радиальное;

осе­

 

но-упор-

расчетным углом

1006000

1

вое только в

одну

 

ный ша­

контакта р = 12°

 

831—62

сторону до 30% не­

рикопод­

 

 

 

использованной

ра­

 

 

 

 

диальной нагрузки

 

шипник

 

 

 

.

одно­

 

 

 

 

 

 

рядный

 

 

 

 

 

Наружное кольцо съем­ ное, что позволяет произ­ водить раздельный монтаж обоих колец


^

Эскиз

///

ш

/3

///

\

\

т1

/ЛУЛ

Продолжение табл. 15.5

Наименование

 

Услов­

 

Наименьш -нув:диаметр :ольцактреннего ммв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное обо­

 

 

 

Направление

 

 

 

 

 

 

 

 

значе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ

 

воспринимаемой

Примечание

 

 

 

 

 

 

ние типа

 

 

 

Основной

Дополнительный

 

подшип­

 

 

 

нагрузки

 

 

 

 

 

признак

признак

 

ника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неразъемный

с

 

 

 

Радиальное;

осе­

 

 

 

 

 

расчетным углом

 

 

 

вое

только

в

одну

 

 

 

 

 

контакта

|3= 12

 

36000

 

10

сторону до 70% (а),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до 150?^ (б) неисполь­

 

 

 

 

 

(б)

 

 

 

 

 

зованной

допусти­

 

 

 

 

 

 

 

46000

 

10

мой

радиальной на­

 

 

 

 

 

То же с Р = 26°

 

Наружное кольцо

съем­

 

 

грузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное, что позволяет

произ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водить раздельный

монтаж

Радиаль-

Неразъемный с

 

 

 

Радиальное;

осе­

обоих колец

 

 

 

расчетным

углом

 

 

 

вое

только

в

одну

 

 

 

 

но-упор-

контакта

р=36°

 

 

 

 

сторону до 200% не­

 

 

 

 

ный ша­

 

66000

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

использованной до­

 

 

 

 

рикопод­

 

 

 

 

831—62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пустимой

радиаль­

 

 

 

 

шипник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной

нагрузки

 

 

 

 

 

одноряд­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неразъемный с

 

 

 

Радиальное;

' осе­

Наличие скоса^на

вну­

 

расчетным

углом

 

 

 

вое

только

в

одну

треннем кольце

позволяет

 

контакта

р = 12°

136000

 

10

сторону до 70% ^не­

ввести большее

число ша­

 

со скосом на вну­

 

использованной^ до­

риков и увеличить допу-

 

 

 

 

 

треннем кольце

 

 

 

 

пустимой

радиаль­

стимую'радиальную нагруз­

 

 

 

 

 

 

 

ной

нагрузки

 

ку

 

 

 

Радиаль-

С

цельными

 

 

 

Радиальное;

 

осе-

 

 

но-упор- кольцами

 

 

 

вое/:'в обе

стороны

 

 

ный ша­

 

 

 

 

 

до

80%

неисполь­

 

 

рикопод­

 

 

56000

4252—48

10

зованной

 

допусти­

 

шипник

 

 

 

 

 

мой

радиальной на­

 

 

двухряд­

 

 

 

 

 

грузки

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шарико­

 

 

 

 

 

Радиальное;

осе­

Самоустанавливающийся

подшип­

 

 

 

 

 

вое до 20% от неис­

подшипник;

позволяет ра­

ник ради­

 

 

1000

5720—51

•5

пользованной

допу­

ботать при

значительных

альный

 

стимой

радиальной

(до 3°) перекосах внутрен-

духряд-

 

 

 

 

 

нагрузки

 

 

 

негоі кольца

относительно

ный сфе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наружного

 

рический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одинарный

8000

6874—54

10

Осевое в одну сто­

 

 

 

 

 

 

 

 

рону

 

 

 

 

 

Шарико­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подшип­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ник упор­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двойной

38000

7872—56

15

Осевое

в

обе сто­

 

 

 

роны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж


проведенной через центры шариков, называется углом контакта. В радиальном шарикоподшипнике теоретическое значение угла контакта В =• 0; в радиально-упорных шарикоподшипниках зна­ чения углов 8 составляют 12, 26 и 36°. Радиально-упорные шарико­ подшипники могут воспринимать одностороннюю осевую нагрузку

и осевую

нагрузку, действующую в двух

направлениях. На

рис. 15.45,

б изображен радиально-упорный

шарикоподшипник,

предназначенный для восприятия осевой нагрузки одностороннего действия. От шарика 3 к кольцам / и 2 подшипника передаются

Рис. 15.45

 

нормальные усилия .R„ ' и R„ ', линия

действия которых

составляет с плоскостью П угол 6; усилие

R„3 2 ) = — R„ 3 1 ) на

рисунке не изображено.

 

При наличии зазора в радиальном шарикоподшипнике под дей­ ствием осевого усилия внутреннее кольцо смещается относительно наружного, и угол контакта 6 становится отличным от нуля (рис. 15.45, в). Радиальный шарикоподшипник может восприни­ мать в этом случае и осевую нагрузку в пределах 70% неисполь­ зованной допускаемой радиальной нагрузки — разности допусти­ мой для шарикоподшипника и действующей радиальными нагруз­ ками. Осевая нагрузка радиально-упорного подшипника в зави­ симости от указанных выше значений В может составить до 70, 150 и 200% от неиспользованной допускаемой радиальной на­

грузки. При увеличении угла В возрастают потери

на трение и

снижается

быстроходность

подшипника.

 

 

Классификация стандартных подшипников качения.

Данные

о наиболее часто применяющихся в приборостроении

подшипниках

качения приведены в табл. 15.5, о нестандартных

миниатюрных

подшипниках качения — в табл. 15.6. Дл я стандартных

подшип­

ников с одним и тем же диаметром

внутреннего кольца

преду­

смотрены различные размерные серии, отличающиеся

радиальными

габаритами

наружного

кольца

и шириной

подшипников