Подшипник качения. Определение, классификация, назначения.

Подшипник качения – важный сборочный узел в конструкции многих машин и механизмов

Различные виды подшипников используются с учетом целевого назначения и предназначаются для решения конкретных технологических задач. Так, например, подшипники качения необходимы в тех местах, где для эффективной работы оборудования (машин и механизмов) важно обеспечить прочный, но подвижный контакт между опорными поверхностями. Этот контакт передается за счет использования металлических шариков или роликов повышенной прочности.

Для того чтобы среди огромного выбора различных видов подшипников можно было легко и быстро подобрать конкретное изделие, все существующие на практике экземпляры разделены на определенные категории и подкатегории. Для подшипников качения разработан специальный государственный стандарт (ГОСТ) под номером 3395-75. Здесь указаны все основные параметры деталей, а категорирование предложено произвести с учетом направления вектора внешней нагрузки, прилагаемого к месту установки элемента. Всего специалисты различают 4 основные категории, от радиальных (аксиальных) до упорных, а также – их комбинации. Каждая из них рассчитана на конкретный тип нагрузки:

- аксиальные воспринимают перпендикулярно направленные к оси вектора нагрузок. Для обозначения используют буквенные символы: а, б…. е;

- модели радиально-упорного типа (Ж, З) и упорно-радиальные способны с одинаковой эффективностью воспринимать 2 вида нагрузок;

- модели упорного типа отмечены литерами И, К и могут работать исключительно при осевом приложении усилия, во всех остальных случаях бесполезны.

Внешне такой сборочный узел мало чем отличается от аналогичных устройств. Деталь состоит из двух колец между которыми находятся шарики или ролики. Соединение при помощи специального сепараторного механизма увеличивает эффективность работы.

Благодаря конструктивным особенностям и ряду других факторов, у подшипников качения по сравнению с аналогичными устройствами скольжения есть масса достоинств. Правда есть и некоторые недостатки. К основным преимуществам таких изделий следует отнести:

• Минимальные потери на трение.
• Повышенный уровень грузоподъемности при меньших размерах подшипника по ширине.
• Низкое потребление смазывающих веществ.
• Высокий уровень взаимозаменяемости.
• Простота установки, ремонта и обслуживания.

Если рассматривать минусы, то это, в первую очередь:

• Менее продолжительный срок эксплуатации.
• Невысокая способность воспринимать другие типы нагрузок (векторные).
• Увеличенные размеры наружных диаметров, что требует увеличения габаритных размеров оборудования.

Чтобы правильно подобрать подшипник качения и эффективно использовать его на том или ином типе оборудования, важно знать, по каким критериям ведется отбор. Одним из основных факторов, определяющих характеристики сборочного узла, является величина передаваемой нагрузки, а также направление ее приложения. Не менее важно учитывать и характер этой нагрузки, а также максимально допустимую частоту, с которой будет происходить вращение кольца. Длительность срока эксплуатации (долговечность) можно подобрать с учетом требуемого или допустимого количества часов наработки или миллионов оборотов вокруг оси вращения. Также к опорному подшипнику конструкцией машины или механизма могут предъявляться индивидуальные требования с учетом особенностей той или иной детали, а также условий эксплуатации оборудования.

Рекомендованный порядок действий при выборе подшипника следующий:

1. Определиться с типом, учитывая условия эксплуатации, а также – особенности конструкции конкретного механизма.
2. Подобрать типоразмер детали. Выбор сделать в зависимости от величин действующих на деталь нагрузок, а также направления из воздействия.
3. Уточниться с требуемой частотой вращения, а также предпочтительного срока службы.
4. Подобрать соответствующий класс точности вращающейся детали исходя из предъявляемых требований к условиям работы.

С каждым годом технологии совершенствуются. Повышаются требования к данному виду оборудования, появляются новые образцы подшипников качения.