Подшипники и их виды

18 Февраля 2009

Подшипником называют устройство, представляющее собой часть опоры, поддерживающей вал, ось или другую подобную конструкция. Подшипник предназначен для фиксации такого вала в пространстве, обеспечивает его свободное вращение, качание либо линейное смещение при минимальных потерях энергии на трение. Кроме того, подшипник предназначен для восприятия и передачи механических нагрузок на другие элементы конструкции. При этом, опору, снабженную упорным подшипником, принято называть подпятником.

Среди всего множества конструкций подшипников выделяют следующие основные типы:

• Подшипники качения;
• Подшипники скольжения;
• Гидростатические подшипники;
• Гидродинамические подшипники;
• Газостатические подшипники;
• Газодинамические подшипники;
• Подшипники магнитные.

В современном же машиностроении используют, главным образом, подшипники качения и скольжения.

Подшипники качения

В состав подшипника качения входят два кольца, комплект тел качения и сепаратор, предназначенный для удержания тел качения на фиксированных расстояниях друг от друга. Однако, иногда используют и подшипники без сепаратора. Внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца снабжаются желобами – дорожками качения, предназначенными для движения тел качения в процессе работы подшипника.

В некоторых машинах и механизмах для увеличения точности работы, жесткости конструкции и снижения ее габаритов используют подшипники совмещенного типа, в которых роль одного из колец подшипника выполняет непосредственно вал (дорожка качения выполняется на валу) или корпусная деталь.

Находят применение и подшипники без сепараторов, в которых используется большое количество тел качения. Такие подшипники имеют повышенную грузоподъемность, однако, максимальные частоты их вращения заметно ниже, чем у обычных подшипников с сепараторами из-за повышенных потерь на трение.

В подшипниках качения главенствующую роль играет трение качения, т.к. трение скольжения между сепаратором и телами качения, как правило, невелико. Поэтому в подшипниках качения, по сравнению с подшипниками скольжения, наблюдаются значительно меньшие потери энергии, а также меньший механический износ. Подшипники качения закрытого типа (с защитными крышками) почти не требуют какого-либо обслуживания, в то время, как открытые чувствительны к инородным телам, которые способны быстро разрушить подшипник.

Механические нагрузки, действующие на подшипник, принято разделять на радиальные, действующие перпендикулярно оси подшипника, и осевые, действующие вдоль оси подшипника.

Конструкции подшипников

Подшипники качения принято классифицировать по следующим конструктивным признакам:

• форма тел качения: шарики или ролики, причем ролики могут быть короткими цилиндрическими, игольчатыми, бочкообразными, коническими или витыми (пустотелыми);
• направление воспринимаемых нагрузок: радиальные, радиально-упорные или осевые нагрузки;
• рядность движения тел качения: одно-, двух- или четырехрядные;
• чувствительность к перекосам: самоустанавливающиеся (допускают перекос до 3 градусов) или несамоустанавливающиеся;
• форма отверстия внутреннего кольца: цилиндрическое или конусное;
• конструкция корпуса: сдвоенная и другие.

Кроме подшипников основных указанных типов, производятся и некоторые комбинированные модели.

Разновидности подшипников качения

В настоящее время используются следующие основные виды подшипников качения:

• шариковые подшипники: радиальные, радиальные самоустанавливающиеся – сферические, радиально – упорные, упорные, радиальные, предназначенные для корпусных конструкций;
• роликовые подшипники с роликами цилиндрической формы могут быть радиальные и упорными;
• роликовые подшипники с роликами конической формы могут быть упорными и радиально-упорными;
• роликовые подшипники с роликами сферической формы производятся радиальными самоустанавливающимися и упорными самоустанавливающимися;
• роликовые подшипники с игольчатыми роликами подразделяются на радиальные игольчатые, упорные игольчатые и комбинированные;
• прочие подшипники качения делятся на шариковые и роликовые с опорными роликами, роликовые радиально-тороидальные, роликовые радиальные с роликами витого типа, опорно-поворотные подшипники и подшипники комбинированных конструкций.

Радиальный шариковый подшипник	Радиально-упорный шариковый подшипник с четырёхточечным контактом	Самоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый подшипник
Радиальный шариковый подшипник для корпусных узлов	Радиальный роликовый подшипник	Радиально-упорный роликовый подшипник
Самоустанавливающийся радиальный роликовый подшипник	Самоустанавливающийся радиально-упорный роликовый подшипник	Самоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый подшипник с бочкообразными роликами(сферический)
Упорный шариковый подшипник	Упорный роликовый подшипник	Ролики и сепаратор упорного игольчатого подшипника

Условные обозначения подшипников в мире

ISO 15:1998 — Подшипники качения. Радиальные подшипники. Габаритные размеры. Общий вид.

ISO 104:2002 — Подшипники качения. Упорные подшипники. Габаритные размеры и общий вид.

ISO 113:1999 — Подшипники качения. Корпуса опорных подшипников. Габаритные размеры.

ISO 355:1977/Amd 2:1980 — Подшипники качения. Конические роликовые подшипники метрической серии. Габаритные размеры и обозначения серий.

ISO 1132-1:2000 — Подшипники качения. Допуски. Часть 1. Термины и определения.

Система условных обозначений подшипников, принятая в России

Все подшипники, производимые в РФ, маркируются изготовителями согласно требованиям ГОСТ 3189-89.

Маркировка любого подшипника включает семь цифр основного обозначения (при наличии нулевых значений некоторых признаков обозначение может сокращаться вплоть до 2-х цифр) и нескольких знаков дополнительного, которые могут располагаться справа и слева относительно основного обозначения. Причем, дополнительная маркировка слева всегда отделяется от основного обозначения дефисом (тире), а правая дополнительная маркировка всегда первым символом имеет букву. Знаки, как основной, так и дополнительной маркировки следует читать справа налево.

Схема 1 основного условного исполнения для подшипников с диаметром отверстия до 10 мм, кроме подшипников с диаметрами отверстий 0,6, 1,5 и 2,5 мм, которые обозначаются через дробь.

1. диаметр отверстия, два знака;
2. серия диаметров, один знак;
3. тип подшипника, один знак;
4. конструктивное исполнение, два знака;
5. размерная серия (серия ширин или высот), один знак.

Знаки условного обозначения:

• материал деталей;
• конструктивные изменения;
• температура отпуска;
• смазочный материал;
• требования к уровню вибрации.

Система обозначения диаметров отверстий

Обозначение диаметров отверстий до 10 мм по схеме 1 представляет собой значение номинального диаметра; исключение составляют подшипники с отверстиями диаметром от 0,6 до 2,5 мм, которые обозначаются дробным числом. В других случаях, при дробном значении диаметра отверстия, в обозначении оно округляется до целого значения, а на втором месте в условном обозначении такого подшипника ставится цифра «5». Сферические радиальные двухрядные подшипники, имеющие диаметр отверстия не более 9 мм, маркируются в соответствии с ГОСТ 5720.

По схеме 2 диаметр отверстия, при его значении от 10 до 500 мм, если он кратен 5 обозначается двумя цифрами, представляющими собой частное от деления истинного диаметра на 5.

Подшипники с диаметром отверстий 10, 12, 15, 17 мм имеют в обозначении диаметра, соответственно, числа 00, 01, 02, 03. Если отверстие в диапазоне 10 – 19 мм имеет диаметр, отличный от перечисленных выше, то оно обозначается ближайшим числом из этого ряда, но в этом случае в третьей позиции маркировки будет стоять цифра 9.

Отверстия с диаметрами 22, 28, 32, 500 мм имеют дробные обозначения, например, 602/22 при диаметре отверстия 22 мм.

Отверстия с диаметрами, равными дробным или целым числам, не кратным 5, имеют обозначение в виде округленных до целого частных от деления истинного диаметра на 5. Основное обозначение таких подшипников на третьем месте имеет цифру 9.

Внутренний диаметр подшипников с отверстием от 500 мм имеет обозначение, совпадающее со значением диаметра отверстия в миллиметрах.

Обозначение размерных серий

Размерная серия подшипника — сочетание серий диаметров и ширин (высот), определяющее габаритные размеры подшипника. Для подшипников установлены следующие серии (ГОСТ 3478 ):

• диаметров 0, 8, 9, 1, 7, 2, 3, 4, 5;
• ширин и высот 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Перечень серий диаметров указан в порядке увеличения размера наружного диаметра подшипника при одинаковом внутреннем диаметре. Перечень серий ширин или высот указан в порядке увеличения размера ширины или высоты.

Серия 0 в обозначении не указывается.

Нестандартные подшипники по внутреннему диаметру или ширине (высоте) имеют обозначение серии диаметра 6, 7или 8. Серия ширин (высот) в этом случае не проставляется.

Обозначение типов подшипников

Типы подшипников обозначаются согласно таблицы

Тип подшипника	Обозначение
Шариковый радиальный	0
Шариковый радиальный сферический	1
Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами	2
Роликовый радиальный сферический	3
Роликовый игольчатый или с длинными цилиндрическими роликами	4
Радиальный роликовый с витыми роликами	5
Радиально-упорный шариковый	6
Роликовый конический	7
Упорный или упорно-радиальный шариковый	8
Упорный или упорно-радиальный роликовый	9

Обозначение конструктивного исполнения

Конструктивные исполнения для каждого типа подшипников, согласно ГОСТ 3395 , обозначают цифрами от 00 до 99.

Знаки дополнительного обозначения

Слева от основного обозначения ставят знаки:

• класс точности (7, 8, 0, 6Х, 6, 5, 4, 2);
• группа радиального зазора по ГОСТ 24810-81 (1, 2…9; для радиально-упорных шариковых подшипников обозначают степень преднатяга 1, 2, 3);
• момент трения (1, 2…9);
• категорию подшипников (А, В, С).

Справа от основного обозначения ставят знаки:

• материал деталей подшипников (например, Е — сепаратор из пластических материалов, Ю — детали подшипников из нержавеющей стали, Я — подшипники из редко применяемых материалов (твердые сплавы, стекло, керамика и т. д.), W — детали подшипников из вакуумированной стали и т. д.);
• конструктивные изменения (например, К — конструктивные изменения деталей подшипников, М — роликовые подшипники с модифицированным контактом);
• требования к температуре отпуска (Т, Т1, Т2, Т3, Т4, Т5);
• смазочный материал закладываемый в подшипники закрытого типа при их изготовлении (например, С1, С2, С3 и т. д.);
• требования по уровню вибрации (например, Шl, Ш2, ШЗ и т. д.).

Подшипники скольжения

Чаще всего, подшипник скольжения состоит из корпуса с цилиндрическим отверстием, куда вставляется втулка из материала с антифрикционными свойствами. В такой конструкции. обычно, предусмотрена также система смазки, которая обеспечивает поступление смазочного материала в зазор между валом и втулкой подшипника.

Рабочие зазоры в подшипниках, работающих со смазкой, рассчитываются на основе гидродинамической теории. При этом, находится минимальная толщина слоя смазки в микрометрах, температура и давление в этом слое, а также расход смазочного материала. Подшипники различной конструкции, с различными значениями скорости вращения цапфы и в разных условиях эксплуатации могут характеризоваться различными типами трения, которое может быть сухим, граничным, гидродинамическим или газодинамическим. Следует заметить, что даже подшипники с гидродинамическим трением при пуске механизма некоторое время работают в режиме граничного трения.

Смазка относится к числу основных факторов, определяющих надежность и срок службы подшипника. Функцией смазки является: обеспечение минимального трения между подвижными частями, отвод избыточного тепла, защита от неблагоприятных внешних факторов. При этом, смазка может быть: жидкой (синтетические и минеральные масла или вода для подшипников из неметаллических материалов); пластичной (смазки с использованием литиевого мыла или сульфоната кальция); твердой (дисульфид молибдена, графит и пр.); газовой (азот или инертные газы). Самыми высокими эксплуатационными параметрами обладают самосмазывающиеся пористые подшипники, которые изготовлены по технологии порошковой металлургии. Такой пористый подшипник, будучи пропитанным маслом, в процессе работы нагревается и смазка выдавливается из пор в рабочий зазор на трущиеся поверхности. В нерабочем состоянии такой подшипник остывает и смазка снова уходит в его поры.

В зависимости от допустимого направления рабочих нагрузок, подшипники разделяют на осевые (упорные) и радиальные.

Подшипники мехатронные

В 90-х годах прошлого столетия появились подшипники качения нового типа – мехатронные, которые также назывались сенсорными. В состав мехатронного подшипника входит механическая часть (собственно подшипник) и электронная, включающая датчик и энкодер.

Сегодня все множество мехатронных подшипников принято делить на три категории:

• с датчиком скорости вращения;
• с позиционным датчиком, позволяющим измерять скорость, угловое положение, количество оборотов и направление вращения;
• с датчиком моментов.

В настоящее время подшипники этого типа находят все большее применение в автомобилях и промышленных установках.

Первыми широкое распространение получили мехатронные подшипники модели ASB – Active Sensor Bearing компании SNR. Это подшипники для ступиц автомобилей, оснащенные встроенными датчиками скорости.

К главным преимуществам мехатронных подшипников ASB можно отнести:

• способность измерять небольшие скорости вращения колес (практически от нуля);
• небольшой вес и габариты ступиц;
• простота установки подшипников;
• возможность использования унифицированных деталей и узлов.

Перечень ГОСТов

1. ГОСТ 520—2002 Подшипники качения. Общие технические условия.

2. ГОСТ 831-75 Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные. Типы и основные размеры.

3. ГОСТ 832-78 Подшипники шариковые радиально-упорные сдвоенные. Типы и основные размеры.

4. ГОСТ 2893-82 Подшипники качения. Канавки под упорные пружинные кольца. Кольца упорные пружинные. Размеры.

5. ГОСТ 3189-89 Подшипники шариковые и роликовые. Система условных обозначений.

6. ГОСТ 3325-85 Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.

7. ГОСТ 3395-89 Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения.

8. ГОСТ 3478-79 Подшипники качения. Основные размеры.

9. ГОСТ 3722-81 Подшипники качения. Шарики. Технические условия.

10. ГОСТ 4252-75 Подшипники шариковые радиально-упорные двухрядные. Основные размеры.

11. ГОСТ 4657-82 Подшипники роликовые радиальные игольчатые однорядные. Основные размеры. Технические требования.

12. ГОСТ 5377-79 Подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами без внутреннего или наружного кольца. Типы и основные размеры.

13. ГОСТ 5721-75 Подшипники роликовые радиальные сферические двухрядные. Типы и основные размеры.

14. ГОСТ 6364-78 Подшипники роликовые конические двухрядные. Основные размеры.

15. ГОСТ 6870-81 Подшипники качения. Ролики игольчатые. Технические условия.

16. ГОСТ 7242-81 Подшипники шариковые радиальные однорядные с защитными шайбами. Технические условия.

17. ГОСТ 7634-75 Подшипники радиальные роликовые многорядные с короткими цилиндрическими роликами. Типы и основные размеры.

18. ГОСТ 7872-89 Подшипники упорные шариковые одинарные и двойные. Технические условия.

19. ГОСТ 8328-75 Подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами. Типы и основные размеры.

20. ГОСТ 8338-75 Подшипники шариковые радиальные однорядные. Основные размеры.

21. ГОСТ 8419-75 Подшипники роликовые конические четырехрядные. Основные размеры.

22. ГОСТ 8530-90 Подшипники качения. Гайки, шайбы и скобы для закрепительных втулок. Технические условия.

23. ГОСТ 8545-75 Подшипники шариковые и роликовые двухрядные с закрепительными втулками. Типы и основные размеры.

24. ГОСТ 8882-75 Подшипники шариковые радиальные однорядные с уплотнениями. Технические условия.

25. ГОСТ 8995-75 Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные с одним разъемным кольцом. Типы и основные размеры.

26. ГОСТ 9592-75 Подшипники шариковые радиальные с выступающим внутренним кольцом. Технические условия.

27. ГОСТ 9942-90 Подшипники упорно-радиальные роликовые сферические одинарные. Технические условия.

28. ГОСТ 13014-80 Втулки стяжные подшипников качения. Основные размеры.

29. ГОСТ 18572-81 Подшипники роликовые с цилиндрическими роликами для букс железнодорожного подвижного состава. Основные размеры.

30. ГОСТ 18854-94 Подшипники качения. Статическая грузоподъемность.

31. ГОСТ 18855-94 Подшипники качения. Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс (долговечность).

32. ГОСТ 20531-75 Подшипники роликовые игольчатые радиально-упорные комбинированные. Технические условия.

33. ГОСТ 22696-77 Подшипники качения. Ролики цилиндрические короткие. Технические условия.

34. ГОСТ 23179-78 Подшипники качения радиальные шариковые однорядные гибкие. Технические условия.

35. ГОСТ 23526-79 Подшипники роликовые упорные с цилиндрическими роликами одинарные. Типы и основные размеры.

36. ГОСТ 24208-80 Втулки закрепительные подшипников качения. Основные размеры.

37. ГОСТ 24297-87 Входной контроль продукции. Основные положения.

38. ГОСТ 24696-81 Подшипники роликовые радиальные сферические двухрядные с симметричными роликами. Основные размеры.

39. ГОСТ 24810-81 Подшипники качения. Зазоры.

40. ГОСТ 24850-81 Подшипники шариковые радиальные однорядные с двумя уплотнениями, с широким внутренним кольцом и сферической наружной поверхностью наружного кольца. Основные размеры.

41. ГОСТ 24955-81 Подшипники качения. Термины и определения.

42. ГОСТ 25255-82 Подшипники качения. Ролики цилиндрические длинные. Технические условия.

43. ГОСТ 25256-82 Подшипники качения. Допуски. Термины и определения.

44. ГОСТ 25455-82 Подшипники качения. Втулки закрепительные и стяжные. Технические условия.

45. ГОСТ 27057-86 Подшипники упорные роликовые конические одинарные. Основные размеры.

46. ГОСТ 27365-87 Подшипники роликовые конические однорядные повышенной грузоподъемности. Основные размеры.

47. ГОСТ 28428-90 Подшипники радиальные шариковые сферические двухрядные. Технические условия.

48. ГОСТ 9013-59 Металлы. Методы измерения твердости по Роквеллу.

49. ГОСТ 3635-78 Подшипники шарнирные. Технические условия.

50. ГОСТ Р 52545.1-2006 (ИСО 15242-1:2004) Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Основные положения.

Перечень стандартов ISO

МЕЖДУНАРОДНЫЕ СТАНДАРТЫ (СТАНДАРТЫ ISO), ДЕЙСТВУЮЩИЕ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ, ШАРНИРНЫХ ПОДШИПНИКОВ И ТЕЛ КАЧЕНИЯ.

В данном материале приводится перечень стандартов, разработанных ISO («International Organization for Standardization» — «Международная организация по стандартизации»). Эти стандарты называются международными. В разработке некоторых из них приняли участие специалисты России (Россия — участник секции ISO номер ТК-4 -“Подшипники качения”). В перечень включены действующие стандарты, за исключением стандартов на самолетные подшипники дюймовой размерности. Не приводятся отмененные и замененные стандарты ISO. Несколько стандартов ISO находятся на стадии утверждения, но пока еще являются проектами. Стандарты ISO содержат ценную информацию о подшипниках, обобщающую мировой опыт. Некоторые стандарты ISO являются основой соответствующих ГОСТов и других стандартов более низкого уровня. Однако формально стандарты ISO в России не являются стандартами прямого действия. Перечень составлен по состоянию на 01.01.2005 г.

1. ISO 15: 1998 Подшипники качения — Радиальные подшипники — Основные размеры, генеральный план.

2. ISO 76: 1987 Подшипники качения — Статическая грузоподъемность.

3. ISO Amd. 1 76: 1999 Подшипники качения — Статическая грузоподъемность — Изменение 1.

4. ISO 104: 2002 Подшипники качения — Упорные подшипники — Основные размеры, генеральный план.

5. ISO 113: 1999 Подшипники качения — Корпуса на лапах — Основные размеры.

6. ISO 199: 1997 Подшипники качения — Упорные шариковые подшипники — Допуски.

7. ISO 246: 1995 Подшипники качения — Роликовые цилиндрические подшипники — Отдельные упорные кольца — Основные размеры.

8. ISO 281: 1990 Подшипники качения — Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс — Часть 1: Методы расчета.

9. ISO Amd. 1 281: 2000 Подшипники качения — Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс — Изменение 1. 10. ISO Amd. 2 281: 2000 Подшипники качения — Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс — Изменение 2.

11. ISO 355: 1997 Подшипники качения — Роликовые конические подшипники метрической серии -Основные размеры и обозначения серий.

12. ISO 464: 1995 Подшипники качения — Радиальные подшипники с упорным пружинным кольцом -Размеры и допуски.

13. ISO 492: 2002 Подшипники качения — Радиальные подшипники — Допуски.

14. ISO 582: 1995 Подшипники качения — Максимальные значения размеров фасок.

15. ISO 683-17: 1999 Стали термообработанные, легированные и быстрорежущие — Часть 17: Стали для шариковых и роликовых подшипников.

16. ISO 1002: 1983 Подшипники качения — Самолетные подшипники — Характеристики, основные размеры, допуски, оценка грузоподъемности.

17. ISO 1132-1: 2000 Подшипники качения — Допуски — Часть 1: Термины и определения.

18. ISO 1132-2: 2001 Подшипники качения — Допуски — Часть 2: Принципы и методы измерения и контроля.

19. ISO 1206: 2001 Подшипники роликовые игольчатые — Легкая и средняя серии — Размеры и допуски.

20. ISO 1224: 1984 Подшипники качения — Приборные прецизионные подшипники.

21. ISO 2982-1: 1995 Подшипники качения — Комплектующие детали — Часть 1: Конические втулки -Размеры.

22. ISO 2982-2: 2001 Подшипники качения — Комплектующие детали — Часть 2: Стопорные гайки и стопорные приспособления — Размеры.

23. ISO 3030: 1996 Подшипники качения — Радиальные игольчатые ролики с сепаратором в сборе -Размеры и допуски.

24. ISO 3031: 2000 Подшипники роликовые игольчатые — Упорные игольчатые ролики с сепаратором в сборе, упорные шайбы — Размеры и допуски.

25. ISO 3096: 1996 Подшипники качения — Игольчатые ролики — Размеры и допуски.

26. ISO Cor. 1 3096: 1999 Подшипники качения — Игольчатые ролики — Размеры и допуски — Техническая поправка 1.

27. ISO 3228: 1993 Подшипники качения — Литые и штампованные корпуса для вкладышных подшипников.

28. ISO 3245: 1997 Подшипники качения — Роликовые игольчатые подшипники со штампованным наружным кольцом без внутреннего кольца — Основные размеры и допуски. 29. ISO 3290: 2001 Подшипники качения — Шарики — Размеры и допуски.

30. ISO 5593: 1997 Подшипники качения — Словарь.

31. ISO 5753: 1991 Подшипники качения — Радиальный внутренний зазор.

32. ISO 5949: 1983 Стали инструментальные и стали подшипниковые — Микрофотографический метод оценки распределения карбидов с помощью контрольных микрофотоснимков.

33. ISO 6743-2: 1981 Смазки, промышленные масла и сопутствующие продукты (Класс L) — Классификация -Часть 2: Группа F — Шпиндельные подшипники, подшипники и муфты.

34. ISO 6811: 1998 Подшипники скольжения сферические — Словарь.

35. ISO Cor. 1 6811: 1999 Подшипники скольжения сферические — Словарь — Техническая поправка 1.

36. ISO 7063: 2003 Роликовые игольчатые подшипники — Опорные ролики — Допуски.

37. ISO 7938: 1986 Авиация — Шариковые подшипники для направляющих роликов тросов управления -Размеры и нагрузки.

38. ISO 7939: 1988 Авиация — Неметаллические направляющие ролики с шариковыми подшипниками для тросов управления — Размеры и нагрузки.

39. ISO ISO 8443: 1999 8826-1: 1989 Подшипники качения — Радиальные шариковые подшипники с бортом на наружном кольце — Размеры борта. Технические чертежи — Подшипники качения — Часть 1: Общее упрощенное изображение.

40. ISO 8826-2: 1994 Технические чертежи — Подшипники качения — Часть 2: Детализированное упрощенное изображение.

41. ISO 9628: 1992 Подшипники качения — Вкладышные подшипники и эксцентрические стопорные кольца.

42. ISO 9758: 2000 Авиация и космос — Вилкообразные наконечники стальные, с резьбой, для подшипников качения, для тросов управления самолетами — Размеры и нагрузки.

43. ISO 9760: 2000 Авиация и космос — Вилкообразные наконечники из нержавеющей стали для подшипников качения, для тросов управления самолетами — Размеры и нагрузки.

44. ISO 10285: 1992 Подшипники качения — Подшипники линейного перемещения — Шариковые рециркулирующие подшипники втулочного типа — Метрическая серия.

45. ISO 10317: 1992 Подшипники качения — Конические роликовые подшипники — Система обозначений.

46. ISO/TR 10657: 1991 Пояснительная записка к ISO 76.

47. ISO 10792-1: 1995 Авиация и космос — Самолетные сферические подшипники скольжения из нержавеющей стали с самосмазывающейся прокладкой — Часть 1: Метрическая серия.

48. ISO 10792-3: 1995 Авиация и космос — Самолетные сферические подшипники скольжения из нержавеющей стали с самосмазывающейся прокладкой — Часть 3: Технические условия.

49. ISO 12043: 1995 Подшипники качения — Однорядные цилиндрические роликовые подшипники — Размеры фасок для колец со скошенным и направляющими бортами.

50. ISO 12044: 1995 Подшипники качения — Однорядные радиально-упорные шариковые подшипники -Размеры фасок со стороны ненагруженного торца наружного кольца.

51. ISO 12240-1: 1998 Сферические подшипники скольжения — Часть 1: Радиальные сферические подшипники скольжения.

52. ISO 12240-2: 1998 Сферические подшипники скольжения — Часть 2: Радиально-упорные сферические подшипники скольжения.

53. ISO 12240-3: 1998 Сферические подшипники скольжения — Часть 3. Упорно-радиальные подшипники скольжения.

54. ISO 12240-4: 1998 Сферические подшипники скольжения — Часть 4. Хвостовики сферических подшипников скольжения.

55. ISO Cor. 1 12240-4: 1999 Сферические подшипники скольжения — Часть 4. Хвостовики сферических подшипников скольжения — Техническая поправка 1 .

56. ISO 13012: 1998 Подшипники качения — Подшипники качения линейного перемещения — Шариковые линейные рециркулирующие подшипники — Втулочный тип — Принадлежности.

57. ISO Cor. 1 13012: 1999 Подшипники качения — Подшипники качения линейного перемещения — Шариковые линейные рециркулирующие подшипники — Втулочный тип — Принадлежности -Техническая поправка 1 .

58. ISO 13411: 1997 Авиация и космос — Самолетные роликовые игольчатые подшипники и игольчатые опорные ролики — Технические условия.

59. ISO 13416: 1997 Авиация и космос — Самолетные роликовые игольчатые подшипники — Опорные ролики для скобы, однорядные, с уплотнениями — Метрическая серия.

60. ISO 13417: 1997 Авиация и космос — Самолетные роликовые игольчатые подшипники — Опорные ролики с хвостовиком, однорядные, с уплотнениями — Метрическая серия.

61. ISO 13790-1: 2004 Подшипники качения — Подшипники качения линейного перемещения — Часть 1: Номинальная расчетная динамическая грузоподъемность и расчетная долговечность.

62. ISO 14190: 1998 Авиация и космос — Самолетные подшипники качения: шариковые и сферические роликовые — Технические требования. 63. ISO 14191: 1998 Авиация и космос — Самолетные однорядные роликовые сферические самоустанавливающиеся подшипники качения, серии диаметров 3 и 4 -Метрическая серия.

64. ISO 14192: 1898 Авиация и космос — Самолетные однорядные роликовые сферические самоустанавливающиеся подшипники качения с защитной шайбой, для умеренного режима работы — Метрическая серия.

65. ISO 14195: 1998 Авиация и космос — Самолетные двухрядные роликовые сферические самоустанавливающиеся подшипники качения, с уплотнением, для трубовидных деталей с высоким сопротивлением кручению, для легкого режима работы -Метрическая серия.

66. ISO 14201: 1998 Авиация и космос — Самолетные двухрядные шариковые самоустанавливающиеся подшипники качения, серия диаметров 2 — Метрическая серия.

67. ISO 14202: 1998 Авиация и космос — Самолетные шариковые подшипники качения, жесткие, серии диаметров 0 и 2 — Метрическая серия.

68. ISO 14203: 1998 Авиация и космос — Самолетные однорядные шариковые подшипники качения, несамоустанавливающиеся, жесткие, серии диаметров 8 и 9 — Метрическая серия.

69. ISO 14204: 1998 Авиация и космос — Самолетные двухрядные шариковые подшипники качения, несамоустанавливающиеся, жесткие, серия диаметров 0 — Метрическая серия.

70. ISO 14728-1: 2004 Линейные подшипники — Динамическая и статическая расчетная грузоподъемность -Часть 1: Шариковые линейные рециркулирующие подшипники.

71. ISO 14728-2: 2004 Линейные подшипники — Динамическая и статическая расчетная грузоподъемность -Часть 2: Шариковые линейные рециркулирующие подшипники с профильными направляющими.

72. ISO 14728-2: 2004 Линейные подшипники — Динамическая и статическая расчетная грузоподъемность -Часть 2: Шариковые линейные рециркулирующие подшипники с профильными направляющими.

73. ISO 15241 2001 Подшипники качения — Символы и величины.

74. ISO 15242-1 2004 Подшипники качения — Методы измерения вибрации — Часть 1: Основные положения.

75. ISO 15242-2 2004 Подшипники качения — Методы измерения вибрации — Часть 2: Радиальные шариковые подшипники с цилиндрическими отверстием и наружной поверхностью.

76. ISO 15243 2004 Подшипники качения — Повреждения и отказы — Термины, характеристики и причины.

77. ISO 15312 2003 Подшипники качения -Допустимая тепловая скорость — Расчет и коэффициенты.

78. ISO/TS 16799 1999 Подшипники качения — Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс — Нарушение непрерывности в расчете базовой динамической грузоподъемности.

79. ISO 21107: 2004 Подшипники качения и сферические подшипники скольжения — Структура поиска для электронных баз данных — Характеристики и рабочие критерии, идентифицируемые по словарю признаков.

80. ИСО 1132-1:2000 Подшипники качения. Допуски. Часть 1. Термины и определения.

90. ИСО 1132-2:2001 Подшипники качения. Допуски. Часть 2. Принципы и методы измерения и контроля.

91. ИСО 12240-1:1998 Сферические подшипники скольжения. Часть 1. Радиальные сферические подшипники скольжения.

92. ИСО 12240-2: 1998 Сферические подшипники скольжения. Часть 2. Радиально-упорные сферические подшипники скольжения.

93. ИСО 12240-3:1998 Сферические подшипники скольжения. Часть 3. Упорно-радиальные сферические подшипники скольжения.

94. ИСО 12240-4:1998 (с поправкой) Сферические подшипники скольжения. Часть 4. Хвостовики сферических подшипников скольжения.

95. ИСО 199:1997 Подшипники качения. Упорные шариковые подшипники. Допуски.

96. ИСО 492:2002 Подшипники качения. Радиальные подшипники. Допуски.

97. ИСО 5753:1991 Подшипники качения. Радиальный внутренний зазор.

98. ИСО 76:1987 (с поправкой 1:1999) Подшипники качения. Статическая грузоподъемность.

99. ИСО 15242-4 Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Радиальные цилиндрические роликовые подшипники с цилиндрической внутренней и наружной поверхностью.

100. ИСО 15242-1:2004(Р) Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Часть 1: Основные положения.

101. ИСО 15242-2:2004(Р) Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Часть 2: Радиальные и радиально-упорные шариковые подшипники с цилиндрическим отверстием и цилиндрической наружной поверхностью.

102. ИСО 15242-3:2006(Р) Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Часть 3: Радиальные сферические и конические роликовые подшипники с цилиндрической внутренней и наружной поверхностью.

По материалам Википедии

Правила изображения подшипников качения

ГОСТ 2.420-69 устанавливает правила изображения подшипников качения в осевых разрезах и сечениях на сборочных чертежах изделий всех отраслей промышленности и соответствует СТ СЭВ 1797-79.

Подшипник изображают, как правило, без указания типа и конструктивных особенностей, в соответствии с его конфигурацией сплошными основными линиями по контуру.

На изображении проводят сплошными линиями крест, как показано на рис.1.

Рис.1.

При необходимости указания на сборочном чертеже типа подшипника вписывают условное графическое обозначение по ГОСТ 2.770-68.

Примеры упрощенных изображений подшипников без указания конструктивных особенностей приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Примеры упрощенных изображений подшипников

Тип подшипника		Упрощенное изображение
Радиальный шариковый	однорядный
Радиально-упорный шариковый	однорядный
	сдвоенный
Упорный шариковый	одинарный
	двойной
Радиальный роликовый	одинарный
	двухрядный
	самоустанавливающийся (сферический)
Радиально-упорный роликовый	однорядный
	двухрядный
	четырехрядный
Упорно-радиальный роликовый	одинарный (сферический)
Упорный роликовый	одинарный
Радиальный игольчатый	однорядный
	двухрядный
Упорный игольчатый	однорядный

При необходимости указания конструктивных особенностей подшипника следует руководствоваться изображениями, приведенными в таблице 2.

С установочным кольцом С коническим отверстием

Упрощенное изображение подшипника на чертеже должно соответствовать его рабочему положению в сборочной единице.

Упрощенное изображение подшипника на сборочном чертеже, содержащее сведения о конструктивных особенностях подшипника, должно состоять из упрощенных изображений, приведенных в таблицах 1 и 2.

Пример упрощенного изображения радиального шарикоподшипника с односторонним уплотнением приведен на рис.2.

Пример упрощенного изображения радиального шарикоподшипника с двумя защитными уплотнениями приведен на рис.3.

Пример упрощенного изображения радиально-упорного роликоподшипника приведен на рис.4.

При изображении подшипника в разрезе или сечении по правилам ГОСТ 2.109-73 допускается половину разреза (относительно оси вращения) изображать контуром с крестом посредине (рис.5).

Существуют много типов подшипников качения (рис. 9.36, а-з) : по направлению воспринимаемой нагрузки – радиальные (а, б, г, е), упорные (ж, з) и радиально-упорные (в, д); по форме тела качения – шариковые (а, ж, з), роликовые с цилиндрическими (б), коническими (в), бочкообразными (г, д) и игольчатыми (е) роликами; по числу рядов тел качения – однорядные (а, б, в, г), двухрядные (д) и многорядные, одинарные (з) и двойные (ж). Кроме того, их выпускают сверхлегкой, особо легкой, легкой, средней и тяжелой серий по диаметру, обозначаемых одной из цифр: 7, 8, 9, 1, 7, 2, 3, 4 и 5 в порядке увеличения размера наружного диаметра подшипника при одинаковом внутреннем диаметре, и узкой, нормальной, широкой или особо широкой серий по ширине (высоте), обозначаемых одной из цифр: 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5 и 6 в порядке увеличения размера ширины или высоты ГОСТ 3478-79* (СТ СЭВ 402-84).

На рис. 9.37 показаны однорядные радиальные шариковые подшипники для вала d=45 мм различных серий по наружному диаметру (слева направо) – особо легкой серии, легкой, средней и тяжелой, и узких по ширине, выпускаемых по ГОСТ 8338-75* (СТ СЭВ 3795-82).

Различны марки материалов, из которых их изготовляют (например, из сталей марок ШХ15, ШХ15СГ и др.), различны степени точности, покрытия, термообработка и некоторые другие параметры. Все эти особенности могут быть отражены в условном обозначении подшипника качения. Основное условное обозначение состоит из семи цифр, отсчитываемых справа налево.

Первые две цифры определяют внутренний диаметр подшипника, как частное от деления на 5. Так, например, для d=400 мм в условное обозначение войдет число 80; для подшипника, показанного на рис. 9.38, войдет число 08. Третья цифра характеризует серию по D.

Пусть в данном примере легкая серия диаметров 2. Вносим ее в условное обозначение: 208. Эта серия совместно с серией ширин определяет основные размеры подшипника – D и В. Четвертая цифра характеризует тип подшипника по направлению воспринимаемой нагрузки и формы тела качения, обозначаемый, согласно табл. 3 ГОСТ 3189-89, цифрой от 0 до 9. Так, например, шариковый радиальный обозначают цифрой 0, роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами – 2, роликовый игольчатый – 4, шариковый упорный – 8, роликовый конический – 7 и т. д. Дополняем обозначение четвертой цифрой: 0208.

Пятая и шестая цифры определяют конструктивную разновидность подшипника, обозначаемую по ГОСТ 3395-89 от 00 до 99. В данном примере радиальный шариковый подшипник имеет одностороннее уплотнение. Его обозначение – 16, выпускают по ГОСТ 8882-75* (СТ СЭВ 3793-82). Дополняем обозначение: 160208 ГОСТ 8882-75*.

Седьмая цифра определяет серию ширин, в данном примере- 3 (широкая). Вносим ее в обозначение: 3160208 ГОСТ 8882-75, которое наносят на торцовой (нерабочей) поверхности

подшипника. Нулевые обозначения, расположенные левее последней значащей цифры, не указывают. Пусть 0 – обозначение типа подшипника, 00 – конструктивной разновидности, 0 – серии ширин. Тогда условное обозначение будет состоять из трех цифр, например 204 ГОСТ 8338-75 (см. рис. 9.37).

Класс точности (0 – нормальная, 6, 5, 4, 2 – повышенные, в порядке возрастания) указывают через тире перед обозначением, например: 2-3160208 ГОСТ 8882-75; 6-204 ГОСТ 8338-75.

Шарики и ролики (чаще игольчатые) применяют и в качестве отдельных деталей. Примеры обозначений:

Шарик 5,8-10 ГОСТ 3722-81, где 5,8 – номинальный диаметр в мм, 10 – степень точности.

Ролик 2X15, 8АЗ ГОСТ 6870-81, где 2 – диаметр, 15,8 – длина в мм ролика игольчатого, 3 – степень точности, исполнение А.

Подшипники качения на сборочных чертежах, согласно ГОСТ 2.420-69*, как правило, в осевых размерах и сечениях изображают упрощенно, без указания типа и конструктивных особенностей, основными линиями обводят только его контур с проведением тонких диагоналей (рис. 9.39, а). При необходимости в контур подшипника вписывают условное графическое обозначение по ГОСТ 2.770-68* (СТ СЭВ 2519-80), как показано на рис. 9.40, в последовательности, как на рис. 9.36.

Конструктивное оформление подшипниковых узлов (опор) редуктора зависит от типа подшипников, схемы их установки, вида зацепления редукторной пары и способа смазывания подшипников и колес.

Основным изделием подшипникового узла является подшипник. Помимо этого комплект деталей узла может включать: детали крепления колец подшипников на валу и в корпусе; крышки и компенсаторные кольца; стаканы; уплотнения (наруж­ные и внутренние); регулирующие устройства.

Рассмотрим схемы установок и выбор посадок подшипников, а также рекомендации по конструированию и выбору отдельных комплектующих деталей подшипниковых узлов; приводятся правила вычерчивания внутренней конструкции подшипников.

Схемы установки подшипников

Типы подшипников по­добраны в разд. 2 и их пригодность для каждого вала проверена. Вал с опорами должен представлять статически определимую систему в виде балки с одной шарнирно-подвижной (плавающей) опорой для пред­отвращения защемления в подшипниках от температурных деформаций вала и одной шарнирно-неподвижной (фиксиру­ющей) опорой, препятствующей осевому смещению вала. Статически неопределимые системы в виде балки на трех опорах (три подшипниковые опоры на одном валу) не рекомендуются.

Рис. 3.8. Установка радиальных шарикоподшипников по схеме 1

Плавающие опоры допускают осевое перемещение вала от температурных деформаций в

любом направлении и восп­ринимают только радиальные нагрузки (см. рис. 3.8). Если в зацеплении действуют радиальная (F r) и осевая (F a) силы, то в качестве плавающей выбирают более нагруженную опору; если в зацеплении действует только радиальная сила, то плавающая – менее нагруженная опора.

Фиксирующие опоры ограничивают перемещение вала в од­ном (см. рис. 3.10) или обоих направлениях (см. рис. 3.8, 3.9) и воспринимают радиальную и осевую нагрузки.

Таким образом, осевое фиксирование валов осуществляется различными способами установки подшипников в плавающих и фиксирующих опорах.

Схема 1 . Осевое фиксирование вала в одной опоре одним подшипником (рис. 3.8). Плавающая опора. Внутреннее кольцо подшипника с обоих торцов закреплено на валу. Наружное кольцо в корпусе не закреплено и допускает осевое перемещение вала в обоих направлениях.

Рис. 3.9. Установка подшипников по схеме 2

Рис. 3.10. Установка радиальных шарикоподшипников по схеме 3 – враспор

Фиксирующая опора. Внутреннее кольцо подшипника с обоих торцов закреплено на валу. Наружное кольцо также с дву­сторонним закреплением в корпусе ограничивает осевое пе­ремещение вала в обоих направлениях.

Типы подшипников. При конструировании используютсярадиальные однорядные шариковые и роликовые (прил. 6 – 8) и двухрядные сферические. Любой подшипник плавающей опоры может быть применен с лю­бым подшипником фиксирующей опоры. В проектируемых редукторах приняты радиальные однорядные шарикоподшип­ники.

Достоинства схемы 1: температурные удлинения вала не вызывают защемления тел качения в подшипниках; не требуется точного расположения посадочных мест подшипников по длине вала.

Недостатки схемы 1: малая жесткость опор и связанное с этим увеличение прогибов валов и деформация сидящих на них деталей; относительная сложность конструкции фиксирующей опоры из-за необходимости крепления подшипника, как на валу, так и в корпусе.

Применение. При любых расстояниях между опорами, значительных температурных деформациях вала и невысоких требованиях к жесткости опор и вала. В проектируемых приводах схему 1 применяют ограниченно (в цилиндрических редукторах при a w > 180 мм).

Схема 2 . Осевое фиксирование вала в одной опоре двумя подшипниками (см. рис. 3.9)

Закрепление внутренних и наружных колец подшипников на валу и в корпусе плавающей и фиксирующей опор такое, как и в схеме 1.

Рис. 3.11. Установка радиально-упорных шарикоподшипников по схеме 3 – враспор

Типы подшипников. В плавающей опоре применяют радиальные однорядные шариковые и роликовые, а также двухрядные сферические, в фиксирующей опоре – сдвоенные одинарные радиальные и радиально-упорные. Любой из подшипников плавающей опоры может быть применен с любым подшипником фиксирующей опоры. Подшипники фиксирующей опоры устанавливают в стаканы. В проектируемых редукторах приняты (рис. 3.9): в плавающей опоре радиальные однорядные шарикоподшипники; в фиксирующей – сдвоенные однорядные радиально-упорные шариковые и роликовые конические.

Достоинства и недостатки схемы 2 такие же, как и схемы 1, но при этом схема 2 характеризуется большей жесткостью фиксирующей опоры.

Применение. При любых расстояниях между опорами, значительных температурных деформациях вала и высоких требованиях к жесткости опор и вала. В проектируе

мых приводах схему 2 применяют ограниченно (на быстроходных валах червячных редукторов при а W > 160 мм).

Рис. 3.12. Установка конических роликоподшипников по схеме 3 – враспор

Рис. 3.13. Установка конических роликоподшипников по схеме 3 – враспор

Схема 3. Осевое фиксирование вала в двух опорах – враспор (см. рис. 3.10 – 3.13)

Обе опоры конструируют одинаково, при этом каждый подшипник ограничивает осевое перемещение вала в одном направлении. Внутренние кольца подшипников закрепляют на валу упором в буртики 3-й или 5-й ступени вала либо торцы других деталей (распорные кольца, втулки, маслоотбойные шайбы), установленных на 2-й или 4-й ступени. Наружные кольца подшипников закреплены от осевого смещения упором в торцы крышек или других деталей, установленных в подшипниковом гнезде. Кольца радиально-упорных подшипников обеих опор располагают широкими торцами наружу.

Типы подшипников. В проектируемых редукторах приняты радиальные однорядные шариковые и радиально-упорные шариковые и роликовые конические подшипники. Если вопорах применены радиальные подшипники, то для компенсации тепловых деформаций сравнительно коротких (до 300 мм) валов между торцом наружного кольца и крышкой обеспечивают зазор: а = 0,2…0,5 мм (на сборочных чертежах редукторов зазор не показывают). При установке радиально-упорных подшипников для предотвращения защемления в телах качения от температурных деформаций вала предусматривают осевую регулировку зазоров в подшипнике (см. разд. 2).

Достоинства: возможность регулировки подшипников; простота конструкции опор (отсутствие стаканов и других дополнительных деталей).

Недостатки: вероятность защем­ления тел качения в опорах вследствие температурных дефор­маций; более жесткие допуски на осевые размеры вала и ширину корпуса.

Применение. При небольших расстояниях между опорами l < (6…8) d. Меньшие значения относятся к роликовым, боль­шие – к радиально-упорным шариковым подшипникам. Для радиальных подшипников l >10 d. В разрабатыва­емых проектах схема 3 предпочтительна и широко применяется для быстроходных и тихоходных валов цилиндрических и чер­вячных редукторов (для вала-червяка при a w < 160 мм), а также для тихоходных валов конических редукторов.

Схема 4 . Осевое фиксирование вала в двух опорах – врастяжку (рис. 3.14, 3.15)

Обе опоры конструируют одинаково, при этом каждый подшипник ограничивает осевое перемещение вала в одном направлении. Внутреннее кольцо одного подшипника (на рис. 3.14 – 3.15 – левого) упирают в регулировочную гайку (прил. 32) , при этом его посадку для возможности перемещения по валу не ослабляют; внутреннее кольцо другого упирают в буртик третьей ступени или торцы других деталей (уплотнительные или мазеудерживающие шайбы), установленных на валу. Наружные кольца подшипников упирают широкими торцами в буртики отверстия корпуса или стакана (рис. 3.15) или применяют подшипники (ГОСТ 520-2002, ) с бортами на наружном кольце (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Установка конических роликоподшипников по схеме 4 – врастяжку

Рис. 3.15. Установка радиально-упорных шарикоподшипников по схеме 4 –врастяжку

Типы подшипников. В проектируемых редукторах приняты радиально-упорные шариковые и роликовые конические под­шипники.

Достоинства: возможность регулирования опор; малая вероятность защемления тел качения в опорах при температур­ных деформациях, так как зазоры в подшипниках будут увеличиваться.

Недостатки: высокие требования точности, предъявляемые к резьбе вала и гаек и к торцам гаек; усложнение конструкции опор.

Применение. При небольших расстояниях между опорами: l = (8…10)d . Меньшие значения относятся к роликовым, большие – к радиально-упорным шариковым подшипникам. В разрабатываемых проектах схема 4 применяется для быстроходных валов конических редукторов.

Посадки подшипников

В проектируемых редукторах внутреннее кольцо подшипника вращается относительно ра­диальной нагрузки (R r),подвергаясь так называемому ци­ркуляционному нагружению; наружное кольцо неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению. Соединение вращающихся относительно радиальной нагруз­ки внутренних колец подшипника с валом осуществляется с натягом, исключающим проворачивание и обкатывание кольцом сопряженной ступени вала. Посадки неподвижных относительно радиальной нагрузки наружных колец подшипника выбирают более свободными, допускающими наличие небольшого зазора: периодическое

проворачивание наружного кольца полезно, так как при этом изменяется положение его зоны нагружения. Кроме того, такое сопряжение облегчает осевые перемещения колец при монтаже, при регулировании зазора в подшипниках и при температурных деформациях валов.

Подшипник является основным комплектующим изделием, не подлежащим в процессе сборки дополнительной доводке. Требуемые посадки в соединении подшипника качения получа­ют назначением соответствующих полей допусков на диаметры вала или отверстия в корпусе.

Для наиболее распространенного в общем машиностроении случая применения подшипников класса точности 0 выбор полей допусков вала и отверстия корпуса можно производить в зависимости от вида нагружения колец, режима работы подшипников. Проектируемые согласно тех­ническим заданиям приводы работают в режиме мало меня­ющейся нагрузки. В этом случае поле допуска вала для внутреннего кольца подшипника при циркуляционном нагружении: для шарико­вых – j s 6, k6; для роликовых – kб, mб. Поле допуска отверстия для наружного кольца шариковых и роликовых подшипников при местном нагружении – H7.

Крепления колец подшипников на валу и в корпусе

При выборе способа крепления колец подшипника следует учитывать схему установки подшипников, тип опоры (фиксирующая или плавающая), величину осевой нагрузки, способ регулирования подшипников и колес, тип и характер посадки подшипников, частоту вращения вала, размеры и конструкцию узла в целом. В каждом частном случае принятому способу крепления внутреннего кольца могут соответствовать различные способы крепления наружного кольца, и наоборот. На рис. 3.16 и 3.17 приведены наиболее распространенные в общем машиностроении способы крепления колец подшипников на валу и в корпусе.

Рис. 3.16. Способы крепления наружного кольца подшипника

а) Подшипники установлены по схемам 1 и 2

Наружные кольца фиксирующих опор закрепляют в корпус с двух сторон: врезной или торцовой крышкой и уступом в корпусе (рис. 8.15, a, г); торцовой крышкой и упорным буртиком стакана (рис. 3.16, б); пружинным стопорным кольцом и уступом в корпусе (рис. 3.16, в).

Рис. 3.17. Способы крепления внутреннего кольца подшипника

Наружные кольца плавающих опор в корпусе не закрепляют.

Внутренние кольца обеих опор закрепляют на валу с двух сторон: с одной стороны буртиком вала, с другой – одним из способов крепления различными крепежными деталями:

· пружинным упорным кольцом, которое закладывается в разведенном состоянии в кольцевую канавку на валу(рис. 3.17, б), крепление применяется при ограниченных частотах и значительных осевых нагрузках;

· круглой шлицевой гайкой (прил. 32) при значительных осевых нагрузках (рис. 3.17, в), гайка предохраняется от развинчивания стопорной многолапчатой шайбой, внутренний зуб которой входит в паз вала, а один из наружных отгибается в прорези гайки (см. рис. 3.14, 3.15);

· концевой шайбой, которая крепится к торцу вала винтом по оси вала и стопорным штифтом (или двумя винтами вне оси вала) (рис. 3.17, г);

· распорной втулкой, установленной между торцами внутреннего кольца подшипника и ступицы элемента открытой передачи или муфты. Крепление может передавать значительные осевые нагрузки.

б) Подшипники установлены по схеме 3

Внутренние кольца подшипников в обеих опорах устанавливают с упором в буртик вала с натягом без дополнительного крепления с противоположной стороны (см. рис. 3.17, а). При недостаточной высоте буртика его функции выполняют распорные втулки.

Наружные кольца подшипников в обеих опорах устанавливают в корпус с односторонней фиксацией упором в торец крышки или компенсаторного кольца (см. рис. 3.13).

Крышки для подшипниковых узлов

Для герметизации подшипниковых узлов редуктора, осевой фиксации подшипников и восприятая осевых нагрузок применяют крышки. Они изготовляются, как правило, из чугуна СЧ15 двух видов – торцовые и врезные. Те и другие выполняют в двух конструктивных исполнениях: глухие и с отверстием для выходного конца вала. Размеры крышек определяют в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника (D)или стакана и выбирают по приложениям 14, 15.

Торцовые крышки . Применяются в неразъемных корпусах для подшипниковых узлов быстроходных валов редукторов; могут также применяться и в редукторах с разъемными корпусами. Выбор конструкции крышки зависит:

· от уплотнения валов. Крышки с отверстием для манжетного уплотнения (прил. 14 – 15);

· от крепления подшипников на валу. Низкие крышки применяют при закреплении внутреннего кольца подшипника без помощи крепежных деталей; высокие – при закреплении кольца, например, гайкой (см. рис. 3.15);

· от регулировки зазоров в подшипниках. Производится установкой под фланец крышки набора прокладок (см. рис. 3.12) или с помощью винтов с резьбовыми крышками (прил. 16);

· от размещения комплекта деталей подшипникового узла. При размещении комплекта в корпусе крышка выбирается по диаметру наружного кольца подшипника (D); если комплекс деталей собирается в стакане, то размеры крышки определяют по его наружному диаметру (D a).

Врезные крышки (прил.

14). Широко применяют в современном редукторостроении в разъемных корпусах с межосевым расстоянием a w 250мм. Выбор конструкции крышки зависит от способа уплотнение валов:

· для вала с манжетным уплотнением выбираются крышки с отверстием для манжетного уплотнения (см. рис. 3.10);

· для вала с жировыми канавками выбираются крышки с жировыми канавками;

· при отсутствии выходного вала (см. рис. 3.16, а) применяются глухие крышки (приложение 37). Регулировка радиалъно-упорных подшипников производится только резьбовыми деталями (см. рис. 3.13) а радиальных – установкой компенсаторного кольца между наружным кольцом подшипника и глухой крышкой. Осевой размер кольца определяется конструктивно с учетом зазора на температурную деформацию вала. Толщина кольца принимается равной толщине наружного кольца подшипника.

Примечания: 1. Посадка стакана конической шестерни (H7/js6) обеспечивает его перемещение при регулировке зацепления. Стаканы подшипниковых узлов других валов неподвижны; посадки с натягом типа H7/k6 или Н7/m6. 2. При установке стакана в корпус с натягом фланец делают уменьшенным без отверстий под винты (см. рис. б). 3. Наружный диаметр стакана (D а) и его длина определяются конструктивно в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника, длины вала (или его ступеней) размещения комплекта деталей подшипникового узла.

Конструирование стаканов

· Стаканы при конструировании подшипниковых узлов применяются для облегчения их сборки (и разборки) вне корпуса редуктора и удобства регулировки подшипников и зацепления колес. В проектируемых редукторах стаканы ставят в фиксирующих опорах при установке подшипников по схемам 1 и 2 (см. рис. 3.9), а также по схеме 4 (см. рис. 3.14).

Кроме того, установка стаканов необходима в подшипниковых узлах быстроходных валов червячных редукторов и цилиндрических вертикальных редукторов с неразъемным корпусом в случае, если диаметр выступов червяка или шестерни окажется больше диаметра наружного кольца подшипника (d a 1 > D).Стаканы изготовляют обычно из чугуна СЧ15, реже из стали. Конструкцию и размеры стаканов определяют по табл. 3.12.

Уплотнительные устройства

Применяют для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также защиты их от попадания пыли, грязи и влаги. В зависимости от места установки в подшипниковом узле уплотнения делят на две группы: наружные устанавливают в крышках (торцовых и врезных) и вну mpeнние – устанавливают с внутренней стороны подшипниковых узлов.

Наружные уплотнения . В проектируемых редукторах используются уплотнения по цилиндрическим (манжетные), торцевым (торцовые) поверхностям и щелевые. Выбор типа уплотнения зависит от способа смазывания подшипников, окружной скорости вала, рабочей температуры и характера внешней среды.

Рис. 3.18. Манжетное уплотнение

Манжетные уплотнения (рис. 3.18). Их используют при смазывании подшипников как густым, так и жидким материалом при низких и средних скоростях (v 10 м/с), так как они оказывают сопротивление вращению вала. Резиновые армированные манжеты (прил. 17). Манжета состоит из корпуса, изготовленного из бензомаслостойкой резины, стального Г-образного каркаса и бра­слетной пружины. Манжеты, работающие в засоренной среде, снабжены «пыльником» . Для предохранения смазочного материала от вытекания манжету обычно устанавливают рабочей кромкой внутрь корпуса (рис. 3.12, 3.14), что обеспечивает к кромке доступ масла, уменьшающего износ резины.

Для удобства выемки манжеты в крышке подшипника иногда предусматривают 2 – 3 отверстия диаметром 3…4 мм (рис. 3.18).

Торцовые уплотнения (см. рис 3.19). Их применяют преимущественно при жидком смазочном материале. Наиболее простые торцовые уплотнения – стальными шайбами (прил. 18). Торцовая грань шайбы выступает за ее плоскость на величину С = 0,5…0,6 мм, что создает после закрепления шайбы некоторую силу прижатия ее граней к торцам кольца подшипника.

Рис. 3.19. Торцовые уплотнения стальными шайбами

Щелевые уплотнения . Они эффективно работают при любом способе смазывания подшипников, практически при любой скорости, ибо не оказывают сопротивления вращению вала. Формы проточек щелевых уплотнений представлены на рис. 3.20. Размер щелевых проточек (а) определяется при выборе соответствующей крышки подшипника.

Внутренние уплотнения . Установка и конструкция внутренних уплотнений зависят от способа смазывания подшип­ников и конструкции подшипникового узла.

Рис. 3.20. Формы щелевых канавок

Рис. 3.21. Маслозащитные шайбы

Смазывание разбрызгиванием . При нижнем или боковом расположении червяка в червячных редукторах (см. рис. 3.11) и шестерни в цилиндрических (см. рис. 31) и конических (см. рис. 3.15) масло, выжимаемое из зацепления, обильным потоком выбрасывается в рядом расположенные подшипники. Поэтому подшипниковые узлы закрывают с внутренней стороны корпуса маслозащитными шайбами (рис. 3.1, 3.21). Толщина шайб 1,2…2,0 мм; зазор между корпусом и наружным диаметров шайбы – 0,2…0,6 мм (на чертежах этот зазор не показывается).

Смазывание пластичным материалом . При этом способе смазывания подшипниковые узлы должны быть изолированы от внутренней полости редуктора во избежание вымывания пластичного смазочного материала жидким, применяемым для смазывания зацепления.

Уплотнение мазеудерживающим кольцом (рис. 3.22, a). 3азор между кольцом и корпусом (стаканом) 0,1…0,3 мм (на чертежах зазор не показывают); выход за торец

корпуса (стакана) С =1…2 мм. Эффективное уплотнение при постоянном направлении вра­щения создает винтовая канавка, нарезанная на внешней поверхности кольца (рис. 3.22, б), по которой смазочный материал направляется внутрь корпуса (направление нарезки винтовой линии канавки противоположно направлению вращения)

Рис. 3.22. Мазеудерживающие кольца и шайбы

Торцовое уплотнение стальной шайбой (см. рис. 3.22, в). Оно относится к типу контактных и эффективно предохраняет подшипник от вытекания смазочного материала

Размеры шайб см. приложение 18.

Регулировочные устройства

Подшипники качения могут быть собраны в узле с различными радиальными и осевыми зазорами. Под радиальным (е) или осевым (а) зазором понимают полную величину радиального или осевого перемещения в обоих направлениях одного кольца подшипника относительно другого под действием определенной силы или без нее.

Рис. 3.23. Зазоры в подшипниках

Нерегулируемые типы подшипников (например, радиальные шариковые) изготовляют со сравнительно небольшими зазорами: после установки на вал и в корпус они могут работать без дополнительной регулировки (рис. 3.23, а, б). В регулируемых типах подшипников (радиально-упорных шариковых, роликовых конических) необходимые осевые и радиальные зазоры могут быть установлены в определенных пределах только регулировкой при монтаже комплекта подшипников в узле (рис. 3.23, в; 8.1).

Наличие зазоров в подшипниках обеспечивает легкое враще­ние вала, предотвращает защемление тел качения в результате температурных деформаций. Устранение (выборка) зазоров повышает жесткость опор, точность вращения вала.

Под регулированием подшипников понимают:

а) установление минимальных зазоров, при которых в условиях эксплуатации не возникает натяг (в результате температур­ных деформаций);

б) создание при необходимости предваритель­ного натяга.

Регулирование подшипников осуществляется перемещением одного из его колец относительно другого в осевом направ­лении и зависит от типа подшипника, схемы установки и способа крепления внутреннего и наружного колец. Регулирование подшипников производят до регулирова­ния зацепления.

Подшипники установлены по схеме 1 (см. рис. 8.7). Фиксирование вала осуществляется в правой опоре одним радиальным подшипником, регулировку которого не произ­водят: необходимый зазор создан при изготовлении подшипника.

Подшипники установлены по схеме 2 (см. рис. 3.9). Регулирование подшипников производят только в фиксирующей опоре вала, состоящей из двух радиальных или радиально-упорных подшипников, и установленной, как правило, со стороны глухой крышки. Регулирование может производиться перемещением наружных или внутренних колец подшипника. Перемещение наружных колец (при этом они установлены узкими торцами друг к другу) осуществляется набором прокладок, устанавливаемых под фланец крышки. Перемещение внутренних колец (при этом наружные кольца установлены широкими торцами друг к другу) производят поджимом шлицевой гайки, которую после создания в подшипниках требуемого зазора стопорят многолап­чатой шайбой.

Подшипники установлены по схеме 3 враспор (см. рис. 3.10 – 3.13). Способы регулирования здесь зависят от типа подшипников и крышек подшипниковых узлов.

При установке торцовых крышек (см. рис. 3.11, 3.12) регулирование осуществляется набором металлических прокладок и применяется как при установке радиальных, так и радиально-упорных подшипников. Для регулирования подшипников набор прокладок можно установить под фланец одной из крышек. Если дополнительно требуется регулировать осевое положение вала, общий набор прокладок разделяют на два, а затем каждый из них устанавливают под фланец соответствующей крышки.

При установке врезных крышек (см. рис. 3.10, 3.13) регулирование радиальных подшипников производят установкой компенсаторных колец между торцами наружных колец под­шипников и крышек. При этом между торцом наружного кольца подшипника и торцом крышки с отверстием оставляют зазор для компенсации тепловых деформаций: а = 0,2…0,5 мм. На сборочных чертежах этот зазор ввиду его незначительности не показывают.

Рис. 3.24. Конструкция регулировочных устройств

Регулирование радиально-упорных подшипников производят только воздействием винта на самоустанавливающуюся шайбу (см. рис. 3.13, прил. 19), которая предохраняет наружные кольца подшипников от перекоса. Регулирование зазоров подшипников производят с одной стороны вала (со стороны глухой крышки). Комплект деталей регулировочного устройства включает (см. рис 3.24): регулировочный винт большого или малого диаметра (прил. 16), регулировочную самоустанавливающуюся шайбу 3 (прил. 19), торцовую или врезную крышку с резьбовым отверстием 4 (прил. 14) и стопорные детали: контргайку 5 (прил. 32) и др.

Рис. 3.25. Конструкция элементов подшипников

Подшипники установлены по схеме 4 – врастяжку (см. рис. 3.14, 3.15). По этой схеме установлены подшипники быстроходного вала конических ре­дукторов. Регулирование подшипников производят осевым перемещением внутреннего кольца подшипника, смежного с выходным концом вала, с помощью круглой шлицевой гайки. После создания в подшипниках требуемого зазора гайку стопорят многолапчатой шайбой.

Вычерчивание внутренней конструкции подшипников

На сборочных чертежах редукторов и общих видах приводов вычерчивают внутреннюю конструкцию подшипников быстроходного и тихоходного валов (без упрощений). Первоначально наносится тонкими линиями внешний контур подшипника. Затем определяются конструктивные элементы (рис. 3.25). При этом отрезок ab (роликовый подшипник) точками 1, 2, 3 делят на четыре равные части и из точки 3 под углом α = 15º проводят образующую конуса до ее пересечения с осью подшипника в точке О.

Рис. 3.26. Установка двух конических роликовых подшипников и фиксирующих деталей; подшипники контактируют кольцами

Сепараторы на чертежах подшипников не изображают, но при установке смежных с коническим роликопод­шипником деталей, например шлицевых гаек, или установке двух подшипников рядом, надо учитывать, что сепаратор выступает за пределы наружного кольца. Поэтому смежная деталь должна отстоять от торца наружного кольца конического роликопод­шипника на b = 4…6 мм, что обеспечивается установкой дистанционной втулки. Чтобы цилиндрические поверхности смежных деталей не касались сепаратора, высоты h 1 и h 2 не должны превышать величину: h 1(2) = 0,05(D – d). При проектировании подшипникового узла контакт смежных с подшипником деталей необходимо предусматривать только по торцам подшипниковых колец, на высоте заплечика. Другие поверхности смежных деталей должны отстоять от торцов колец для всех типов подшипников (кроме конических роликовых) не менее чем на а = 2…3 мм.

Правила, согласно которым на сборочных технических чертежах изображения подшипников наносятся упрощенно , сформулированы в таком нормативном документе, как ГОСТ 2.420–69 .

В подавляющем большинстве случаев при изображении подшипников качения не указываются их конструктивные особенности и типы. На технических чертежах эти детали обозначаются только по контуру, сплошными основными линиями, в соответствии с конфигурацией.

Упрощенное обозначение подшипников качения

Если это необходимо, то на сборочных чертежах тип подшипника вписывают непосредственно в его контур, и для этого используют графическое обозначение, предусмотренное для таких случаев в ГОСТ 2.770–68 .

Упрощенное изображение	Тип подшипника
	Однорядный шариковый подшипник радиальный
	Самоустанавливающийся подшипник
	Радиально-упорный подшипник
	Сдвоенный радиально-упорный подшипник
	Упорный подшипник
	Двойной упорный подшипник
	Роликовый радиальный однорядный подшипник
	Роликовый радиальный двухрядный подшипник
	Самоустанавливающийся подшипник роликовый
	Радиально-упорный роликовый подшипник
	Двухрядный подшипник
	Четырехрядный подшипник
	Сферический упорно-радиальный роликовый подшипник
	Упорный роликовый подшипник
	Игольчатый подшипник однорядный
	Двухрядный игольчатый подшипник
	Упорный одинарный

В тех случаях, когда требуется обозначить те или иные конструктивные особенности подшипника качения, конструкторам, составляющим технические чертежи, нужно руководствоваться данными, которые приведены в специальных таблицах, имеющихся в соответствующих нормативных документах по стандартизации.

Упрощенное изображение	Особенность конструкции
	Одна защитная шайба
	Одностороннее уплотнение
	Двустороннее уплотнение
	Две защитные шайбы
	Подшипник с установочным кольцом
	Подшипник, у которого внутреннее отверстие коническое

При изображении подшипников качения на технических чертежах в упрощенном виде они должны изображаться в полном соответствии его рабочему положению в сборочной единице.

Если на сборочном чертеже необходимо указать подшипник качения таким образом, чтобы привести сведения о его конструктивных особенностях, то изображение этой детали должно состоять из приведенных в специальных таблицах упрощенных изображений.Подшипник в разрезе

В тех случаях, когда подшипник изображается в сечении или разрезе, то половину этого разреза или сечения (если обозначать ее на чертеже относительно оси вращения) нужно обозначать контуром с крестом посредине.

Основные типы подшипников качения

Основными типами подшипников качения, выпускаемых современной промышленностью, являются:

Радиальные однорядные шарикоподшипники;

Радиальные двухрядные сферические шарикоподшипники;

Радиальные роликоподшипники;

Роликовые подшипники с витыми роликами;

Игольчатые подшипники;

Роликоподшипники радиальные двухрядные;

Радиально-упорные шарикоподшипники;

Конические роликовые подшипники;

Упорные шарико- и роликоподшипники.

Наиболее распространенными являются радиальные однорядные шарикоподшипники. Основное их преимущество – наибольшая допустимая частота вращения и наименьше потери при трении.

Для восприятия радиальных нагрузок используются радиальные двухрядные сферические шарикоподшипники. Они способны воспринимать невысокие осевые нагрузки и допускают достаточно значительный перекос колец.

Радиальные роликовые подшипники, имеющие в своей конструкции как длинные, так и короткие ролики, могут воспринимать только радиальные нагрузки.

Радиальные нагрузки в условиях низких угловых скоростей валов успешно воспринимают роликоподшипники с витыми роликами. Чаще всего они используются в устройствах, испытывающих серьезные ударные нагрузки, которые в значительной степени амортизируются именно витыми роликами. Одной из отличительных особенностей этого типа подшипников является то, что их монтаж не требует высокой точности.

В игольчатых подшипниках ролики имеют маленький диаметр и относительно большую длину. Они предназначены для работы в условиях радиальных нагрузок, хотя способны также выдерживать и нагрузки ударные при небольших угловых скоростях. Эти подшипники не допускают перекоса колец и воздействия осевых нагрузок, имеют малые габариты в радиальной плоскости по сравнению с другими типами подшипников одной и той же грузоподъемности и одинаковых диаметрах отверстия.

Двухрядные радиальные сферические шарикоподшипники используются при радиальных нагрузках, а радиально-упорные способны также воспринимать и нагрузки осевые. Применение конических роликовых подшипников аналогично радиально-упорным за исключением того, что они обладают большей грузоподъемностью и предусматривают возможность раздельного монтажа колец.

Упорные шариковые и роликовые подшипники могут выполняться самоустанавливающимися, и предназначены исключительно для восприятия осевых нагрузок. Их обычно монтируют в паре с радиальными роликовыми или шариковыми подшипниками, которые необходимы для ограничения свободы их передвижения по оси вала и ее центрирования.