Изучение конструкции подшипников качения и скольжения

 

Продолжительность работы – 2 часа

 

Цель работы: Ознакомление с видами и конструктивными особенностями подшипников качения и скольжения.

 

Принадлежности:

1 Подшипники качения (шарикоподшипники, роликоподшипники)

2.Подшипники скольжения

3 Линейка измерительная

4 Штангенциркуль

 

Правила техники безопасности:

1 Модели подшипников следует положить на стол так, чтобы они не могли упасть от случайного толчка

2 Прежде, чем начать какое-либо действие, убедитесь, что оно не приносит вреда окружающим

 

Общие положения:

Назначение подшипников - поддерживать вращающиеся валы и оси в пространстве, обеспечивая им возможность вращения или качения и воспринимать действующие на них нагрузки. По виду трения подшипники различают на подшипники скольжения и подшипники качения.

Подшипники качения - это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения качения.

Подшипники качения состоят из следующих деталей (рис.1,2): наружного кольца (1), внутреннего кольца (2) с дорожками качения (3), тел качения (4) (шариков или роликов), сепараторов (5), разделяющих и направляющих тел качения.

 

 

Рисунок – 1 Основные типы шарикоподшипников

Рисунок 2 – Основные типы роликоподшипников

 

Подшипники качания разделяют (ГОСТ 3395-75) по направлению воспринимаемой нагрузки на:

– радиальные, предназначенные для чисто радиальной нагрузки

– радиально–упорные, предназначенные для комбинированных радиальной и осевой нагрузок

– упорные, предназначенные для осевой нагрузки

– упорно-радиальные, предназначенные для осевой и небольшой радиальной нагрузок

По форме тел качения подшипники разделяют на шариковые и роликовые.

 

Шарикоподшипники (рис. 1а-г) выполняют для всех рассмотренных выше групп по направлению воспринимаемой нагрузки.

Роликоподшипники выполняют следующих типов:

–цилиндрические с короткими цилиндрическими роликами (рис.2а-в);

–сферические с роликами бочкообразной формы (рие.2г);

–игольчатые (рис.2е) - все радиальные;

–коничаские с коническими роликами - радиально-упорнью (Рис.2д)

–упорные с цилиндрическими, коническими или бочкообразными роликами (рис.3в,д,ж).

По числу рядов тел качения подшипники делят на однорядные (рис.1а,б,2а,б,в,ч,е) (имеющие основное распространение), двухрядные (рис.1в, 2г), многорядные.

Шарикоподшипники в среднем более быстроходны. Роликоподшипники имеют высокую (в среднем на 50-70%) грузоподъемность. Наиболее массовым типом подшипников являются радиальные подшипники

 

Диаметр шариков определяют по формуле:

 

Д_ш = ( 0,275 · 0,317) · (Д - d) (1)

 

Число шариков определяют по формуле:

 

Z = 2,9 · ( d + Д) / (Д - d ) (2)

 

Номинальные радиусы профилей дорожек качения внутреннего кольца определяют по формуле:

R= 0,515 Д_ш (3)

 

 

а) б) в) г)

 

 

д) е) ж) з)

 

а - шарик; б - короткий цилиндрический ролик; в - длинный цилиндрический ролик; г - витой ролик; д - конический ролик; е - бочкообразный ролик; ж - бочкоконический ролик; з - игольчатый ролик.

 

Рисунок 3 – Основные типы тел качения

Подшипники выполняют по стальными штампованными сепараторами (рис.4):

а - змейковый, состоящий из двух половинок, соединенных заклёпками;

б - массивный, при высоких скоростях (более 15 м/с);

в - лепестковый, для двухрядных сферических шарикоподшипников.

 

 

 

г)

а) б) в)

 

Рисунок 4 – Типы сепараторов для шарикоподшипников

 

 

б)

 

а) в) г) д)

а,б,в,г - массивные, при повышенных частотах вращения; д – штампованный;

Рисунок 5 – Типы сепараторов для роликоподшипников

Подшипники скольжения - это опоры вращающихся деталей, работающие в условиях скольжения поверхности цапфы по поверхности подшипника.

По направлению воспринимающих нагрузок подшипники скольжения разделяют на две основные группы: радиальные, предназначенные для восприятия нагрузок перпендикулярно к оси вала, и упорные - для восприятия осевых нагрузок.

Для работы без износа или с малым износом подшипники должны смазываться. Доминирующее распространение получили подшипники с жидкой смазкой

Подшипник скольжения состоит из корпуса (I) (рис.6) вкладышей (2), поддерживающих вал (з) а также смазывающих и защитных устройств.

 

Рисунок 6 – Подшипник скольжения

Вкладыши применяют для того, чтобы не выполнять корпуса подшипников из дорогих антифрикционных материалов, для возможности замены после износа. Вкладыши в неразъемных подшипниках изготавливают в вице втулок (рис.7а), а в разъемных из двух половинок (рис.7б).

 

Рисунок 7 – Вкладыши подшипников

 

Толщина литого вкладыша, устанавливаемого в корпусе определяется по формуле :

 

d_в = (0,035...О,05) · d + 2,5; мм (4)

 

где, d - диаметр цапфы, мм.

 

Последовательность выполнения работы:

 

1) Ознакомиться с описанием работы.

2) Определить типы предложенных моделей подшипников

3) Зарисовывать один из предложенных подшипников, проставить условные обозначения, разобрать его

4) Измерить диаметр тел качения, посчитать их количество

5) Определить диаметр тел качения расчетным путем. Результаты сравнить

6) Заполнить таблиц

7) Оформить и сдать отчёт

 

 

Таблица 1 – Сводная таблица результатов

 

Тип подшипника	Тип тела качения	Тип сепаратора	Диаметр тел качения	Кол-во тел качения	Какие нагрузи воспринимает	Где устанавливается
практичмм.	расчёт	Практич мм.	расчёт

 

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение подшипников?

2. На какие типы разделяют подшипники по виду трения.

3. Какие подшипники называют подшипниками скольжения, а какие подшипниками качения?

4. Из каких деталей состоят подшипники скольжения, а из каких подшипники качения?

5. Где применяют подшипники скольжения?

6. Назовите основные достоинства и недостатки подшипников скольжения.

7. Из каких материалов изготавливают подшипники?

8. Какие виды тел качения вы знаете?

9. Какую роль играет сепаратор в подшипниках качения?

10. Назовите достоинства и недостатки подшипников качения.

11. Классификация подшипников скольжения.

12. Как классифицируют подшипники качения?