Подшипники – это элементы конструкции механизмов и машин предназначенные для уменьшения сопротивления трения при вращательном или поступательном движении с использованием шариков и роликов в качестве элементов качения (подшипники качения) или специальных материалов с малым коэффициентом трения и особенностей конструкции (подшипники скольжения).
Основные отличительные признаки, по которым классифицируют подшипники:
Форма тел качения:
- шариковые;
- роликовые
- цилиндрические (короткие и длинные);
- конические;
- бочкообразные (симметричные и асимметричные);
- витые.
- игольчатые;
- комбинированные.
1. Направление воспринимаемой нагрузки:
- радиальные;
- радиально-упорные;
- упорно-радиальные;
- упорные;
- линейного перемещения.
2. Число рядов тел качения:
- однорядные;
- двухрядные;
- многорядные;
- составные (дуплексы, триплексы и т.д.);
- одинарные и двойные (для упорных подшипников).
3. Наличие пыле-грязе защиты:
- с защитными шайбами (с одной или двух сторон);
- с уплотнениями контактными или малого трения (с одной или двух сторон).
4. Способность компенсировать несоосность опор или изгиб вала (чувствительность к перекосам):
- самоустанавливающиеся (сферические);
- несамоустанавливающиеся.
5. Способ фиксации на валу и в корпусе:
- с упорным бортом на наружном кольце;
- с проточкой под стопорное кольцо;
- с закрепительными или стяжными втулками.
Выбор типа подшипника
Подробная классификация содержится в действующих стандартах. Однако эта классификация в определенной мере носит условный характер, так как многие типы подшипников могут удовлетворять различным целям. Например, шариковый радиальный однорядный подшипник способен воспринимать кроме радиальной и умеренную осевую нагрузку, поэтому при большой частоте вращения его применение более предпочтительно, чем упорного.
Поэтому нет каких-либо жестких правил в выборе типа подшипника. Кроме того, конструктору машины часто приходится принимать решение в условиях взаимоисключающих требований. Так, габариты подшипника по наружному и внутреннему диаметру приходится иногда принимать по диаметру отверстия корпуса или валу. Ограничение пространства в радиальном направлении вынуждает применять игольчатый подшипник, а иногда даже комплект игольчатых роликов с сепаратором, используя для наружного и внутреннего кольца корпусные детали машины. При ограничении пространства в осевом направлении прибегают к подшипникам с короткими цилиндрическими роликами.
Величина и направление нагрузки – решающий фактор при выборе типоразмера подшипника. При небольших нагрузках и малых диаметрах валов чаще применяют шариковые подшипники, а для больших нагрузок и больших диаметрах валов – роликоподшипники, так как они способны воспринимать большую нагрузку при равных габаритах с шариковыми подшипниками и обладают большей жесткостью. Только радиальную нагрузку воспринимают игольчатые роликоподшипники, подшипники с цилиндрическими роликами без бортов на любом кольце и тороидальные подшипники. Остальные радиальные подшипники в той или иной степени могут воспринимать осевую нагрузку.
Только осевую нагрузку воспринимают упорные подшипники. Подшипники шариковые упорные одинарные воспринимают осевую нагрузку одностороннего направления, а двойные – осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях.
При действии комбинированной нагрузки выбирают в первую очередь радиально-упорные шариковые и роликовые подшипники с коническими роликами. При этом величина осевой нагрузки, воспринимаемой подшипником, зависит от угла контакта. При увеличении угла контакта в подшипнике его осевая грузоподъемность повышается.
При наличии несоосности вала и корпуса, вызванной технологическими погрешностями или прогибом валов под действием рабочих нагрузок, применяют сферические шариковые и роликовые подшипники.
Выбор подшипника необходимо осуществлять с учетом вышеизложенных факторов.