Упорный подшипник качения. По характеру трения подшипники разделяют на две большие группы. Условные обозначения подшипников в мире

Реферат по дисциплине «Физика»

Выполнил: студент гр. ВАУ – 126 6 Шипаев В.В.

Волжский политехнический институт

Волжский 2013г.

Подшипники используются с древних времён. В зависимости от условий эксплуатации механизмов и машин (скорость движения, нагрузки, температура окружающей среды, фин. затраты,…)выбираются при помощи расчета определённые типы п/ш которые изготавливаются из различных материалов.

Назначение подшипника- уменьшение трения между движущейся и неподвижной частями механизма, т.к. с трением связаны износ, нагрев и потеря энергии.

ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ: -опора вращающейся (движущейся) части механизма работающая в условиях преобладающего ТРЕНИЯ КАЧЕНИЯ.Обычно состоит из наружного кольца, тел качения (шарик, ролик), сепаратора, внутреннего кольца (рис.1).

рис.1

Тела качения контактируют с наружным и внутренним кольцом, что при вращении приводит к трению проскальзывания. Потери энергии связаны с трением скольжения тел качения о сепаратор, внутренним трением в материале контактирующих тел (упругие деформации), сопротивлением смазки.

Классифицируются: -по телам качения: шариковые, роликовые (цилиндрические, конические, игольчатые, витые, бочкообразные, бочкообразные конические,…).

По типу нагрузки: радиальные (нагрузка перпендикулярно оси вращения);

радиально-упорные (нагрузка перпендикулярно и вдоль оси вала);

линейные(обеспечивают движение вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или не возможно);

шариковые винтовые передачи(сопряжение винт-гайка через тела качения).

По числу тел качения (одно-, двух-, и многорядные).

По способности компенсироватьнесоосность вала и п/ш (обычные и самоустанавливающиеся).

В шарикоподшипниках ТОЧКА КОНТАКТА (меньше коэффициент трения). В роликоподшипнике ЛИНИЯ КОНТАКТА (больше коэффициент трения).

Поэтому при одинаковых габаритах шарико-п/ш допускают большую скорость вращения, но воспринимают меньшую нагрузку чем ролико-п/ш.

Достоинства п/ш качения:

Высокая скорость вращения;

Выдерживают большие нагрузки;

Небольшая ширина (осевой размер);

Умеренные требования по смазке;

Большой диапазон рабочих температур (спец п/ш до 1000ос).

Недостатки п/ш качения:

Высокая стоимость;

Сложность в изготовлении;

Большие радиальные размеры.

Применяемые материалы:

В основном п/ш изготавливают из высокоуглеродистой низколегированной стали(наружные и внутренние кольца, тела качения подвергаются закалке), низкоуглеродистой стали, латунь (сепаратор, защитные шайбы). Для работы при динамической нагрузке кольца и ролики изготавливают из низкоуглеродистой низко/средне легированной стали, подвергаемой поверхностному насыщению углеродом, т.е. цементацией(структура цементит): поверхностный слой после закалки и отпуска твёрдый, износостойкий, а сердцевина вязкая, упругая (такие п/ш используются в прокатных станах, буксовых узлахж.д. вагонах, шасси самолётов).

В последнее время применяются и другие материалы: керамика, фторопласт, текстолит…

Производство подшипников качения:

Промышленное производство п/ш качения впервые было организовано в Германии в 1883г, в Советском Союзе в 1932г(в 1961г. 1-е выпуски 1-го подшипника завода ГПЗ-15 в г. Волжском).

Порядок изготовления п/ш: разработка конструкции и технологическая подготовка; заготовительно –токарный процесс(получение конфигурации деталей с определёнными «черновыми» размерами); термическая обработка деталей (получение деталей с определённой твёрдостью); шлифовально-сборочные операции (получение деталей «чистовых» окончательных размеров и сборка деталей –получения готового изделия).

Высокие нагрузки, неправильная установка и плохая герметизация приводит к дефектам (выкрашивание, износ колец и тел качения; разрушение сепаратора) и выходу подшипника из строя.

Расчет проводится для подбора п/ш по статической, динамической нагрузки при определённой скорости вращения, и др. характеристик.

Технические параметры (размеры, качество поверхности, твёрдость и материалы деталей п/ш,…) и эксплуатационные характеристики (скорость об/мин, нагрузка, температурный режим,…) определяются различными ГОСТ. В обозначении указывается диаметр отверстия, тип и конструктивные особенности, материал.

Пример расшифровки обозначения п/ш 2-7504Х 1Л: тип -роликовый конический(7), серия наружного диаметра 5(5), диаметр отверстия 20мм(04*5=20), детали или часть деталей из цементованной стали(Х1 – наружное кольцо), с сепаратором из латуни(Л), класс точности 2 (2-прецизионный, подвергается искусственному «старению» - стабилизации размеров).

Таблицы, рисунки:

Степень точности п/ш: 0, 6, 5, 4, 2, Т (слева на право –увеличение точности).

Основные условные обозначения для подшипников качения диаметром 10 мм и менее. Подшипники диаметром 0,6; 1,5 и 2,5 мм обозначаются через дробь. Ниже приведена схематическая таблица, позволяющая определить размеры подшипников.

Схематическая таблица 1

Диаметр отверстия

Серия диаметров

Тип подшипника

Конструктивное исполнение

Серия ширин

Условные обозначения для подшипников качения диаметром более 10 мм и менее 500 мм. Подшипники диаметром 22, 28, 32 и 500 мм, обозначаются через дробь.

Схематическая таблица 2




				Диаметр отверстия
			Серия диаметров
		Тип подшипника
	Конструктивное исполнение
Серия ширин

4-я цифра справа

Тип подшипника и основные особенности

Шариковый радиальный (пример: 1000905, 408, 180206, 1680205). Универсальные. Обычно однорядные.

Шариковый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся) (пример: 1210, 1608, 11220). Используются при несоосности валов.

Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами однорядный или двухрядный (пример: 42305, 2210, 3182120). Высокая грузоподъемность и скорость вращения.

Роликовый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся) (пример: 3514, 3003124). Высокие нагрузки, перекосы колец.

Роликовый радиальный игольчатый (пример: 954712, 504704, 834904). Малые габариты. Одно- или двухрядный.

Роликовый радиальный с витыми роликами (пример: 5210, 65908). Высочайшая грузоподъемность, работа в загрязненных узлах, медленное вращение. Редкие.

Шариковый радиально-упорный (пример: 36205, 66414, 3056206, 256907). Высокая скорость и точность вращения, комбинированные нагрузки. Качество для этого типа критично. Однорядные и двухрядные.

Роликовый конический (одно-, двух-, многорядный) (пример: 7516, 807813, 537908, 697920). Совместно действующие радиальные и односторонние осевые нагрузки. Удобство монтажа. Обычно 1 ряд роликов, но может быть и 2, и 4.

Шариковый упорный (одно- или двухрядный) (пример: 8109, 688811). Осевые нагрузки при высокой скорости вращения. Двухрядные - осевые нагрузки в обе стороны.

При расчете определяется минимальная толщина смазочного слоя, давление в зазоре, расход смазочного материала, температурный режим работы п/ш. Подбор ирасчет регламентируется ГОСТ, техусловиями и справочниками. В зависимости от конструкции и требований эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидким. Но даже п/ш с жидкостным трением при пуске проходит режим граничного трения.

Смазка - это одно из главных условий работып/ш скольжения для обеспечения низкого трения между подвижными деталями механизма, отвод тепла.

Виды смазки:

Твёрдая (напр.: графит)

Пластичная(кальция сульфат)

Жидкая(масло, вода)

Классификацияп/ш:

По форме (одно, многоповерхностные)

По нагрузке (статически, динамически нагруженный)

По направлению нагрузки(радиальные, упорные или подпятники, радиально-упорные)

По подводу смазки(гидро/газодинамическая: смазку в зазор затягивает вращение вала; гидро/газостатическая: смазка в зазор поступает под внешним (компрессор) давлением).

Материалы:

Металлы: сплавы на основе меди (бронза, баббит(сплав,уменьшающий трение, на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника), латунь), чугун(наличие в чугуне свободного графита).

Неметаллы: керамика, полимеры; древесносмолистые, дерево(берёза, дуб, самшит-применялся в космонавтике).

В настоящее время получили распространение так называемые самосмазывающиеся п/ш изготавливаемые методом порошковой металлургии(спекание порошка на основе металла под давлением и высокой температуры). При работе от трения этот пористый п/ш, пропитанный лёгкоплавким материалом или маслом, нагревается и выделяет смазку. В состоянии покоя п/ш остывает, поры уменьшаются и капиллярным методом впитывает смазку обратно.

Динамическая смазка. Статическая смазка.

СРАВНЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ

характеристики	п/ш скольжения		п/ш качения
Размер осевой(ширина)	значительный (до 2 ф вала)		малый (до 1 ф вала)
Радиальный(макс. диам)	Малый (до 1,5 ф вала)		значительный (до 3 ф вала)
				Обычно выше в 1,5–2 раза
Стоимость
малых и средних размеров		Умеренная		Низкая при массовом производстве
крупных размеров		Умеренная
Способ изготовления		Как правило, силами самих предприятий с заказом соответствующих материалов		Специализированными подшипниковыми заводами
Необходимая точность изготовления		Умеренная
Способность выдерживать нагрузки:
Неопределённого направления				Отличная
Цикличные				Отличная
Стартовые				Отличная
		Удовлетворительная		Удовлетворительная (цементуемые)
Сопротивление движению
При трогании с места (стартовое)				Меньше в 5–10 раз
При умеренной скорости		Умеренное		Меньше в 2–4 раза
При очень высокой скорости и жидкой смазке (более 10000 об/мин,)		(смазка под давлением)		Выше в 2–4 раза
Условия смазки
Типы смазки		Масло, мази, сухие смазки, воздух, вода		Масло, мази
Условия монтажа
Условия создания самоустанавливаемости опор
Условия приработки новых опор и ввода и ввода в эксплуатационный режим.		Длительные (в сильно нагруженных и высокооборотных узлах – десятки часов)		Короткие (не более нескольких часов)

Список литературы

ГОСТ 520-2011(Подшипники качения. Общие технические условия);

ГОСТ ИСО 4378-1-2001 (Подшипники скольжения.Термины,определения и классификация);

Подшипники качения: справочник-каталог/ под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В. Коростошевского. М.: машстрой 1984;

Большая Советская Энциклопедия 1978г;

Википедия;

Подшипники для поворотных перемещений выпускаются в виде подшипников качения и скольжения. При этом различают, как возникающие силы передаются между подвижными деталями - катящимися или скользящими элементами.

Подшипники качения

Подшипники качения в принципе состоят из двух колец с интегрированными дорожками качения. Между кольцами расположены тела качения, пееркатывающиеся по дорожкам качения. В качестве тел качения применяют шарики, цилиндрические, игольчатые, конические и бочкообразные ролики. Сепаратор, как правило, центрирует тела качения, обеспечивает равномерное расстояние между ними и препятствует их соприкосновению. Сепараторы игольчатых подшипников и двухрядных сферических роликоподшипников без бортов дополнительно обеспечивают правильное положение осей тел качения. Сепараторы разборных подшипников удерживают тела качения вместе и, таким образом, облегчают сборку и монтаж подшипника. В особых случаях применяются роликовые, шариковые и игольчатые подшипники без колец.
Стандартным материалом для штампованных сепараторов является сталь, для некоторых конструкций - латунь. Массивные сепараторы изготавливают из латуни, стали, твёрдых полимеров и прочих материалов. Сепараторы из термопластичных полимеров получили широкое распространение, особенно сепараторы из армированного полиамида.
Кольца подшипников и тела качения преимущественно изготавливают из закалённой хромистой стали, но помимо неё применяется также цементованная сталь. Специальные подшипники для экстремальных условий эксплуатации - нагрузка, частота вращения, температура, коррозия - изготавливают из жаростойких и/или нержавеющих сталей, полимеров, керамики и прочих материалов.
Подшипники могут быть как открытыми, так и с уплотнениями с одной или с обеих сторон. Наиболее распространёнными типами уплотнений являются щелевое и контактное уплотнения.

Отличительные признаки и применение

Каждый тип подшипников качения обладает характерными свойствами, которые делают его особенно подходящим для определённой конструкции и ситуации. Однако, определить общие правила выбора типа подшипников можно лишь условно, поскольку почти всегда нужно учитывать несколько факторов и находить баланс между ними. Так, обычно помимо нагрузки и частоты вращения, принимают во внимание влияние температуры, смазывания, вибраций, сборки, обслуживания и т.д. Во многих случаях основные размеры подшипника - обычно это диаметр отверстия - уже задан сопрягаемыми конструкциями.
Подшипники качения для восприятия преимущественно радиальных нагрузок называют радиальными подшипниками. Большинство радиальных подшипников воспринимают комбинированные нагрузки, например, радиальные шарикоподшипники, радиально-упорные шарикоподшипники, конические роликоподшипники или двухрядные сферические роликоподшипники. Цилиндрические роликоподшипники серий N, NU, большинство игольчатых подшипников, игольчатые подшипники без внутреннего кольца и игольчатые подшипники без колец могут воспринимать исключительно радиальные нагрузки.
Упорными подшипниками называют подшипники качения для восприятия осевых нагрузок. Упорные сферические роликоподшипники и односторонние упорно-радиальные шарикоподшипники воспринимают комбинированные осевые и радиальные нагрузки. Остальные упорные подшипники предназначены только для осевых нагрузок.
Если пространство для установки подшипника стеснено в радиальном направлении, выбирают подшипники с меньшей высотой поперечного сечения, например, игольчатые подшипники без колец, игольчатые подшипники с внутренним кольцом или без него, радиальные шарикоподшипники и двухрядные сферические роликоподшипники определённых серий.
Если пространство ограничено в осевом направлении, для работы в условиях комбинированных и радиальных нагрузок подходят однорядные цилиндрические роликоподшипники, радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники. Для восприятия осевых нагрузок используют упорные игольчатые подшипники без колец или упорно-радиальные шарикоподшипники определённых серий.
Следующим признаком является вид направления вала в подшипниках. Существуют подшипники, допускающие осевой сдвиг, направляющие вал в одном или в обоих аксиальных направлениях и такие, которые допускают угловые перемещения, тем самым, компенсируя перекосы сопрягаемых конструкций.
Для определения размеров подшипников в первую очередь определяют величину и тип нагрузки - динамическая или статическая, грузоподъёмность подшипника, а также требования по сроку службы и надёжности работы опоры. Вращающиеся подшипники нагружены динамически. Статическую наргузку подшипники испытывают при очень малых относительных перемещениях между кольцами, при колебательных перемещениях и при нагружении в неподвижном состоянии В общем случае, при равных внешних размерах роликоподшипники воспринимают более высокую нагрузку, чем шарикоподшипники. Поэтому при малых и средних нагрузках обычно применяют шарикоподшипники, а при высоких нагрузках и больших диаметрах валов - чаще роликоподшипники.

Подшипники скольжения

Назначение подшипников скольжения, как и подшипников качения, обеспечивать опирание или направление двух подвижных деталей. При они должны воспринимать и передавать возникающие силы. Однако, если в подшипниках качения элементы опоры разделяются катящимися деталями - телами качения, то в опорах скольжения подвижная деталь, обычно это вал, цапфа или полоса (планка), скользит по поверхности неподвижной втулки, полукольца или полосы подшипника. Таким образом, скольжение происходит непосредственно между антифрикционным слоем подшипника и опирающейся на него деталью. Смазывание обеспечивается за счёт заложеной смазки или благодаря покрытию на поверхности подшипника. При радиальном перемещении подвижность в паре трения обеспечивается зазором между валом и антифрикционным слоем.

Подшипники скольжения выпускаются в виде радиальных и упорных подшипников, полос, полуколец и множества других вариантов. Они работают бесшумно, особенно рекомендованы для случаев, когда необходимо воспринимать высокие нагрузки при относительно медленном вращении и колебании, а также в условиях высоких и низких температур. Благодаря разносторонним специфическим качествам, они применяются почти во всех отраслях промышленности, особенно там, где имеется сильно стеснённое пространство.

Среди всех видов подшипников основную роль играют подшипники качения. Принцип работы таких подшипников основан на качении всех участвующих частей узла друг относительно друга. Трение, возникающие при таком движении, сравнительно невелико. Но существует еще один принципиально другой вид подшипников. Это подшипники скольжения. Оба эти типа подшипников качения и скольжения широко применяются в машиностроении, станкостроении и автомобилестроении.

Рассмотрим принцип действия подшипника скольжения. Что это такое? Какими бывают подшипники скольжения? Для чего применяются такие подшипники?

Принцип действия

Это вид подшипников, в которых происходит вращение двух сопряженных поверхностей. При этом одна их них, как правило, вращается, а вторая находится в состоянии покоя. В данном узле происходит соединение осей валов со статичным корпусом механизма (например, станка). Две поверхности, по сути, скользят относительно друг друга посредством специально желоба, заполненного смазочным материалом. Под внешним кольцом подшипника располагается вкладыш. Еще его называют втулкой подшипника скольжения.

В зависимости от смазки конструкция подшипников скольжения различаются на:

Гидростатические и
Гидродинамические

Рассмотрим их особенности и отличия.

Гидростатические и гидродинамические подшипники скольжения

Гидростатическими подшипниками называются подшипники, в которые с внешней стороны подается смазка. Процесс подачи не зависит от скорости вращения узла, происходит это под давлением гидравлического насоса. Но зато процесс подачи масла зависит от размеров подшипников скольжения.

В гидродинамических подшипниках скольжения функцию насоса на себя берет сам подшипник. При вращении узла между составными частями подшипника возникает разница в давлении. Это происходит потому, что смазка, которая находится между трущимися элементами, перемещается по всей их поверхности.

Подшипники скольжения имеют еще одну особенность, связанную со смазкой. Качество работы узла с подшипником скольжения зависит от вида смазки.

Они бывают нескольких видов:

Жидкостный тип
Газодинамический тип
Пластичный тип

Жидкостный тип является наиболее оптимальным для использования. Благодаря использованию этого метода на заводах подшипников скольжения происходит эффективный теплоотвод узла и его защита от влияния внешних неблагоприятных факторов. Также при этом типе смазки значительно уменьшается коэффициент трения. Тамбовский завод подшипников скольжения использует данный вид смазки.

Газодинамический тип смазки происходит инертными газами (например, азотом). Данный вид смазки в каталогах подшипников скольжения стал применяться еще в 1959 году. Применение газодинамических подшипников оказало положительное влияние на некоторые свойства механизмов. Например, практически полностью снизился уровень вибрации. Свое применение такой вид подшипников нашел в оборудовании систем навигации и некоторых других точных приборах.

Пластичный тип смазки представляет собой смазочные материалы, которые получаются путем введения твердых загустителей в масла (нефтяные или синтетические). Благодаря высокой степени структурирования данный тип смазки создает структурный каркас, который прочно удерживает масло между трущимися поверхностями.

Конструктивные особенности

По конструктивным особенностям и выполняемым задачам различаются три вида подшипников скольжения:

Сферические подшипники скольжения
Подшипники скольжения упорные
Линейные подшипники скольжения

Сферические подшипники скольжения используют при работе механизмов на малых скоростях. Данные подшипники способны работать даже при значительных осевых перекосах. Стабильно работают такие подшипники и при совершении узлом умеренных колебательных движениях. Корпус такого подшипника скольжения способен выдерживать значительные осевые нагрузки.

Упорные подшипники скольжения создавались для восприятия радиальных (поперечных) и незначительных осевых нагрузок. Различаются на радиально-упорные и упорные подшипники скольжения. Данные подшипники нашли применение, в частности, в паровых установках, турбинных и та далее.

Линейные подшипники скольжения выполняют роль направляющих при линейном перемещении. Данное свойство особенно актуально при перемещении значительных перемещениях, при постоянных радиальных нагрузках.

Вкладыши подшипников скольжения

Особое значение при выполнении своих функций подшипниками скольжения имеют вкладыши (еще их называют втулки) подшипников скольжения. Специальная заливка вкладыша служит восприятию осевых нагрузок с торца ротора (вала). Данное свойство имеет место только при пуске или остановке механизма, когда давление при нагнетании равно нулю.

Условно вкладыши можно разделить на два подвида:

Опорные вкладыши и
Опорно - упорные вкладыши

Конструктивно вкладыши различаются наличием в опорно-упорном вкладыше бронзового упора, имеющего специальную заливку. Данное свойство позволяет увеличивать осевые нагрузки при вращении вала.

Материалы для изготовления подшипников скольжения

Основным материалом, используемым заводами подшипников скольжения, является баббит. Баббит - это сплав свинца или олова с добавками меди, никеля, сурьмы и прочих материалов. Называется этот материал баббитом благодаря человеку, который в 1839 году запатентовал его. Инженера звали А.Баббит.

Среди других материалов подшипников скольжения можно отметить различные стальные сплавы с добавлением свинца, бронзы, серебра, графита и, собственно, баббита. Данные материалы активно используются заводом подшипников скольжения города Тамбова. Нередким явлением в последнее время стало использование металлокерамических и композитных материалов, а также углеграфитов, при производстве подшипников скольжения.

Государственные стандарты

Подшипники скольжения соответствуют ГОСТам, по которым ведется контроль качества. Ниже приведены основные из этих Государственных стандартов.

ГОСТ - 7904-1	Подшипники скольжения. Основные сокращения и условные обозначения
ГОСТ - 4379-2006 ГОСТ - 29201-91	Подшипники скольжения. Вкладыши (втулки) из медных сплавов
ГОСТ - 4378-4	Подшипники скольжения. Определения, классификация и термины. Параметры для расчета и их обозначения
ГОСТ - 4378-1	Подшипники скольжения. Классификация, термины и определения. Свойства подшипниковых материалов и их свойства. Конструктивные особенности
ГОСТ - 28801-90	Подшипники скольжения. Упорные кольца. Размеры, допуски и типы
ГОСТ - 2795-2001	Подшипники скольжения. Керамические вкладыши (втулки). Их размеры и допуски
ГОСТ - 24833-81	Вкладыши (втулки) подшипников скольжения. Типы спекаемых материалов. Основные размеры и виды.
ГОСТ - 18282-88	Подшипники скольжения механизмов и машин. Определения, термины

Ремонт подшипников скольжения

Ремонт подшипников скольжения осуществляется с применением специфического оборудования. Некоторые виды подшипников скольжения имеют разборную конструкцию. Такие подшипники позволяют проводить некоторый ремонт и наладку подшипников. Неразборные подшипники можно ремонтировать при условии присутствия небольших дефектов или раковин.

Идея создания колёсного подшипника настолько же древняя, насколько, наверное, и само колесо. А всё благодаря тому, что подшипник обеспечивает способность свободного качения без каких-либо разрушительных последствий износа и трения во время движения. В данной статье будут определены и обсуждены отдельные элементы подшипника. Также мы рассмотрим и виды подшипников. Независимо от того какой формы и какого типа тот или иной подшипник, все они служат одной основной цели, а главным компонентом в них являются ролики, шарики и цилиндрики.

Что такое подшипник?

Подшипник – это изделие, которое поддерживает вал, ось, а также любую другую подвижную конструкцию, которое обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение с минимальным сопротивлением, что передаёт нагрузку от движущегося узла на другие элементы конструкции. Но не всем известно о том, что подшипники вокруг нас повсюду, как в быту, так и во всех промышленных отраслях. И тем более далеко не всем известно насколько важно диагностировать состояние подшипников, правильно их выбирать, монтировать и обслуживать.

Зачастую, именно неправильная установка подшипника способствует его неожиданному выходу из строя и как следствие – авария, если подшипник колёсный или ступичный. Так же и на промышленном производстве могут возникнуть опасные аварийные ситуации, из-за нефункционирования такой, казалось бы, маленькой и незначительной детали, как подшипник. Например ситуация, возникшая в связи перебоями в вентиляции на опасных производствах.

Виды и типы подшипников

Шарикоподшипники

Главной отличительной особенностью устройства шариковых подшипников являются сами шарики, естественно. Это самый распространённый вид подшипников. Они часто используются в автомобилях, электродвигателях, инвентаре для спорта и бытовой технике. Основатель немецкой компании «FAG», производящей шариковые и роликовые подшипники, изобрёл технологию массовой обработки шаров. Так как их сферическая форма позволяет шарикам вращаться свободно во всех возможных направлениях, они имеют возможность обработки как радиальных так и осевых нагрузок.

Но, в силу своей идеально круглой формы у таких шарикоподшипников очень маленькая площадь контакта. В силу такой особенности их применяют в тех местах автомобиля, где нагрузка самая маленькая, а также они не подлежат сильному давлению и ударам с толчками от воздействий, обусловленных дорожным покрытием. Если возникает необходимость применения шариковых подшипников для больших нагрузок, тогда подразумевается увеличение диаметра шарика, в следствии чего подшипник конструктивно в разы увеличивается в размерах пропорционально диаметрально.

Такие механизмы сконструированы из деталей цилиндрической формы, имеющих идентичный диаметр по всему их периметру. Любая нагрузка, что оказывается на них радиально, распространяется по наиболее широкой точке контакта, чем у шариковых подшипников, поэтому они прекрасно подходят для многих тяжёлых эксплуатационных условий. Недостатки прямых роликовых подшипников выражены их формой. Она не позволяет им принимать на себя серьёзные осевые нагрузки. В узлах подшипников с небольшим диаметром вала используются прямые роликоподшипники, которые зачастую используются в труднодоступных местах, например, как коробка передач.

Конические подшипники

Данные механизмы состоят из роликов, но в отличие от предыдущих цилиндрических, ролики имеют конусообразную форму. Конические ролики в подшипниках необходимы для принятия на себя высокой радиальной или осевой нагрузки. Также они способны выдерживать мощные удары. Такие подшипники зачастую применяются внутри колёсных ступиц. Некоторые автомобильные производители используют зеркальное расположение двух подшипников в одном, то есть конические ролики обращены в противоположные стороны.

Устройство, состав, детали и элементы подшипника

Обойма является металлическим кольцом с гладкой внешней и внутренней, по которой происходит вращение, поверхностью. Наружная обойма подшипника в автомобилях современности всё чаще играет роль ступицы, что означает замену всего узла подшипника, а не того подшипника, который, как всем нам уже привычно, должен быть запечатан внутри неё. Если Вы столкнулись с составным подшипником, в состав которого входит внутренняя обойма и сепаратор с шариками, отдельная наружная обойма и сальник, то есть такие люди, которые могут упростить замену, не демонтируя наружной обоймы, запрессованной в ступицу.

Повторное использование старой обоймы категорически запрещено, даже в том случае, если она находится в прекрасном состоянии, на первый взгляд. Вы корректно это не определите на глаз, а с ресурса нового подшипника просто снимите половину таким поступком. Вышедший из строя старый подшипник означает тот факт, что все его элементы износились вышли из строя.

Сепаратор подшипника – это специальная обойма своеобразной формы. Она имеет перфорацию по всей площади составляющих элементов подшипника – роликов и шариков. Это своеобразная клетка, которая представляет собой внутреннюю поверхность с вращающимися подшипниками. Подшипниковые сепараторы, как правило, отдельно приобрести нельзя, ведь они являются основой подшипника. Сальник подшипника – это прокладка из закалённой резины кольцеобразной формы.

Сальник ещё имеет своё второе неправильное название – пыльник. Он предназначается для того, чтобы закрывать ту часть подшипника, из которой может вытечь смазка или попасть вода. А ведь пыльник подразумевает только защиту от пыли. Эти уплотнительные элементы также подвергаются износу со всеми остальными частями подшипника, поэтому они также должны заменяться вместе со всем. Если в Вашем автомобиле подшипник или целый подшипниковый узел с отсутствием резинового уплотнителя или он не поставляется в комплекте, советуем приобрести его отдельно и заменить.

Ступица колеса представляет собой литой или выкованный металлический элемент, к которому крепится автомобильное колесо. Колёсные подшипники находятся, как правило, в самой ступице колеса, это обеспечивает ему свободное вращение вокруг своей оси. Такие подшипники зачастую называют ступица-подшипник. Такие подшипники продаются только в коллаборации со ступицей, то есть целым узлом, что облегчает замену и исключает неправильную установку.

Смазка подшипников – это высокотехнологичный продукт на нефтяной или синтетической основе, который предназначается для смазывания подшипниковых поверхностей в местах постоянного сильного трения. В отличие от моторного и трансмиссионного масел, эта смазка не теряет своей густоты и вязкости даже при экстремальных температурах. В силу своей сильной вязкости не предназначается для работы на поверхностях с минимальными зазорами. Во время выполнения работ по ремонту должна использоваться исключительно чистая смазка. Если она была оставлена на хранение на открытом воздухе в открытой банке, то пыль и грязь осядут на ней, как на магните. А слой из таких инородных микротел – очень большая угроза для нового подшипника.

В чём разница между колёсным и ступичным подшипниками?

Немного сложно воспринимать на слух всю терминологию подшипников. Да, мы согласны, но зато видны различия между полноприводнысм, заднеприводными и переднеприводными автомобилями. Всё зависит от того, какие колёса являются ведущими.

Так, например, подшипники для ведущих колёс называются ступичными, независимо от того, какой привод в автомобиле. Эти подшипники вмонтированы на ступицу вала, который вращает внутреннюю ось подшипника. Подшипники на ведомых же осях, будь то задняя или передняя, называются колёсными. Они установлены между колёсной ступицей и обычным валом большого рычага. Автомобили с полным приводом оснащаются четырьмя ступичными подшипниками. Но вот интересно то, что независимо от того какой подшипник необходим колёсный или ступичный, подразумевается одна и та же деталь.

Замена подшипника

Произвести замену ступичного подшипника можно как своими руками, так и на специализированных станциях технического обслуживания. Но скажем сразу, что особой сложности в данной процедуре нет и собственноручная замена будет финансово оправданной и не сильно затратной по времени. Итак рассмотрим замену подшипника на примере передней ступицы автомобиля. Полезно знать! Замену подшипника можно произвести даже без съёмника ступицы. А ведь это прекрасно облегчает задачу, ведь в конце замены не нужно будет делать сход развал, потому что он попросту не собьётся.

1. Сначала прибегаем к помощи домкрата и поднимаем переднее колесо. Затем обычным накидным ключом откручиваем гайку с гранаты и болты с самого колеса. Если гайка слишком затянута или поедена коррозией, при её откручивании Вы можете столкнуться с некоторыми проблемами. Для того, чтобы она поддалась, нужно её слегка просверлить сбоку до резьбы. Затем зубилом, желательно тупым, раскройте. Вот гайка и с лёгкостью открутилась.

2. Итак, болты и гайки сняты, принимаемся за демонтаж колеса. Важно! Чтобы автомобиль не соскочил с домкрата, подложите под его днище крепкие пеньки. Колесо сняли, приступаем к отделению шаровой от передней стойки.

3. Открутите два болта на 17 и аналогичные болты с тормозного суппорта. Болты открутили, детали расслабили, хорошо. Далее следует потянуть стойку и с лёгкостью вытащить гранату со ступицы.

4. После этого снимите тормозной диск, аккуратно сбивая молотком, ударяя по его краям, одновременно прокручивая. Затем сбейте зубилом обойму подшипника.

5. После проверьте состояние ступицы, чтобы убедиться в том, не стоит ли проводить её замену. Ведь подшипник на испорченной ступице будет совсем слабо держаться или не держаться совсем и колесо будет разболтано.

6. Седло подшипника тщательно протрите до блеска и вставьте стопорное кольцо. Теперь можно и новый подшипник вставить. Вставляйте и ровняйте подшипник в ступичное седло, совершив несколько несильных ударов молотком по кругу. Затем возьмите крепкий металлический штырь и наставьте его на внутреннюю обойму подшипника. Сильными ударами вбейте её в ступицу и вставьте штопор. Осталось лишь вставить гранату в ступицу.

7. Затяните гайку на гранате, только без шайбы, тем самым образом затягивая ступицу в подшипник. Открутите гайку и подложите теперь шайбу. Теперь гайки можно затягивать достаточно туго и крепко.

8. Сборка происходит в противоположной разбору последовательности.

Подписывайтесь на наши ленты в

Подшипник уже довольно давно используется в качестве сборочного узла любого механизма. Сложно представить без него машину или агрегат. Служит он для опоры или упора вала, для поддержания заданной жесткости с минимальной сопротивляемостью при трении.

Особо распространены два типа подшипника: качения и скольжения.

Самый широко используемый тип. Состоит он из следующих деталей:

Внутреннее кольцо.
Сепаратор (обойма).
Тела качения.
Внешнее кольцо.
Защитная крышка (применяется не всегда).

Такие подшипники применяются в оборудовании всех отраслей и назначений. Притом данный тип очень разнообразен. Тела качения бывают: сферические, роликовые, бочкообразные, игольчатые. В качестве материала для тел преимущественно используется сталь. В особо агрессивных средах применяют стеклянные тела качения.

На внутреннем кольце по внешней стороне протачивается желобок . Так же делают желоб по внутренней стороне внешнего кольца. Эти канавки являются дорожками для тел качения. Таким образом, шары вращаются точечно касаясь дна желобка и его стенок. Роликовые тела при вращении касаются всей плоскости канавок.

Сепаратор, как правило, состоит из двух спаянных между собой половинок. Его роль – создавать направление для движения тел и сохранять постоянную одинаковую дистанцию между ними. В некоторых случаях применяют подшипник качения без сепаратора, что позволяет увеличить нагрузку на узел, однако, скорость вращения не может быть большой при такой конструкции.

Подшипник качения по воспринимаемой нагрузке классифицируется на упорный, радиальный, радиально-упорный. На радиальные нагрузка распределяется перпендикулярно оси вала. Нагрузка вдоль вала недопустима.

Упорные принимают нагрузку параллельную оси. Запрещена нагрузка поперечная валу.

Радиально упорные. Могут принимать нагрузку как параллельно, так и перпендикулярно оси вала.

В целях уменьшения габаритов в некоторых случаях не используется внутреннее кольцо. При таком варианте эксплуатации на валу, неподвижном или активном, вытачивается канавка и сепаратор с внешним кольцом надевается непосредственно на ось или вал механизма.

В зависимости от количества рядов тел качения подшипник может быть однорядным, двухрядным и многорядным. Двухрядные и многорядные преимущественно используются как упорные или радиально-упорные и способны выдерживать значительно большие нагрузки, нежели однорядные.

Подшипники с защитной крышкой более долговечны и требуют меньшего внимания на обслуживание. Открытые же могут быстро выйти из строя при недостаточной или неправильной смазке и попадания инородных предметов.

Для подшипников качения применяют различные виды смазок: жидкие (различные масла), пластичные (солидол), твердые (графитовая смазка). Иногда подшипники работают без смазки, однако, скорость вращения тел качения не должна быть высокой, а нагрузка большой. В противном случае подшипник быстро нагревается и выходит из строя.

В данном типе подшипника трение возникает при скольжении состыкованных плоскостей вала и втулки.

Подшипник скольжения состоит из следующих элементов:

Корпус (цельный или разборный).
Вкладыш или втулка (изготовленные из антифрикционного материала).
Смазывающее устройство.

Корпус для такого типа чаще всего массивный, изготавливается из разных металлов и может быть цельный или разъемный. Корпус оснащён одним или несколькими масляными клапанами. Клапан служит для подвода смазки на рабочую плоскость вкладыша или втулки. Также при смазке под давлением, при помощи специальных масляных станций, имеется отвод для отработанного масла, которое потом попадает на станцию и вновь на подшипник. Таким образом, смазка является циркулирующей.

Вкладыш чаще изготавливают из антифрикционных металлов, таких как: бронза и чугун. Могут применяться стальные вкладыши с нанесенным слоем баббита.

Принцип работы достаточно прост. В корпус монтируется вкладыш или втулка. Затем конструкция крепится на цапфу вала. Между цапфой и вкладышем должен быть небольшой промежуток для смазки. Во время движения вала смазочный материал отделяет ось от вкладыша, тем самым уменьшая силу трения. Однако при пуске вал некоторое время касается стенок подшипника, для этого и нужен слой антифрикционного металла.

Подшипник скольжения классифицируется на радиальный, упорный, радиально упорный .

В качестве смазочного материала преимущественно применяют масла. Также применяются пластичные, твердые и даже газообразные смазки.

Разница между подшипниками скольжения и качения

Подшипник скольжения имеет ряд преимуществ, которые отличают его от подшипника качения:

Имеет разъемное исполнение. Это огромный плюс для использования в двигателе внутреннего сгорания. На коленчатый вал надеть подшипник качения не представляется возможным. И поэтому применяют подшипник скольжения.
Экономичный вариант для применения на больших по диаметру валах.
Способны работать в воде.
При ремонте не возникает необходимость демонтировать остальные детали.
В отличие от шарикоподшипников могут воспринимать большие вибрационные, а также ударные нагрузки.
Размеры подшипников радиального типа относительно небольшие.
Имеется возможность регулирования зазора между валом и вкладышем.
Просты в тихоходных машинах.
Надежны в приводах с высокой скоростью.
Бесшумная работа.

Однако и у подшипников качения есть свои преимущества :

Материалы для изготовления дешевле.
Не требуют постоянного надзора за смазкой.
Нет увеличенного трения при пуске.
Меньший расход смазочных материалов.
Меньше сила трения.
Размер подшипников упорного типа меньше.

У каждого вида подшипника есть свои преимущества и слабые стороны, что позволяет применять при отдельный вид при определённых условиях. Из общего же только предназначение – опора вала и создание минимального трения при работе.