Подшипники качения

ФГБОУ ВПО «ОРЕНБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
Вольнов А.С.
ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ
Оренбург 2015
Оренбургский государственный университет

СОДЕРЖАНИЕ
1 Общие сведения о подшипниках качения
2 Нормативные документы
3 Классы точности подшипников качения
4 Условные обозначения подшипников качения
5 Расчет и выбор посадок подшипников качения
Подшипник качения (видео)
6 Классификация подшипников качения
Список использованных источников

1 Общие сведения о подшипниках качения
• Подшипник качения – подшипник, работающий по принципу
трения качения.
• Подшипник качения − готовое стандартное изделие
(изготавливаемое на специализированном заводе), которое
устанавливается в механизм или машину без дополнительной
доработки.
• Конструктивно подшипник качения, как правило, включает 4 основных
элемента:
• 1) наружное кольцо, устанавливаемое обычно в корпусе;
• 2) внутреннее кольцо, обычно насаживаемое на цапфу вала;
• 3) тела качения (шарики или ролики), обкатывающиеся при работе
подшипника по беговым дорожкам наружного и внутреннего колец, и
• 4) сепаратор, разделяющий тела качения друг от друга.
• Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по
присоединительным размерам: D - наружный диаметр наружного
кольца и внутреннему диаметру - d внутреннего кольца, и неполной
внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и
кольцами.
• Полная взаимозаменяемость по присоединительным поверхностям
позволяет быстро заменять и монтировать изношенные подшипники
качения при со-хранении их хорошего качества.

Достоинства и недостатки подшипников качения
Достоинства подшипников качения:
1. малые потери на трение (приведённый к цапфе
вала коэффициент трения подшипников качения
f = 1,5⋅10-3
…6⋅10-3
);
2. малые габариты в осевом направлении;
3. низкая стоимость при высокой степени
взаимозаменяемости;
4. малый пусковой момент сопротивления,
практически одинаковый с моментом, действующим
в процессе установившегося движения;
5. малый расход смазочных материалов и,
следовательно, малый объём работ по
обслуживанию;
6. пониженные требования к материалу и
качеству обработки цапф.
Недостатки подшипников качения:
1. высокая чувствительность к ударным и
вибрационным нагрузкам вследствие малых
площадей контакта между телами качения и
беговыми дорожками колец подшипника;
2. большие габариты в радиальном направлении;
3. малая надёжность в высокоскоростных приводах.

2 Нормативные документы
• Термины и определения подшипников качения и их
элементов регламентирует ГОСТ 24955-81;
• Допуски и отклонения размеров, формы, точности
вращения и зазоров ненагруженных подшипников -
ГОСТ 25256-2013;
• Основные размеры подшипников устанавливает
ГОСТ 3478-2012;
• ГОСТ 520-2011 регламентирует методы контроля
точности отдельных колец и собранных подшипников, а
также показатели обязательного ресурса, технические
требования на материалы и термообработку,
шероховатость присоединительных поверхностей, тел
качения и дорожек качения.

3 Классы точности подшипников качения3 Классы точности подшипников качения
• В зависимости от указанных показателей точности по ГОСТ 520-2011
установлены следующие классы точности, указанные в порядке повышения
их точности:
• 0, 6, 5, 4, 2, Т - для шариковых и роликовых радиальных и шариковых
радиально-упорных подшипников.
• 0, 6, 5, 4, 2 - для упорных, упорно-радиальных подшипников (без изменения
как в ГОСТ 520-2011).
• 0, 6Х, 6, 5, 4, 2 - для роликовых конических.
• Установлены дополнительные классы точности подшипников - 8 и 7 - ниже
класса точности 0 для применения по заказу потребителей в
неответственных узлах.
• В зависимости от наличия требований по уровню вибрации или уровня
других дополнительных требований установлены три категории
подшипников - А, В, С.
• При выборе следует ориентироваться на 0 класс точности для большинства
механизмов общего назначения.
• Более высокие классы точности применяют при больших частотах вращения
и в случаях, когда требуется высокая точность вращения вала (например,
для шпинделей шлифовальных и других прецизионных станков, для
авиационных двигателей, приборов).

4 Условные обозначения подшипников качения
Стандартом установлены
классы точности 0, 6,5,4,2 (в
порядке повышения
точности), класс 0 не
маркируется
Класс точности Основное условное обозначение
Другие конструктивные
особенности
Серия по ширине
Характеризуют диаметр подшипника на вал
Обозначение 00 01 02 03 Частное от деления
диаметра посадки на 5
Диаметр
посадки, мм
10 12 15 17 15<d<495
Незначащие нули слева в основном условном
обозначении подшипника не указываются
Серия по наружному
диаметру
Конструктивные особенности
Характеризует тип подшипника
Обозна-
чение
Тип
0 Шариковый радиальный однорядный
1 Шариковый радиальный двухрядный
сферический
2 Роликовый радиальный однорядный с короткими
цилиндрическими роликами
3 Роликовый радиальный двурядный сферический
4 Роликовый радиальный с длинными
цилиндрическими роликами или иглами
5 Роликовый с витыми роликами
6 Шариковый радиально-упорный
7 Роликовый радиально-упорный
8 Шариковый упорный
9 Роликовый упорный

Серии подшипников каченияСерии подшипников качения
• Для каждого типа подшипника при одном и том же внутреннем диаметре
имеются различные серии, отличающиеся размерами колец и тел
качения.
В зависимости от размера наружного диаметра подшипники бывают:
• сверхлегкие;
• особо легкие (1);
• легкие (2);
• средние (3);
• тяжелые (4).
В зависимости от ширины
подшипника серии подразделяются на:
• особо узкие;
• узкие;
• нормальные;
• широкие;
• особо широкие.
Подшипники качения маркируют нанесением на торец колец ряда цифр
и букв, условно обозначающих внутренний диаметр, серию, тип,
конструктивные разновидности, класс точности и др.

Обозначение подшипников каченияОбозначение подшипников качения
Две первые цифры справа обозначают его внутренний диаметр d.
Для подшипников с d=20..495 мм размер внутреннего диаметра
определяется умножением указанных двух цифр на 5. Третья цифра справа
обозначает серию диаметров от особо легкой серии (1) до тяжелой (4).
Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника:
Пятая или пятая и шеста цифры справа обозначают отклонение
конструкции подшипника от основного типа.
Седьмая цифра справа обозначает серию ширин. Цифры 2, 4, 5, 6,
стоящие через тире впереди цифр у основного обозначения подшипника,
указывают его класс точности. Нормальный класс точности обозначается
цифрой 0, которая не проставляется. Сверхвысоким классом точности
является 2, а затем в порядке понижения точности следует 4, 5, 6 и 0.
В условном обозначении подшипников могут быть дополнительные
знаки, характеризующие изменение металла деталей подшипника,
специальные технологические требования и т. д. В качестве примера
рассмотрим подшипник 7309. Он имеет диаметр d=45 мм, среднюю серию
диаметров. Приведенный в качестве примера подшипник является
роликовым коническим и имеет нормальный класс точности.

5 Расчет и выбор посадок подшипников качения
• 5.1 Для данного в задании подшипника производят расшифровку его условного обозначения
и по ГОСТ 8338-75 определяют его номинальные размеры: внутренний диаметр внутреннего
кольца d, мм; наружный диаметр наружного кольца D, мм; ширину подшипника В, мм;
ширину фаски r, мм.
• 5.2 Производится анализ условий работы подшипникового узла (нагружения колец
подшипника, перегрузки подшипника) и определяется вид нагружения. Виды нагружения
также могут быть указаны в задании.
• 5.3 В случае циркуляционного нагружения кольца подшипника посадка выбирается по
интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности:
где FR – радиальная нагрузка на опору, кН;
b – рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшипника за вычетом фасок
(b = B – 2r), м;
k1 – динамический коэффициент посадки. Зависит от характера нагрузки:
- k1=1 при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации;
- k1=1,8 при перегрузке до 300 %, сильных толчках и вибрации;
k2 - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале
или тонкостенном корпусе (если вал сплошной, то k2 = 1).
k3 - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки FR между рядами
роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными
шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки Fa на опору.
,kkk
b
F
P 321
R
R ⋅⋅⋅=

Расчет и выбор посадок подшипников качения
Таблица - Значение коэффициентов k2, k3
βFa
/Fr
ctgdв
/d или
D/Dk
Коэффициент k2
k3
Для вала Для корпуса
свыше до D/d<1,5 D/d=1,5÷2,0 D/d>2÷3
Для всех
подшипников
свыше до
-
0,4
0,7
0,8
0,4
0,7
0,8
-
1,0
1,2
1,5
2,0
1,0
1,4
1,7
2,3
1,0
1,6
2,0
3,0
1,0
1,1
1,4
1,8
-
0,2
0,4
0,6
1,0
0,2
0,4
0,6
1
1,0
1,2
1,4
1,6
2,0
Примечание: d и D- соответственно диаметры отверстия и наружной поверхности
подшипника; dв
- диаметр отверстия полового вала; Dk
- диаметр наружной поверхности
тонкостенного корпуса.

Расчет и выбор посадок подшипников
качения
Таблица - Посадки подшипников качения (соединение: корпус - наружное
кольцо)
Вид нагружения наружного
кольца
Режим работы подшипника Поле допуска отверстия
Местное Нормальный или лёгкий
Нормальный или тяжёлый
Наружное кольцо может
перемещаться в осевом
направлении
Н7
Н8
Js6
Js7
Циркуляционное Нормальный или тяжёлый М7
N7
Колебательное Нормальный или тяжёлый
Нормальное кольцо не
перемещается в осевом
Наружное кольцо легко
перемещается в осевом
К7

Расчет и выбор посадок подшипников
качения
Схема распределения
нагрузки
между телами
качения в подшипнике
Примечание: В процессе работы тела качения катятся по дорожкам
качения колец, одно из которых в большинстве случаев неподвижно.
Распределение нагрузки между несущими телами качения
неравномерно и зависит от величины радиального зазора в
подшипнике и от точности геометрической формы его деталей.
5.4 После определения интенсивности
нагрузки РR кольца, испытывающего
циркуляционное нагружение определяется поле
допуска сопрягаемой с данным кольцом детали
(вала или отверстия корпуса).
Для данного поля допуска по ГОСТ 25347-82
определяются предельные отклонения (либо es и
ei или ES и EI) размеров посадочных поверхностей
вала и отверстия (корпуса).
Отклонения диаметров d или D внутреннего
или наружного кольца подшипника принимаются в
соответствии с ГОСТ 520-2011.

Таблица - Допускаемые интенсивности нагрузок на посадочных поверхностях
валов и корпусов
Диаметр d
отверстия внутреннего
кольца подшипника, мм
Допускаемые значения PR
, кН/м
Поле допуска для вала
js6
, js5 k6, k5 m6, m5 n6, n5
Св. 18 до 80
» 80 » 180
» 180 » 360
»360 » 630
До 300
» 600
» 700
» 900
300-1400
600-2000
700-3000
900-3500
1400-1600
2000-2500
3000-3500
3500-5400
1600-3000
2500-4000
3500-6000
5400-8000
Диаметр D наружного
кольца, мм
Поле допуска для корпуса
K7, K6 M7, M6 N7, N6 P7
Св. 50 до 180
» 180 » 360
» 360 » 630
» 630 »1600
До 800
» 1000
» 1200
» 1600
800-1000
1000-1500
1200-2000
1600-2500
1000-1300
1500-2000
2000-2600
2500-3500
1300-2500
2000-3300
2600-4000
3500-5500
Примечание - Допускаемые значения PR
рассчитаны по средним значениям посадочных натягов.
Далее рассчитываются значения наибольшего натяга и наибольшего зазора,
строится схема полей допусков.

Нагружение
Посадочные
диаметры, мм
Посадка
Тип
подшипникана вал
в корпус стальной или
чугунный
неразъемный разъемный
Спокойное или с
умеренными
толчками и
вибрацией;
перегрузка до 150 %
До 80 h5, h6, g5 H6, H7
H6, H7, H8*
Все, кроме
штампованных
игольчатых
Св. 80 до 260 g6,f6*, js
6
G6, G7
Св. 260 до 500
500 » 1600
f6, js
6
F7, F8
С ударами и
вибрацией;
перегрузка до 300 %
До 80
h5, h6
Js
6, Js
7
Js
6, Js
7
Все, кроме
штампованных
игольчатых и
роликовых конических
двухрядных
Св. 80 до 260
H6, H7Св. 260 » 500
» 500 » 1600
g5, g6
* Применять при частоте вращения подшипника не более 0,6nпр
(nпр
- предельно допускаемая частота вращения).
Таблица - Рекомендуемые посадки для колец при местном нагружении
5.5 В случае местного нагружения подшипникового кольца рекомендуемые
поля допусков вала и отверстия корпуса под внутренние и наружные кольца
подшипников приведены в таблице. По данной таблице определяется поле
допуска сопрягаемой с данным кольцом детали (вала или отверстия корпуса).

5.6 В случае колебательного нагружения подшипникового кольца
рекомендуемые поля допусков вала и отверстия корпуса под внутренние и
наружные кольца подшипников приведены в таблице. По данной таблице
определяется поле допуска сопрягаемой с данным кольцом детали (вала или
отверстия корпуса).
Шариковые и роликовые радиальные подшипники
Вид нагружения
кольца
Поле допуска Посадка
вала отверстия на валу в отверстии
Колебательное js
4; js
5; js
6 JS
4; JS
5; JS
7
L2/js
4; L4/js
5; L5/js
5;
L6/js
6; L0/js
6
JS
4/I2; JS
5/I4; JS
5/I5;
JS
7/I6; JS
7/I0
Примечания - 1. При частотах вращения, превышающих предельные, для местнонагруженных колец подшипника
следует использовать в посадках поля допусков с основными отклонениями jS
и JS
. 2. Допускается применение в
посадках при необходимости полей допусков ограниченного применения j5; j6; J6; j7.
Таблица - Рекомендуемые поля допусков и посадки шариковых и роликовых
радиальных, радиально- упорных и упорных подшипников для колебательного
нагружения колец по ГОСТ 3325-85

По форме тел качения подшипники
качения классифицируют на:
Шариковые предпочтительно применять при высоких скоростях и малых
нагрузках

Тела качения подшипников
Шарик
Ролик
цилиндрический
короткий
Ролик
цилиндрический
длинный
Игла
Ролик витой Ролик
конический
Ролик
бочкообразный
симметричный
Ролик
сфероконический

Разновидности роликовых подшипников качения
- Роликоподшипники применяют при средних и малых скоростях и
повышенных нагрузках;
- Подшипники с витыми роликами применяют при динамических
нагрузках;
- Подшипники с бочкообразными и сфероконическими роликами
применяют в условиях несоосности внутреннего и наружного колец.

Классификация подшипников качения
• По количеству рядов тел качения –
однорядные, двух-, трёх- и более рядные;
• По направлению воспринимаемой нагрузки
– радиальные (нагрузка,
перпендикулярная оси вращения),
радиально-упорные (радиальная и осевая
нагрузки, причём радиальная нагрузка
больше осевой), упорно-радиальные
(радиальная и осевая нагрузки, но
радиальная нагрузка меньше осевой),
упорные (только под осевую нагрузку),
комбинированные (радиальная и осевая
нагрузки воспринимаются разными телами
качения);
• По самоустанавливаемости –
несамоустанавливающиеся и
самоустанавливающиеся;
Роликовый
радиальный
подшипник
Роликовый
подшипник с
короткими
цилиндрическими
роликами
Роликовый
конический
подшипник
(радиально-упорный
роликоподшипник)

Типы подшипников качения
ШАРИКОВЫЕ РОЛИКОВЫЕ
шариковый
шариковый
шариковый
радиально-
упорный
шариковый
упорный
роликовый
роликовый
радиально-
упорный
роликовый
роликовый
игольчатый
шариковый
шариковый
шариковый
радиально-
упорный
шариковый
шариковый
шариковый
упорный
шариковый
радиально-
упорный
шариковый
шариковый
роликовый
роликовый
радиально-
упорный
роликовый
роликовый
роликовый
радиально-
упорный
роликовый
игольчатый
роликовый
роликовый
роликовый
радиально-
упорный

Схемы установки радиально-упорных подшипников
Регулировка подшипников
осуществляется
подбором металлических
прокладок между
крышкой подшипника и стаканом
Регулировка подшипников
осуществляется перемещением
внутреннего кольца одного из
подшипников посредством гайки
Перед монтажом подшипникового узла подшипник промывают в горячем минеральном масле или
бензине. Посадочные поверхности вала и корпуса чисто протирают и слегка смазывают. Для
облегчения посадки подшипника на вал с натягом подшипник предварительно нагревают до 80…
90°С в горячем минеральном масле. Сила напрессовки прикладывают к тому кольцу, которое
монтируется с натягом. Передача монтажных сил через тела качения недопустима. Во избежание
появления вмятин на дорожках качения при демонтаже подшипник захватывают за внутреннее
кольцо при удалении с вала и за наружное при удалении из корпуса.

Крепление наружных колец подшипников
качения в корпусе
Заплечниками
Торцевой
крышкой
Крышкой и
заплечником
Стаканом и
крышкой
Упорным бортом
подшипника
Врезной
крышкой
Пружинным
кольцом
Гайкой и
заплечником

ПОВРЕЖДЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ
При разрушении подшипника бывает сложно точно определить причину.
Наиболее распространёнными причинами разрушения подшипников
являются: Износ; Уменьшение или истирание слоя смазки; Слишком высокая
температура окружающей среды; Перегрузка двигателя; Коррозия;
Неправильный монтаж; Повреждение при транспортировке; Вибрации
5
5
5
10
20
55
Повреждения при транспортировке
Некорректная установка
Загрязнение рабочей жидкости
Неправильный выбор подшипника когда
известна рабочая нагрузка и рабочая зона
Загрязнения твёрдыми включениями
Повряждения, связанные со смазкой
(недостаточная, неподходящая или старая
консистентная смазка)

Подшипник качения (видео)

Список использованных источников
1 ГОСТ 24955-81 Подшипники качения. Термины и
определения
2 ГОСТ 25256-2013 Подшипники качения. Допуски.
Термины и определения
3 ГОСТ 3478-2012 Подшипники качения.
Присоединительные размеры
4 ГОСТ 520-2011 Подшипники качения. Общие
технические условия

Тест
Верно!
Подумайте еще!
По форме тел качения подшипники разделяют на :
а) Шариковые, роликовые
б) Радиальные, упорные
в) Роликовые, упорные
г) Шариковые, радиальные

Благодарю за внимание!

Подшипники качения

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (16)

Similar to Подшипники качения

Similar to Подшипники качения (20)

Подшипники качения