Подшипниками качения именуются изделия, применяемые в качестве опор для качающихся (вращающихся) деталей, в которых применяются элементы качения разной геометрии. В основу их работы положено использование трения качения.
Элементы конструкции подшипника качения
Эти изделия поставляются на рынок в готовом виде. Практически все они, за редчайшим исключением, массово производятся на специализированных предприятиях, и допускают установку в машину или иное устройство без дополнительного проведения доработок.
Основными деталями подшипника качения являются.
- Обоймы, внутренняя (монтируется на оси или валу) и наружная (устанавливается в корпусе), в различных вариантах исполнения.
- Тела качения (шарики, ролики).
Последние, в зависимости от соотношения длины к диаметру (l/d ≥ 10), могут также именоваться игольчатыми (требования к упомянутым телам качения изложены в нормативе 6870-82).
Кроме этого ролики принято классифицировать по их геометрии. Выделяют:
- короткие (l/d = 1,0-1,25) и длинные (l/d = 2,0-2,5) цилиндрические;
- бочкообразные;
- конические;
- комбинированные. Имеют выпуклые (7,0-30,0 мкм на сторону) поверхности качения;
- пустотелые или витые.
- Сепаратор – выполняет разделение тел качения.
В конструкциях, планируемых для установки в ограниченном (по радиальным габаритам) пространстве, в изделии может отсутствовать одна или обе обоймы, либо сепаратор. В подобных ситуациях дорожками качения выступают поверхности вала (при отсутствии внутреннего кольца) или корпуса (внешнего). Для этого выполняется их специальная обработка.
Разновидности сепараторов и их назначение
Эта деталь решает, в конструкции подшипника качения, следующие задачи:
- удерживает используемые тела качения, независимо от их геометрии, на заданном расстоянии одно от другого. Это позволяет исключить прямой контакт между ними, что способствует минимизации трения и выделения тепла;
- обеспечивает равномерное распределение по окружности обоймы тел качения, что позволяет оптимально распределить нагрузки, добиться более плавного вращения вала и снизить шумность работы;
- направляет тела качения, проходящие ненагруженную зону, что оптимизирует условия качения и не допускает их проскальзывания;
- исключает вероятность выпадения удерживаемых элементов при выполнении монтажа и снятия изделий разъёмной конструкции.
Работоспособность сепаратора задаётся материалом, из которого изготовлен данный элемент, и его конструкцией.
Выделяют три группы сепараторов, которыми комплектуются подшипники качения.
- Штампованные
Производятся из стали (значительно реже, из латуни). По конструктивному исполнению эти изделия подразделяются на:
- составные (латунь, сталь);
- защёлкивающиеся (латунь, сталь);
- клёпаные (сталь);
- оконного типа (сталь).
Главным достоинством штампованных моделей является незначительный вес и то, что в конструкции подшипника они занимают минимум места. Это способствует повышению качества смазки.
- Массивные
Материалом для их производства является сталь, полимеры, латунь, лёгкие сплавы, текстолит. С учётом типа подшипника, его комплектуют:
- составным клёпаным сепаратором, прошедшим механическую обработку;
- механически обработанным составным;
- целым, оконного типа, прошедшим механообработку;
- полимерным литым оконного типа;
- гребенчатым, прошедшим механообработку;
- защёлкивающимся литым полимерным;
- цельным текстолитовым, прошедшим механическую обработку.
- С осями
Применяются только при использовании полых роликовых тел качения в конструкциях крупногабаритных роликоподшипников. Позволяют увеличить количество устанавливаемых роликов.