Радиальные шариковые подшипники — основные сведения
Благодаря своей универсальности радиальные шариковые подшипники распространены наиболее широко. Они просты по конструкции, неразборны, способны вращаться с высокими и даже очень высокими скоростями, надежны в работе и не требуют особого технического обслуживания. Радиальные шариковые подшипники имеют глубокие дорожки качения, радиус кривизны которых близок к размеру шариков, что позволяет им воспринимать не только радиальные, но и осевые нагрузки даже при высоких частотах вращения.
Однорядные шариковые подшипники имеют множество областей применения и производятся в различных исполнениях и широком диапазоне размеров.
- открытые подшипники
- закрытые подшипники
- подшипниковые узлы с манжетными уплотнениями
- подшипниковые узлы с манжетными уплотнениями
- подшипники с канавкой под стопорное кольцо
- радиальные шариковые подшипники с пазом для ввода шариков
Также производятся подшипники специального назначения:
- гибридные подшипники
- подшипники с электроизоляцией
- подшипники для высоких температур
- подшипники сo встроенным датчиком
- подшипники из специальных материалов: стекло, керамика, пластмасса
Радиальные шариковые подшипники из нержавеющей стали
Подшипники шариковые радиальные из нержавеющей стали устойчивы к коррозии, вызываемой воздействием влаги и некоторых других факторов. Этот тип радиальных шариковых подшипников имеет такие же дорожки качения и такую же внутреннюю геометрию, что и стандартные подшипники, изготавливаемые из шариковой подшипниковой стали. Они не имеют пазов для ввода шариков и, помимо радиальных нагрузок, способны воспринимать осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях. Радиальные шариковые подшипники из нержавеющей стали имеют такие же характеристики, что и обычные радиальные шариковые подшипники, однако более низкую грузоподъемность.
Двухрядные радиальные шариковые подшипники
Конструкция двухрядных радиальных шариковых подшипников аналогична конструкции однорядных радиальных шариковых подшипников. Они имеют глубокие дорожки качения, радиус кривизны которых близок к размеру шариков, и помимо радиальных нагрузок, способны воспринимать осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях. Двухрядные радиальные шариковые подшипники идеально подходят для тех случаев, когда грузоподъемность однорядного радиального шарикового подшипника оказывается недостаточной. При одинаковых наружном диаметре и диаметре отверстия двухрядные радиальные шариковые подшипники лишь ненамного шире однорядных подшипников, но обладают значительно большей грузоподъемностью, чем однорядные подшипники.
Опорные и направляющие ролики
Неразъемные однорядные или двухрядные шариковые подшипники с наружным кольцом, имеющим увеличенную толщину стенок. Эти подшипники наряду с радиальными нагрузками воспринимают также и осевые силы в обоих направлениях. Образующая поверхность наружного кольца имеет выпуклый или цилиндрический профиль. Направляющие ролики с выпуклой образующей поверхностью используются, чтобы избежать напряжений на кромках ролика, вызванных его перекосом относительно дорожки качения. Выпускаются направляющие ролики с внутренним кольцом, с цапфой и с оболочкой из пластмассы на наружном кольце.
Закрытые подшипники с уплотнениями
Радиальные шариковые подшипники наиболее распространенных размеров также выпускаются в исполнениях с защитными шайбами и контактными уплотнениями с одной или обеих сторон. Подшипники с защитными шайбами или уплотнениями с обеих сторон смазаны на весь срок службы и не нуждаются в техническом обслуживании. Стандартный объем закладной пластичной смазки обычно составляет 25-35% свободного пространства подшипника. Подшипники c защитными шайбами предназначены прежде всего для эксплуатации в узлах, где вращается внутреннее кольцо подшипника. При вращении наружного кольца на высоких частотах вращения из такого подшипника может вытечь смазочный материал. Подшипники с уплотнениями малого трения, благодаря малому трению подшипники, снабженные подобными уплотнениями, способны работать с такими же скоростями, как подшипники с защитными шайбами. При этом уплотняющая способность таких уплотнений гораздо выше, чем у защитных шайб. Подшипники с контактными уплотнениями, контактные уплотнения плотно вставляются в выточку наружного кольца и обеспечивают надежную герметизацию посадочного места без деформации наружного кольца. Эксплуатация уплотненных подшипников в экстремальных условиях, например, при очень высоких скоростях или температурах, может привести к вытеканию смазки по окружности внутреннего кольца.
Подшипники с канавкой под стопорное кольцо
Радиальные шарикоподшипники с канавкой под стопорное кольцо упрощают конструкцию подшипникового узла, так как подшипники могут фиксироваться в корпусе при помощи стопорного кольца.
Oсновные сведения о подшипниках
Размеры и допуски
Основные размеры радиальных шариковых подшипников соответствуют требованиям основных стандартов, которые более подробно описаны у каждого производителя в технической документации либо в сопроводительных документах.
Внутренний зазор
Однорядные радиальные шарикоподшипники в стандартном исполнении выпускаются с нормальным радиальным внутренним зазором. Большинство типоразмеров подшипников также выпускается с увеличенным радиальным внутренним зазором группы С3. Некоторые подшипники могут поставляться с увеличенным зазором группы С4 или С5 или уменьшенным группы С2. Кроме того, производятся радиальные шарикоподшипники с суженным или смещенным допуском внутреннего зазора. Такие специальные зазоры могут иметь суженный диапазон предельных значений по сравнению с нормальным зазором и частично перекрывать допуски соседних групп зазора.
Перекос
Однорядные радиальные шариковые подшипники обладают очень ограниченной способностью компенсировать перекос. Допустимый угловой перекос между внутренним и наружным кольцами, не создающий неприемлемо высоких дополнительных напряжений в подшипнике, зависит от
- внутреннего радиального зазора подшипника в процессе эксплуатации
- размера подшипника
- внутренней конструкции подшипника
- сил и моментов, действующих на подшипник.
Так как взаимосвязь между этими факторами очень сложная, то точные допустимые величины перекосов привести невозможно, однако при нормальных условиях эксплуатации они составляют обычно от 2 до 10 угловых минут. Следует отметить, что любой перекос вызывает заметное повышение уровня шума подшипника и уменьшает срок его службы.
Сепараторы
В зависимости от серии, конструкции и размеров радиальные шариковые подшипники стандартного исполнения могут быть снабжены одним из следующих типов сепараторов:
- штампованный сепаратор из листовой стали или латуни, центрируемый по шарикам
- штампованный и клепанный сепаратор из стали или латуни, центрируемый по шарикам
- механически обработанный, центрируемый по шарикам, сепаратор из латуни, механически обработанный, центрируемый по наружному кольцу, сепаратор из латуни
- литой сепаратор из стеклонаполненного полиамида, центрируемый по шарикам
Минимальная нагрузка
Чтобы обеспечить удовлетворительную работу радиальных шариковых подшипников, равно как и всех других типов подшипников качения, на них постоянно должна воздействовать определенная минимальная нагрузка. Это важно, когда подшипники вращаются с высокой скоростью, когда силы инерции шариков и сепаратора, а также трение в смазочном материале могут оказывать отрицательное воздействие на условия качения в подшипнике и вызывать проскальзывание шариков по дорожке качения. При запуске подшипников в работу в условиях низких температур или использовании высоковязких смазочных материалов могут потребоваться еще большие минимальные нагрузки. Масса деталей, опирающихся на подшипник, вместе с наружными силами, обычно превосходит необходимую минимальную нагрузку. В противном случае подшипнику требуется дополнительное радиальное нагружение. При использовании радиальных шарикоподшипников можно создать осевой предварительный натяг путем регулировки положения внутреннего или наружного колец относительно друг друга или при помощи пружин.