укажите какие тела качения не применяются в подшипниках качения
Тела качения подшипников, виды, применение, особенности.
Не смотря на огромное многообразие различных типоразмеров подшипников, существует всего два типа тел качения: шарики и ролики.
Особенности шарикоподшипников:
— высокая скорость обращения;
— низкая восприимчивость к нагрузке;
Особенности роликоподшипников:
— низкая скорость обращения;
— высокая восприимчивость к нагрузке;
Обратите внимание: все это, достаточно относительные величины и применение подшипника нужно рассматривать в контексте отдельного случая. Поэтому отвечая на вопрос: Какие подшипники лучше: шариковые или роликовые? Мы рекомендуем смотреть в разрезе конкретного запроса. Кстати для этого можно просто позвонить нашим специалистам.
Тела качения: шарики.
Шарики как свободные деталей производятся по ГОСТ 3722 из хромо-углеродистой стали вида ШХ15, при этом обрабатываются термически до плотности 62…66 HRC. Шарики одной степени точности, как правило, проходят сортировку по группам с очень жесткими допусками по диаметру. При этом все группы упаковываются в отельные коробки.
Согласно ГОСТ 3722 существует 10 степеней точности шариков, которые обозначаются в порядке уменьшения точности цифрами: 3, 5,10 … 60, 100, 200. Возможные граничные отклонения шаров приведены в таблице 1. Шарики обозначаются следующим образом. Сначала указан диаметр шара в миллиметрах, далее через тире указана точность исполнения и указан ГОСТ по которому они изготовлены. Пример: шарик 11,509- 40 ГОСТ 3722-81.
Касательно шариков которые используются в подшипниках, обычно маркировку дополняют буквой «Н», которую ставят перед диаметром подшипника. Пример: шарик Н11,509-40 ГОСТ3722-81.
Маркировка шариков которые не сортируются по диаметру, дополняется буквой «Б» перед обозначением диаметра. Пример: шарик Б 11,509-100 ГОСТ 3722-81
Таблица 1 Допустимые граничные отклонения шариков
точности
Тела качения ролики.
Существуют разные типы роликов среди них:
— цилиндрические ролики цилиндрические длинные/короткие;
—
— витые ролики, ассиметричные ролики, специальные ролики (используются крайне редко)
Ролики для подшипников производятся из высоко углеродистой хромистой стали типа ШХ15 и ШХ15СГ. Ролики различаются по форме торцов, размерам, точности и качеству поверхности. Обычно ролики производятся термически обработанными до твердости 61…66 НРС.
Основными параметрами роликов являются точность исполнения. Для обычных цилиндрических роликов существует шесть степеней точности, а для игольчатых роликов — три степени точности. Все это регламентируется ГОСТом 22696. Если ролики применяются в виде отдельных деталей, то их обозначение состоит из номинального диаметра и длины в миллиметрах, точности исполнения, степени точности и обозначения стандарта, например: Ролик 6×10 АЗ ГОСТ 6870-81.
Укажите какие тела качения не применяются в подшипниках качения
Подшипники качения. Общие сведения. Классификация и область применения
Подшипники качения, как и подшипники скольжения, предназначены для поддержания вращающихся осей и валов.
Подшипники качения – это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения качения.
Электродвигатели, подъемно-транспортные и сельскохозяйственные машины, летательные аппараты, локомотивы, вагоны, металлорежущие станки, зубчатые редукторы и многие другие механизмы и машины в настоящее время немыслимы без подшипников качения. В настоящее время подшипники качения являются основным видом опор в машиностроении. Это самые массовые стандартизованные изделия в мире. Их изготовляют на специализированных подшипниковых заводах с наружным диаметром 1,0. 2600 мм и массой 0,5 г… 3500 кг. Самый большой подшипник качения имеет наружный диаметр – 14 м, внутренний – 12 м и массу – 130 тонн. Отечественная промышленность производит свыше 15 тыс. типоразмеров подшипников с внутренними посадочными диаметрами от 0,5 мм до 2 м и более общим количеством до миллиарда штук ежегодно.
Подшипник качения имеет, как правило, более сложную конструкцию в сравнении с подшипником скольжения и, в подавляющем большинстве случаев, является готовым (то есть изготовленным на специализированном предприятии) изделием, устанавливаемым в механизм или машину без какой-либо дополнительной доработки.
Подшипники качения состоят из двух колец — внутреннего 1 и наружного 3, имеющих дорожки качения, тел качения 2 (шариков, роликов или иголок) и сепаратора 4, разделяющего тела качения (рис. 16, а). Однако при необходимости снижения радиальных габаритов подшипниковых узлов одно или оба кольца подшипников, а также сепаратор могут отсутствовать. В этом случае тела качения катятся непосредственно по канавкам (дорожкам качения) вала или корпуса. В зависимости от: формы тел качения различают подшипники шариковые (рис. 16, д, б, ж, и) и роликовые (рис. 16, в, г, е, з, к). Разновидностью роликовых подшипников являются игольчатые подшипники (рис. 16, д).
Основными элементами подшипников качения являются тела качения — шарики или ролики, установленные между кольцами и удерживаемые сепаратором на определенном расстоянии друг от друга.
Подшипниковые узлы, кроме подшипников качения, имеют корпус с крышками, устройства для крепления колец, защитные и смазочные устройства.
Материалы подшипников качения.
Материалы подшипников качения назначаются с учётом высоких требований к твёрдости и износостойкости колец и тел качения. Здесь используются шарикоподшипниковые высокоуглеродистые хромистые стали ШХ15 и ШХ15СГ, а также цементируемые легированные стали 18ХГТ и 20Х2Н4А. Твёрдость колец и роликов обычно HRC 60. 65, а у шариков немного больше – HRC 62. 66, поскольку площадка контактного давления у шарика меньше. Сепараторы изготавливают из мягких углеродистых сталей либо из антифрикционных бронз для высокоскоростных подшипников. Широко внедряются сепараторы из дюралюминия, металлокерамики, текстолита, пластмасс. Сепараторы высокоскоростных подшипников называют массивными и выполняют из текстолита, фторпласта, латуни, бронзы с предпочтительным центрированием их по наружному кольцу ПК.
В особых условиях хорошо зарекомендовали себя керамические подшипники из нитрида кремния Si3N4 (E = 3,1∙10 5 МПа; ρ = 3,2 г/см 3 ; Н = 80 HRC; t° до 1200°С; αt в 4 раза меньше, чем у стали). Но материал очень хрупкий. Практика показала, что лучше иметь комбинированные ПК: стальные кольца и керамические тела качения.
Для обеспечения нормальной и долговечной работы подшипников качения к качеству их изготовления и термической обработке тел качения и колец предъявляют высокие требования.
Подшипники качения в отличие от подшипников скольжения стандартизованы. Подшипники качения различных конструкций (диапазон наружных диаметров 1,0-2600 мм, масса 0,5-3,5 т, например, микроподшипники с шариками диаметром 0,35 мм и подшипники с шариками диаметром 203 мм) изготовляют на специализированных подшипниковых заводах.
Классификация подшипников качения.
Выпускаемые в СНГ подшипники качения классифицируют по направлению воспринимаемой нагрузки, в соответствии с ГОСТ3395-75 — радиальные, радиально-упорные, упорно-радиальные и упорные.
Рис. 16. Подшипники качения: а, б, в, г, д, е — радиальные подшипники; ж, з — радиально-упорные подшипники;
и, к — упорные подшипники; 1 — внутреннее кольцо; 2 — тело качения; 3 — наружное кольцо; 4— сепаратор
Радиальные подшипники (см. рис. 16, а-е) воспринимают (в основном) радиальную нагрузку, т. е. нагрузку, направленную перпендикулярно к геометрической оси вала.
Упорные подшипники (см. рис. 16, и, к) воспринимают только осевую нагрузку.
Радиально-упорные (см. рис. 16, ж, з) и упорно-радиальные подшипники могут одновременно воспринимать как радиальную, так и осевую нагрузку. При этом упорно-радиальные подшипники предназначены для преобладающей осевой нагрузки.
В зависимости от соотношения радиальных габаритных размеров (рис.16.1) наружного и внутреннего диаметров подшипники делят на серии (7 серии, при d – const, D – var): сверхлегкую, особо легкую, легкую, среднюю, тяжелую, легкую широкую, среднюю широкую. Основное распространение имеют легкие и средние узкие серии.
Рис. 16.1. Размерные серии подшипников качения: а- особо легкая; б –легкая;
по ширине (5 серии, при d и D – const, B(T) – var): особоузкие, узкие, нормальные, широкие и особо широкие.
В зависимости от серии при одном и том же внутреннем диаметре кольца подшипника наружный диаметр кольца и его ширина изменяются.
Точность подшипников качения определяется:
а) точностью основных размеров;
б) точность вращения.
Точность основных размеров определяется отклонениями размеров внутреннего и наружного диаметров и ширины кольца. Отклонения размеров диаметров определяет характер посадки.
Точность вращения характеризуется радиальным и боковым биением дорожки качения. В РФ подшипники качения выпускаются следующих классов в порядке возрастания точности:
По классам точности подшипники различают следующим образом (по ГОСТ 520-89):
«0» – нормального класса (радиальное биение внутреннего кольца 20 мкм);
«6» – повышенной точности (радиальное биение внутреннего кольца 10 мкм);
«5» – высокой точности (радиальное биение внутреннего кольца 5 мкм);
«4» – особовысокой точности (радиальное биение внутреннего кольца 3 мкм);
«2» – сверхвысокой точности (радиальное биение внутреннего кольца 2,5 мкм);
8 и 7 – грубые ниже 0;
6Х – только для роликовых конических подшипников.
При выборе класса точности подшипника необходимо помнить о том, что «чем точнее, тем дороже». Для иллюстрации соотношения точности подшипников разных классов и их стоимости ниже приведены максимальные величины радиальных биений внутренних колец подшипников с посадочными диаметрами 50…80 мм и относительная стоимость подшипников.
| Класс точности | 0 | 6 | 5 | 4 | 2 |
| Биение, мкм | 20 | 10 | 5 | 4 | 2,5 |
| Относительная стоимость | 1 | 1,3 | 2 | 4 | 10 |
В связи с тем, что при повышении точности изготовления подшипников резко возрастает их стоимость, для большинства редукторов общего назначения применяют подшипники 0 класса точности.
Подшипники более высоких классов точности назначают для валов, требующих особой точности вращения (шпинделей металлорежущих станков, валов и осей приборов и т.п.), или при наличии жестких требований к уровню их шума.
По форме тел качения подшипники делят на шариковые (см. рис. 16, а, б, ж, и), с цилиндрическими роликами (см. рис. 16, в), с коническими роликами (см. рис. 16, з, к), игольчатые (см. рис. 16, д), с витыми роликами (см. рис. 16, е), с бочкообразными роликами (сферическими) (см. рис. 16, г). Тела качения игольчатых подшипников тонкие ролики — иглы диаметром 1,6—5 мм. Длина игл в 5—10 раз больше их диаметра. Сепараторы в игольчатых подшипниках отсутствуют.
По числу рядов тел качения различают однорядные (см. рис. 16, а, в, д—к) (имеющие основное применение), двухрядные (см. рис. 16, б, г), четырехрядные, многорядные подшипники качения.
По конструктивным и эксплуатационным признакам подшипники делят на самоустанавливающиеся (тип 1000 – шариковые; тип 3000 – роликовые) (см. рис. 16, б, г) ), допускающие перекос валов на опорах до 2-3°, и несамоустанавливающиеся (все шарико- и роликоподшипники, кроме сферических) (см. рис. 16, а, в, д—к).
По способу изготовления сепараторов различают подшипники со штампованными и литыми сепараторами.
По конструктивным особенностям (с контактным уплотнением, с защитной шайбой, с фланцем на наружном кольце и т.д.).
В зависимости от требований по уровню вибрации, шума и других дополнительных требований установлено три категории ПК: A (самая высокая), B и C. Также введены дополнительные ряды радиальных зазоров и ряды моментов трения.
Обозначение подшипников качения
Под типом подшипника понимают его конструктивную разновидность, определяемую по признакам классификации.
Каждый подшипник качения имеет условное клеймо, обозначающее тип, размер, класс точности, завод-изготовитель.
На неразъемные подшипники клеймо наносят на одно из колец, на разборные — на оба кольца, например, на радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами (см. рис. 16, в), где наружное кольцо без бортов и свободно снимается, а внутреннее кольцо с бортами составляет комплект с сепаратором и роликами.
На один и тот же диаметр шейки вала предусматривается несколько серий подшипников, которые отличаются размерами колец и тел качения и соответственно величиной воспринимаемых нагрузок.
В пределах каждой серии подшипники равных типов взаимозаменяемы в мировом масштабе. В стандартах указываются: номер подшипника, размеры, вес, предельное число оборотов, статическая нагрузка и коэффициент работоспособности.
Подшипники имеют условные обозначения, составленные из цифр и букв (ГОСТ 3189-89). Условные обозначения разделяют на основное и дополнительное.
Тела качения
Тела качения – это основные элементы подшипников качения, благодаря которым происходит вращение с наименьшим сопротивлением по дорожкам качения. Удерживать тела качения на соответствующем расстоянии друг от друга, поддерживать равномерное их распределение по всей окружности помогает сепаратор. Для оптимизации работы тел качения и подшипника в целом, должно своевременно подаваться нужное количество смазочного материала.
Применение свободных тел качения позволяет изготавливать малогабаритные бессепараторные подшипниковые узлы, способные выдерживать большие нагрузки, но предназначенные для работы при небольших скоростях вращения или колебательных движениях. При этом сопрягаемые детали вращения должны выполнять роль дорожек качения, иметь ту же точность, твёрдость и шероховатость поверхности, что и у подшипниковых колец.
Виды тел качения:
– шарики;
– ролики (цилиндрические и игольчатые).
ШАРИКИ
В зависимости от конструкции детали, шарики применяются для восприятия средних и высоких осевых и радиальных нагрузок, при средних и высоких частотах вращения.
Шарики используются:
РОЛИКИ
Ролики являются важнейшими компонентами роликовых подшипников. Они могут быть цилиндрическими, коническими, со сферической поверхностью и игольчатыми. Благодаря большей площади поверхности контакта ролика с дорожками качения, роликоподшипники способны воспринимать более значительные по величине нагрузки.
Цилиндрические ролики 
Для снижения кромочных напряжений, ролику придается определенный профиль с учетом профиля дорожек качения. Геометрия и линия контакта ролика с дорожкой качения, оптимальное распределение напряжений внутри подшипника обеспечивается благодаря так называемой логарифмической поверхности профиля ролика и чистоте обработанных поверхностей.
Цилиндрические ролики применяются:
Игольчатые ролики 
Игольчатые ролики представляют собой цилиндрические изделия, имеющие значительное соотношение длины к диаметру. Исполнение «А» подразумевает сферическую плоскость торца, исполнение «В» – плоскую. Ролики «А» имеют скруглённый профиль на концах, что позволяет уменьшить напряжение, вызывающее повреждение деталей. Основным достоинством игольчатых роликоподшипников является малое поперечное сечение и относительно высокая грузоподъёмность. Они используются в тех случаях, когда требуется особо компактные и экономичные системы подшипников.
Игольчатые ролики применяются:
Важно! Тела качения для одного подшипника всегда следует выбирать одной отсортированной группы, т. к. разные группы могут незначительно, но отличаться в размерах.
МАТЕРИАЛЫ
Чаще всего тела качения изготавливают из хромоуглеродистой марки стали типа ШХ-15, но так же они могут быть изготовлены из нержавеющих и других марок стали и материалов.
В последнее время большой популярностью пользуются шарики и ролики, изготовленные из нитрида кремния, их ещё называют керамическими.
Подшипники, которые имеют кольца из шарикоподшипниковой стали и керамические тела качения, называют гибридными подшипниками. Помимо того, что гибридные подшипники являются отличными электроизоляторами, они способны работать на повышенных частотах вращения и в большинстве случаев имеют больший ресурс по сравнению с однотипными цельностальными подшипниками.
Керамические тела качения обладают рядом преимуществ:
Есть у керамики и свои недостатки, к которым относят хрупкость и меньшую, по сравнению с металлом, прочность.
В качестве материала для тел качения могут также применяться различные сплавы, титан и даже специальный фтороуглеродный пластик.
Выбор материалов тел качения обусловлен типом нагрузки и условиями применения.
В наших предложениях вы сможете найти свободные тела качения из стали.
Получить более подробную информацию о телах качения и сделать заказ можно у наших специалистов.