Короткі теоретичні відомості. Підшипник – це опора або направляюча, яка сприймає навантаження і допускає відносне переміщення частин механізму в потрібному напрямі

Підшипник – це опора або направляюча, яка сприймає навантаження і допускає відносне переміщення частин механізму в потрібному напрямі. Підшипники кочення призначені для сприйняття радіальних, осьових і комбінованих сталих і циклічних навантажень і є основними видами опор в машинах. Використовуються в автомобілях, сільськогосподарських машинах, верстатах, вантажопідйомних машинах і т. ін.

Радіальний підшипник кочення (рис.1) складається із зовнішнього 1, внутрішнього 2
Рис.1. кілець, тіл кочення 3 (кульок або роликів, рис.2) і сепаратора 4, що розділяє і направляє тіла кочення (рис.3).Тіла кочення переміщаються по бігових доріжках, що розміщені на циліндричних або конічних поверхнях кілець. В підшипниках, які призначені для сприйняття
Рис.2. тільки осьових сил, бігові доріжки
для тіл кочення розташовані на торцевій поверхні кілець. В окремих спеціальних випадках підшипники можуть мати лише одне кільце або ні одного, а тіла кочення розміщуються на бігових
Рис.3. доріжках, виконаних на поверхнях з'єднуваних деталей. Підшипники кочення стандартизовані і виготовляються на спеціалізованих підприємствах.

Класифікація підшипників кочення.

Повна класифікація установлена ГОСТ 3395-75 "Підшипники кулькові і роликові. Типи і конструктивні різновидності".

 

 

Рис.4.

1. По формі тіл кочення:

-кулькові (Рис.4);

-роликові (Рис.5).

 

Рис.5.

2. За напрямком навантаження (Рис.6):

-радіальні;

-радіально-упорні;

-упорно-радіальні;

-упорні.

3. По числу рядів кочення:

- однорядні;

- дворядні;

-багаторядні.

4. По основній конструкційный ознаці:

Рис.6. - самоустановчі;

- не самоустановчі.

5.По навантажувальній здатності (співвідношенню габаритних розмірів) підшипники поділяють на серії:

сім серій діаметрів: - надто легка (2серії); - особливо легка (2серії); - легка; - середня; - важка.

п’ять серій ширни: - особливо вузька; - вузька; - нормальна; - широка; - особливо широка.

Приклади співвідношень габаритних розмірів для деяких серій представлено на рис.7.

А - особливо легка;

Б - легка;

В - легка широка;

Г - середня;

Д - середня широка;

Е - важка.

Рис.7.

 

6.За класами точності (в порядку підвищення точності):

8;

7;

0;

6Х;

6;

5;

4;

2;

Т.

 

Три категорії підшипників (в залежності від класу точності і додаткових вимог):

А, В, С.
Клас точності
Відносна собівартість (наближено)		1,3

 

7.За спеціальними вимогами: 8.За рівнем вібрацій:

- теплостійкі; з нормальним;

- високошвидкісні; з пониженим;

- малошумні; з низьким рівнем вібрації.

- корозійностійкі;

- немагнітні;

- самозмащувані; та ін.

Основні типи підшипників кочення (рис.8).

 

 

 

 

Рис.8.

 

Радіальні кулькові 1. Радіальні роликові 4. Радіально-упорні кулькові 3. Радіально-упорні роликові 5.

Самоустановні кулькові 2. Самоустановні роликові 6. Голчасті 7. Упорні 8.

 

Конструкційні виконання підшипників зображено на рис.9.

 

Рис.9.

 

Умовне позначення підшипників. Кулькові і роликові підшипники маркують і умовно позначають на кресленнях цифрами (ГОСТ З189-89), за винятком підшипників, що виготовляються за ГОСТ 4060 і ГОСТ 24310. Позначення складається з двох частин - правої - основної, що умовно визначає розміри і конструкцію підшипника, і лівої, що відділяється від основної рискою і характеризує технологічні особливості (точність, зазори), а також додаткових позначень справа від основного, які характеризують матеріал або конструкцію деталей. Останні цифри (справа) основного позначення вказують номінальний внутрішній діаметр підшипника. Для підшипників з внутрішнім діаметром до 9мм одна перша цифра справа вказує фактичний розмір внутрішнього діаметра в мм (наприклад, радіальний кульковий підшипник 29, де 9 - діаметр отвору в мм). Внутрішні діаметри 10; 12; 15; 17 мм позначають двома цифрами 00; 01; 02; 03 відповідно. Для підшипників з діаметром отвору 20мм і більше дві цифри справа являють собою частку від ділення діаметра (в мм) на 5. Третя цифра зліва від позначення розміру отвору означає серію діаметрів, четверта - тип підшипника, п'ята і шоста цифри характеризують конструкційні особливості підшипника, сьома - серію ширини. Зліва від основного шифру підшипника через риску позначається клас точності цифрами 8, 7, 0, 6Х, 6, 5, 4, 2 і літерою Т. Основні класи точності 0, 6Х, 6, 5, 4, 2, Т, а додаткові - 8, 7. Позначення класів точності приведено в порядку підвищення точності: 0, 6, 5, 4, 2, Т - для кулькових і роликових радіальних і кулькових радіально-упорних підшипників; 0, 6, 5, 4, 2 - для упорних і упорно-радіальних підшипників; 0, 6Х, 6, 5, 4, 2 - для роликових конічних підшипників (це стосується основної продукції Луцького ДПЗ-28, який випускає конічні підшипники).

Додаткові класи точності 8 і 7 нижчі класу точності 0 -для застосування за замовленням споживачів в невідповідальних вузлах.

Класи точності підшипників характеризуються значеннями граничних відхилень розмірів, форми, розміщення поверхонь підшипників.

В залежності від наявності вимог за рівнем вібрації, допустимих значень рівня вібрації або рівня інших додаткових технічних вимог встановлено три категорії підшипників - А, В, С.

До категорії А відносять підшипники класів точності 5, 4, 2, Т з одною із деяких додаткових вимог (див. ГОСТ 520-89).

До категорії В відносять підшипники класів точності 0, 6Х, 6, 5 з одною із деяких додаткових вимог (там же в ГОСТ 520-89).

До категорії С відносять підшипники класів точної її 8, 7, 0, 6, до
яких не ставляться вимоги щодо рівня вібрації, моменту тертя і інші, що не вказані в ГОСТ 520-89.

Типи підшипників в умовному позначенні.

Четверта цифра справа або зліва в семизначному шифрі	Тип підшипника
	Кульковий радіальний   Кульковий радіальний сферичний   Роликовий радіальний з короткими циліндричними роликами   Роликовий радіальний сферичний   Роликовий голчастий або з довгими циліндричними роликами   Радіальний роликовий з витими роликами   Радіально-упорний кульковий   Роликовий конічний   Упорний або упорно-радіальний кульковий   Упорний або упорно-радіальний роликовий

 

Таким чином, основний шифр підшипника складається з 7 цифр, а сказане вище можна подати схематично так: X X X X X X X.

 

Якщо діаметр отвору підшипника до 10мм (не включаючи 10), крім підшипників з діаметром отвору 0,6; 1,5 і 2,5мм, то схема шифру має вигляд:

X	XX	Х	X	X	X
серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	знак 0	серія діаметрів	діаметр отвору

 

Схема 1.

Приклад 1. Підшипник 1000094 - радіальний кульковий однорядний. У відповідності зі схемою 1 це буде:

серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	знак 0	серія діаметрів	діаметр отвору

 

Приклад 2. Підшипник 29 - радіальний кульковий однорядний:

серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	знак 0	серія діаметрів	діаметр отвору

 

Приклад 3. Підшипник 184009/1,5 - радіальний кульковий однорядний з упорним бортом на зовнішньому кільці:

					1,5
серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	знак 0	серія діаметрів	діаметр отвору

 

Якщо підшипники з діаметром отвору 10мм і більше, крім підшипників з діаметром отвору 22, 28, 32, 500 і більше, то схема шифру буде такою:

X	XX	Х	Х	X
серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	серія діаметрів	діаметр отвору (в умовному або номінальному виразі)

 

Схема 2.

Приклад 4. Підшипник 32206 – радіальний роликовий з короткими циліндричними роликами:

серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	серія діаметрів	Позначення (умовне) діаметра отвору d=6´5=30мм

 

Приклад 5. підшипник 1068 - радіальний кульковий сферичний:

серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	знак 0 (за схемою 1)	серія діаметрів (невизначена)	діаметр отвору

 

Приклад 6. підшипник 58 - радіальний кульковий однорядний:

серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	знак 0 (за схемою 1)	серія діаметрів (невизначена)	діаметр отвору

Приклад 7. підшипник 4074102 - радіальний роликовий голчастий з діаметром отвору 15мм:

серія ширин	конструктивне виконання	тип підшипника	серія діаметрів	позначення діаметра отвору (d=15мм)

 

Позначки, що означають додаткові вимоги. Позначки, що означають додаткові вимоги до підшипника, проставляють зліва і справа від основного позначення.

Зліва від основного позначення проставляються позначки, які визначають клас точності, групу радіального зазору, момент тертя і категорію підшипників.

Знаки розміщають в порядку переліку страва наліво від основного позначення підшипника і відокремлюють від нього знаком тире.

Наприклад: В215 – 3180208,

де: 3180208 - основне позначення;

В - категорія підшипника;

2 - ряд моменту тертя;

1 - група радіального зазору;

5 - клас точності.

Примітки:

1. Познаку категорії в умовному позначенні підшипників не вказують для підшипників, які не віднесено до категорії А, В і С.

2. В умовному позначенні підшипників категорії С, а також підшипників, які не віднесена до категорія, що мають величину зазору як в нормальні групі і при відсутності вимог до моменту тертя клас точності 0 не вказують.

3. Познака додаткових технічних вимог до підшипників категорій А і В, позначають у відповідності з технічними вимогами на ці підшипники і вказують перед позначенням категорії.

4. В умовному позначенні підшипників з регламентованим моментом тертя, зі значенням зазору по нормальній групі, тобто такого, що не має в позначенні познаки зазору, на його місце проставляється літера М, наприклад:

А1М5 - 1000900,

В1М0 - 205,

В2М6 - 310.

 

5. В умовному позначенні підшипників категорії С позначку категорії не проставляють.

6. Позначення категорій А і В вказують:

перед позначкою зазору - при відсутності вимог за моментом тертя і групою зазору, що відрізняється від нормальної, наприклад: А25-205;

перед класом точності - при відсутності вимог за моментом тертя і нормальною групою зазору (наприклад: А5 – 206); при цьому для підшипників класу точності 0 в позначенні проставляють знак "0", наприклад: В0 - 206.

Для роликових конічних підшипників категорії С і підшипників, які не віднесено до категорій, встановлюється нормальна і підвищена точності по монтажній висоті. Для підшипників підвищеної точності зліва від основного позначення після познаки класу точності проставляють додатковий знак "У", наприклад: 6У-75І5.

Справа від основного позначення проставляють познаки, що визначають: матеріали деталей; конструктивні зміни; мастило; вимоги до рівня вібрації; спеціальні технічні вимоги в послідовності, яка вказана нижче.

Безпосередньо справа від основного позначення може стояти познака літерою А, яка означає, що підшипник підвищеної вантажопідйомності, наприклад: 75І0А (випускається Луцьким ДПЗ-28).

Безпосередньо зліва від основного позначення може проставлятися літера Н: а) для підшипника роликового сферичного дворядного з кільцевою проточкою і отвором для мащення за ГОСТ 5721, ГОСТ 24696 і ГОСТ 24850; б) для підшипника радіального роликового з короткими циліндричними роликами без внутрішнього
або зовнішнього кілець, з габаритами, що відповідають міжнародним стандартам
за ГОСТ 5377; в) для опорного кулькового одинарного і здвоєного з розміром діаметра отвору вільного кільця, що відповідають міжнародному стандарту за ГОСТ 7872. Приклад: підшипник Н 32210 - роликовий радіальний з короткими циліндричними роликами.

 

Додаткові позначки зліва від основного умовного позначення:

Х	Х	Х	Х	Н ХХХХХХХ А
категорія	момент тертя	радіальний зазор	клас точності	основне позначення
А, В, С	(1, 2, … 9) – ряд моменту	(0, 2, … 9) – група зазору	8, 7, 0, 6Х, 6, 5, 4, 2, Т

 

Додаткові познаки справа від основного умовного позначення:

Н ХХХХХХХ А	ХХ	ХХХ	ХХ	ХХ	ХХ	ХХХ	ХХ
Основне позначення	Матеріал деталей	Конструкційні зміни	Модифікований контакт	Спец.технічні вимоги	Температура відпуску	Мастило	Рівень вібрації
	(Ю,…Э)	(К,К1,…)	(М,М1,…)	(У,У1,…)	(Т,…Т5)	(С1,… С27)	(Ш,… Ш5)

 

Посадки кілець підшипників. Потрібні посадки у з’єднанні кілець отримують призначенням відповідних полів допусків на діаметри вала або отвору в корпусі (рис.10.).

Рис.10.

Розрахунок підшипників кочення. Причинами виходу підшипника з ладу є: викришування робочих поверхонь контактуючих деталей внаслідок дії контактних напружень; утворення вмятин на бігових доріжках кілець внаслідок дії динамічних навантажень; абразивний знос тіл кочення та кілець; розколювання кілець внаслідок вібраційних та змінних навантажень; руйнування сепараторів підшипників в наслідок дії відцентрових сил. Тому, враховуючи дію цих факторів, підшипники кочення розраховують на довговічність. Для цього, в розрахунках враховують еквівалентне динамічне навантаження Р підшипника, та еквівалентну динамічну вантажопід‘ємність С підшипника.

Залежність поміж довговічністю L підшипника, динамічним навантаженням та вантажопід‘ємністю підшипника визначається за формулою:

 

; (1)

 

де: L – довговічність підшипника, визначається в (млн.обертів); С - еквівалентна динамічна вантажопід‘ємність підшипника (Н) (навантаження яке може витримати підшипник на протязі розрахункового терміну експлуатації, обирається з технічних даних довідників); P - еквівалентне динамічне навантаження підшипника (Н) (навантаження яке діє реально на підшипник); n – коефіцієнт, що враховує тип
тіла кочення підшипника: для кулькових підшипників – n=3; для роликових підшипників n=10/3.

Враховуючи формулу (1) довговічність підшипників можна визначити в годинах:

 

; (2)

 

де: n_об – частота обертання кільця підшипника (хв^-1), n_об=10хв^-1.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

 

Тема: Дослідження конструкції та визначення технічних параметрів з'єднувальних муфт.

Мета: Дослідити конструкції муфт. Визначити тип, позначення, основні параметри, технічні характеристики, область застосування муфт. Ознайомитися з методами розрахунку муфт.

 

Порядок виконання роботи

1. Згідно свого варіанту (табл.1.) для досліджуваного типу муфти:

1.1. Обратити вид муфти.

1.2. Накреслити умовне позначення.

1.3. Виконати ескіз муфти.

1.4. Записати основні розміри.

1.5. Дати коротку технічну характеристику муфти.

Таблиця 1

Варіанти завдань

 

Номер залікової книжки	Тип муфти	Номінальний обертовий, момент Тн (кН×м)	Номер залікової книжки	Тип муфти	Номінальний обертовий, момент Тн (кН×м)
	Глухі муфти			Пружні муфти
	Компенсуючі жорсткі муфти	3,9		Глухі муфти.
	Відцентрова муфта			Компенсуючі жорсткі муфти	3,6
	Обгінні муфти			Відцентрова муфта	9,4
	Запобіжні муфти			Пружні муфти
	Асинхронні фрикційні муфти			Відцентрова муфта
	Пружні муфти			Обгінні муфти
	Глухі муфти.			Глухі муфти
	Компенсуючі жорсткі муфти			Компенсуючі жорсткі муфти
	Відцентрова муфта			Відцентрова муфта
	Пружні муфти			Обгінні муфти
	Відцентрова муфта			Запобіжні муфти
	Обгінні муфти			Асинхронні фрикційні муфти	7,6
	Запобіжні муфти	9,8		Запобіжні муфти	8,2
	Асинхронні фрикційні муфти	5,6		Асинхронні фрикційні муфти	4,3
	Синхронні муфти			Синхронні муфти
	Пружні муфти			Пружні муфти
	Глухі муфти			Глухі муфти	7,3
	Компенсуючі жорсткі муфти			Компенсуючі жорсткі муфти	5,6
	Відцентрова муфта			Відцентрова муфта	2,1
	Обгінні муфти			Обгінні муфти	4,9
	Запобіжні муфти			Запобіжні муфти
	Асинхронні фрикційні муфти			Асинхронні фрикційні муфти
	Глухі муфти.			Глухі муфти
	Компенсуючі жорсткі муфти	3,6		Компенсуючі жорсткі муфти
	Відцентрова муфта	8,5		Відцентрова муфта
	Обгінні муфти	9,4		Обгінні муфти
Продовження табл.1.
	Запобіжні муфти			Запобіжні муфти
	Асинхронні фрикційні муфти			Асинхронні фрикційні муфти
	Пружні муфти			Пружні муфти	9,3
	Глухі муфти.			Глухі муфти
	Компенсуючі жорсткі муфти			Компенсуючі жорсткі муфти
	Відцентрова муфта			Відцентрова муфта
	Відцентрова муфта			Пружні муфти
	Пружні муфти	7,4		Відцентрова муфта	4,9
	Відцентрова муфта	7,7		Обгінні муфти	5,6

 

Увага!!! Вид та розмір муфти обирається студентом самостійно, при цьому вид та розмір муфти у кожного студента свій.