Шариковые и роликовые подшипники

ШарикоподшипникиШАРИКОВЫЕ И РОЛИКОВЫЕ ПОДШИПНИКИ, элементы машин, служащие для восприятия радиальной или аксиальной нагрузки вала, причем указанные нагрузки воспринимаются через посредство шариков или роликов, которые во время работы перекатываются либо в самом корпусе опоры либо в особой детали, связанной с этим корпусом. По направлению воспринимаемой нагрузки шариковые и роликовые подшипники разделяются на: а) радиальные для нагрузок, перпендикулярных к оси вала, б) радиально-упорные для восприятия нагрузок, направленных под б. или м. острым углом к валу, и в) упорные, воспринимающие исключительно осевые нагрузки. Все виды шариковых и роликовых подшипников объединены в серии по типам подшипников с одинаковыми конструктивными характеристиками, различающихся в данной серии лишь размерами.

Основные типы шариковых и роликовых подшипников 1) Шарикоподшипники радиальные однорядные (фиг. 1), без канавок для заполнения шариками, с глубокими беговыми дорожками, способны выдерживать радиальные нагрузки, а также допускают комбинированные и чисто осевые нагрузки.

Шарикоподшипники радиальные однорядные

Глубокие беговые дорожки представляют собою непрерывную поверхность катания для шариков в виду отсутствия специальной канавки для заполнения последними, что и позволяет этим подшипникам воспринимать помимо радиальных также и аксиальные нагрузки. При наличии же больших скоростей и аксиальных нагрузок данные подшипники хорошо заменяют упорные подшипники, как в кинематическом отношении, так и в отношении смазки, т. к. смазочный материал хорошо удерживается на беговых дорожках, чего нет в упорных, где он под влиянием центробежной силы выкидывается из подшипника. Шарикоподшипники радиальные однорядные разделяются в соответствии с допускаемой ими величиной нагрузки на три серии: легкую, среднюю и тяжелую; при одинаковом внутреннем диаметре подшипники тяжелой серии допускают большую радиальную нагрузку, чем в других сериях. Шарикоподшипники радиальные однорядные для своей установки требуют особой точности в отношении взаимного совпадения осей всех подшипников данного вала.

2) Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные (фиг. 2) отличаются от предыдущих тем, что идеальные точки соприкосновения шарика с беговыми дорожками лежат на линии, образующей с осью подшипника острый угол, тогда как у радиальных шарикоподшипников эта линия перпендикулярна к оси подшипника.

Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные

Для взаимного уравновешивания аксиальных нагрузок необходимо эти подшипники монтировать попарно, т. к. одна чисто радиальная нагрузка, действующая на наружное (или внутреннее) кольцо, порождает аксиальную нагрузку на другом кольце. Соотношение между радиальной и аксиальной нагрузками для радиально-упорных шарикоподшипников можно принять, как 1 : 0,6. Шарикоподшипники этого типа строятся трех серий: легкой, средней и тяжелой.

3) Шарикоподшипники магнетные (фиг. 3) допускают радиальную, аксиальную (в одном направлении) и комбинированную нагрузки и применяются при больших скоростях и легких нагрузках. Монтируются эти подшипники попарно и допускают легкую разборку, так как беговая дорожка в наружном кольце с одной стороны открыта.

Шарикоподшипники магнетные

4) Шарикоподшипники радиальные самоустанавливающиеся (фиг. 4) имеют в наружном кольце сферическую поверхность катания, чем обеспечивается соприкосновение шариков с наружным кольцом в случаях, когда оси наружного и внутреннего колец не совпадают друг с другом, благодаря чему эти шарикоподшипники широко применяются, когда существует опасность несовпадения осей вала и корпуса, куда закладывается шарикоподшипник.

Шарикоподшипники радиальные самоустанавливающиеся

Как правило, шарикоподшипники самоустанавливающиеся не следует подвергать аксиальной нагрузке. Шарикоподшипники этого рода разделяются на: а) серии нормальной ширины (фиг. 4, А) - легкую, среднюю, тяжелую и особо тяжелую и б) серии широкого типа (фиг. 4, Б) - легкую и среднюю. При посадке шарикоподшипника на вал внутреннее кольцо д. б. неподвижно соединено с валом посредством трения; достигается это применением легких прессовых посадок 1-го и 2-го класса точности, требующих, однако, большой точности обработки. Для возможности применения шариковых и роликовых подшипников также в случае менее точно обработанных валов или при необходимости постановки подшипника посередине гладкого вала применяют подшипники на закрепительных втулках.

5) Один из представителей подшипников этого последнего типа, а именно шарикоподшипник радиальный самоустанавливающийся на закрепительных втулках, изображен на фиг. 5. Закрепление на валу достигается разрезной конусной втулкой а, вжимаемой гайкой б во внутреннее кольцо в подшипника; по окончании установки гайка застопоривается стопором г. В остальном эти подшипники подобны вышеприведенным и являются производными от них; при одинаковых габаритных размерах и одинаковой воспринимаемой нагрузке с ними они имеют лишь меньший внутренний диаметр за счет закрепительной втулки. Они разделяются а) на серии нормальной ширины - легкую и среднюю и б) на серии широкие - легкую и среднюю.

6) Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами (фиг. 6). Они имеют элементами катания, воспринимающими нагрузку, ролики и при наличии бортов на обоих кольцах помимо радиальных нагрузок R допускают также и осевые нагрузки А; соотношение нагрузок при этом следующее: A ≤ 0,05·R для постоянно действующей осевой нагрузки, А ≤ 0,07·R для часто действующей, А ≤ 0,14·R для редко действующей осевой нагрузки. По конструкции роликоподшипники отличаются друг от друга по системе расположения и устройству бортов на наружном и внутреннем кольцах (фиг. 6, А—З).

Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами

Выбор типа зависит от требуемой легкости монтажа и демонтажа и от условий характера воспринимаемой нагрузки. Роликоподшипники фиг. 6, А и Г допускают осевое перемещение внутреннего кольца по отношению к наружному и линейное расширение вала в обоих направлениях,  подшипники фиг. 6, Б и Д - одностороннее перемещение по отношению к наружному или внутреннему кольцу. Роликоподшипники фиг. 6, В и З совершенно не допускают осевого перемещения. Для удобства монтажа боковое замыкающее кольцо может быть сделано съемным (фиг. 6, Е и Ж). Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами разделяются на серии - легкую, среднюю и тяжелую - нормальной ширины и широкие.

7) Роликоподшипники конические (фиг. 7) хорошо воспринимают как радиальную, так и аксиальную (в одном направлении) нагрузки. Радиальная нагрузка, действуя на одно из колец, вызывает появление осевого усилия в направлении, обратном допускаемой осевой нагрузке. Для восприятия этого усилия приходится конические роликоподшипники монтировать всегда попарно.

Роликоподшипники конические

8) Двухрядный самоустанавливающийся роликоподшипник с бочкообразными роликами (фиг. 8) применяется при значительных радиальных и комбинированных нагрузках.

Двухрядный самоустанавливающийся роликоподшипник с бочкообразными роликами

При монтаже допустима некоторая неточность вала. Существует 2 конструкции самоустанавливающегося роликоподшипника: а) фирмы SKF (фиг. 8, А) с несимметричными роликами; в этом случае касательные, проведенные по максимальному диаметру, сходятся в одной точке, что сближает данный роликоподшипник с коническим и объясняет хорошее восприятие им аксиальных нагрузок; б) фирмы Фишера (фиг. 8, Б) с симметричными роликами; при этом касательные образуют две параллельные линии, чем объясняется худшее восприятие этим типом аксиальных нагрузок. Аналогично с шариковыми, и роликовые подшипники делают как на закрепительных (фиг.9, А), так и на снимающихся (фиг. 9, Б) втулках.

Роликовые подшипники на закрепительных, и на снимающихся втулках

9) Шарикоподшипники упорные ординарные (фиг. 10) допускают лишь осевую нагрузку. Внутренние диаметры обоих колец делаются различными в виду того, что одно из колец д. б. туго надето на вал, который должен с зазором вращаться в другом кольце, укрепленном в корпусе подшипника. В подшипниках этого типа осевая нагрузка допускается только в одном направлении. Эти подшипники бывают двух видов: а) с плоскими кольцами (фиг. 10, А), требующие точности в сборке, а именно - перпендикулярности заплечиков в корпусе подшипника к оси вала, и б) со сферическим седлом и подкладным кольцом (фиг. 10, Б), допускающие самоустановку вала по отношению к корпусу.

Шарикоподшипники упорные ординарные

10) Шарикоподшипники упорные двойные (фиг. 11) допускают осевые нагрузки, действующие попеременно в обоих направлениях. На валу закрепляется среднее кольцо а. Эти шарикоподшипники бывают двух родов: а) с плоскими кольцами (фиг. 11, А), требующие точной установки вала и корпуса, и б) упорные со сферическим седлом и подкладными кольцами (фиг. 11, Б), допускающие неточность в установке вала и корпуса. В последнее время помимо этих основных типов шариковых и роликовых подшипников часто находят применение следующие типы подшипников.

Шарикоподшипники упорные двойные

11) Роликоподшипники цилиндрические с длинными роликами, воспринимающие только радиальные нагрузки; они хорошо работают при ударных нагрузках.

12) Роликоподшипники с витыми роликами (фиг. 12 и 13), представляющие собой очень выносливые подшипники, воспринимающие, однако, только радиальные нагрузки; они очень стойки при ударных нагрузках. Наружное кольцо делается цельным (фиг. 12) или же разрезным (фиг. 13) в зависимости от условий монтажа. Последний тип допускает монтаж непосредственно на валу и поэтому, занимает в радиальном направлении весьма мало места.

Роликоподшипники с витыми роликами

Роликоподшипники с витыми роликами

13) Роликоподшипники игольчатые отличаются от типа 11 большим количеством очень тонких и длинных роликов, лежащих вплотную без сепаратора в выточке наружного кольца подшипника. Они очень выносливы при ударных нагрузках. Внутреннее кольцо обычно отсутствует, а ролики катаются непосредственно по закаленному валу.

Расчет шариковых и роликовых подшипников. Основными данными, из которых исходит расчет шариковых и роликовых подшипников, являются: а) нагрузка, б) скорость вращения, в) долговечность. Допускаемая для данного подшипника нагрузка является функцией скорости вращения, времени работы подшипника и его долговечности. Под долговечностью подшипника понимается наименьшее число часов, в течение которого обеспечена исправная работа подшипника до момента выхода его из строя, гл. обр. вследствие усталости материала, а не просто за счет естественного истирания подшипника при его работе. Все это требует достаточно сложных теоретических обоснований, подтверждения которых м. б. даны только на основании возможно большего количества опытов, так как зависимость между долговечностью подшипника и допускаемой на него нагрузкой выражается по законам теории вероятности и следует закону больших чисел, Современная методология расчета подшипника основана на теории Герца, Штрибека и на экспериментальных уравнениях усталости.

Расчет шариковых и роликовых подшипников

Для радиальных шариковых подшипников при горизонтальном вале давление на шарик непрерывно изменяется по пути шарика от а до с (фиг. 14), постепенно увеличиваясь от а до b и затем уменьшаясь от b к с, достигая в самой нижней точке b максимума. Нагрузка на симметрично расположенные шарики одинакова. Верхняя половина подшипника не нагружена. Зависимость между полным давлением на подшипник Р и максимальным давлением Р0 на шарик определяется уравнением Штрибека:

podschipniki f1

причем nα = 90°. Для подшипников с числом шариков z = 8—20 можно считать в среднем

podschipniki f2

Иначе говоря, максимальная нагрузка на один шарик равна всей нагрузке подшипника, отнесенной к одной пятой всех шариков. Уравнение Герца дает соотношение между напряжением, максимальной нагрузкой на один шарик и величиной площади соприкосновения (фиг. 15) между шариком и беговой дорожкой, представляющей собой эллипс с полуосями а и b:

podschipniki f3

где σср. - среднее напряжение, а σmах - напряжение в точке, получившей максимальную деформацию. Величина напряжения в каждой точке площади соприкосновения определяется поверхностью параболоида напряжений (фиг. 15, А), имеющего основанием площадь соприкосновения, а высотой σmах.

Уравнение Герца дает соотношение между напряжением, максимальной нагрузкой на один шарик и величиной площади соприкосновения между шариком и беговой дорожкой

Как уравнение Штрибека, так и уравнение Герца обусловлены определенными предпосылками, а именно: для уравнения Герца: 1) нагрузка в местах контакта распределяется нормально к поверхности давления; 2) соприкасающиеся тела однородны; 3) тела соприкасаются по поверхности, незначительной по сравнению с их полными поверхностями; 4) предел пропорциональности не д. б. превзойден. Для уравнения Штрибека: 1) в подшипнике отсутствует игра (люфт); 2) кольца не деформируются (деформируются только шарики). Так как на практике все упомянутые предпосылки полностью не соблюдаются, то уравнения следует считать приближенными. Зависимость между долговечностью, нагрузкой и числом оборотов выражается следующей эмпирической формулой, являющейся результатом многократных опытов:

podschipniki f4

где Q - допускаемая нагрузка на подшипник в кг, n - число об/мин. вращающегося кольца подшипника, h - долговечность подшипника в часах, С - постоянная; зависящая от конструкции и размеров подшипника, качества материала и от того, какое кольцо вращается (внутреннее или наружное). Т. о. величина С является характеристикой подшипника. Формула (4) показывает, что долговечность является функцией нагрузки в степени 3,33:     

podschipniki f5

а поэтому незначительное изменение нагрузки вызывает резкое изменение долговечности. На практике выбор подшипника производится обычно по некоторой условной допускаемой нагрузке:

podschipniki f6

где К - действующая реально на подшипник нагрузка; Кб - коэффициент безопасности, зависящий от характера действия на подшипник внешних усилий (толчки, вибрации и пр. - см. табл. 1);

коэффициент безопасности, зависящий от характера действия на подшипник внешних усилий

Кк - коэффициент, учитывающий, какое кольцо (наружное или внутреннее) подшипника вращается (см. табл. 2);

Коэффициент, учитывающий, какое кольцо (наружное или внутреннее) подшипника вращается

Кд - коэффициент долговечности, величина которого зависит от намеченного срока службы выбираемого подшипника (см. табл. 3).

Коэффициент долговечности, величина которого зависит от намеченного срока службы выбираемого подшипника

Величина для заданной скорости вращения берется из таблиц, даваемых в каталогах производящих фирм, и определяет т. о. требуемый тип и размер подшипника. При наличии помимо радиальной R еще аксиальной нагрузки А на подшипник аксиальная нагрузка условно приводится к радиальной, и тогда величина приведенной нагрузки Qпр выразится формулой:

podschipniki f7

где m - переводной коэффициент, зависящий от типа и размера подшипника (см. табл. 4).

Переводной коэффициент, зависящий от типа и размера подшипника

Таким образом в общем случае имеем:

podschipniki f8

Из вышеизложенного следует, что при выборе подшипника катания необходимо установить: 1) величину и направление действующей нагрузки (отдельно радиальной и аксиальной составляющих); 2) экономически целесообразный рабочий срок службы подшипника (долговечность в часах); 3) характер нагрузки (постоянная, переменная, ударная и т.д.); 4) число оборотов вращающегося кольца подшипника; 5) особые требования, предъявляемые к подшипнику в зависимости от назначения машины и условий ее работы; 6) достаточность защиты подшипника от вредных влияний: пыли, газов, высокой температуры; 7) надежность конструкции уплотнений подшипников.

Существующие посадки подшипников качения обычно лежат в границах умеренных плотных посадок первого и второго классов. Объясняется это тем, что жесткие прессовые посадки сильно раздают внутренние и сжимают наружные (сравнительно тонкие) кольца подшипников; при незначительных люфтах подшипника (зазор между шариками и кольцами), такая деформация может повлечь зажим шариков и отразиться на долговечности подшипников. Ходовые посадки неприменимы, так как не обеспечивают тесного соприкосновения подшипника с валом или корпусом. Опыт показывает, что вращающееся кольцо подшипника должно всегда плотно сидеть на валу. Для неподвижного кольца желательно оставлять небольшую возможность продольных перемещений из-за температурных деформаций. Чем более нагрузка и скорость вращения, тем плотнее д. б. насажено неподвижное кольцо. При ударных нагрузках жесткость посадки д. б. увеличена. При больших числах оборотов и малых нагрузках желательно создавать более или менее одинаковые пригонки для обоих колец. Следовательно, при выборе посадок необходимо обращать внимание на три основных фактора: 1) какое кольцо подшипника вращается, 2) число оборотов и 3) характер и величину нагрузки. При тяжелых нагрузках, т. е. когда долговечность работы подшипника исчисляется примерно в 1000—2000 час., употребляются прессовые и тугие прессовые посадки. Нагрузки с долговечностью подшипника в 2000—5000 часов следует считать нормальными, и для них применяются легкая прессовая и глухая посадки. Легкие нагрузки с долговечностью подшипника свыше 5000 час. требуют применения напряженных и плотных посадок. Соответственно тому, что посадки для шарикоподшипников лежат в пределах не ниже умеренных плотных посадок второго класса точности, сам подшипник должен иметь допуск по основным габаритным размерам: по наружному и по внутреннему диаметрам очень жесткие, лежащие в пределах не ниже первого класса точности, что в свою очередь гарантирует точность применения посадок, лежащих во втором классе точности. Предельные отклонения внутреннего диаметра шариковых и роликовых подшипников даны в табл. 5.

Предельные отклонения внутреннего диаметра шариковых и роликовых подшипников

Производство шариковых и роликовых подшипников. Для подшипников требуется сталь различного качества в зависимости от изготовляемых из нее частей шариковых и роликовых подшипников. Основным сортом является высокоуглеродистая хромистая сталь, идущая на кольца, шарики или ролики; химический состав ее по ОСТ 5235 указан в табл. 6.

Высокоуглеродистая хромистая сталь, идущая на кольца, шарики или ролики

В обозначениях марок буквы «ШХ» обозначают сталь шарикоподшипниковую хромистую, а цифры указывают среднее содержание хрома в десятых долях процента. В марках ШХ 6, ШХ 9, ШХ 12 и ШХ 15 содержание серы и фосфора в сумме не должно превышать 0,045%. Шарикоподшипниковая сталь выплавляется в электрических или кислых мартеновских печах; сталь марки ШХ 10 может выплавляться в основных мартеновских печах. Назначение марок стали: ШХ 6  - для шариков холодной штамповки при диаметре прутков до 8 мм, ШХ 9 - для таковых же при диаметре прутков 8—14 мм и для шариков горячей штамповки при диаметре прутков 14—20 мм, ШХ 10 - для витых роликов, ШХ 12 - для шариков при диаметре прутков свыше 20 мм, ШХ 15 - для колец и роликов. Твердость по Бринеллю шарикоподшипниковой хромистой стали в отожженном состоянии не должна превышать 207 (диаметр отпечатка при испытании 10-мм шариком и нагрузке 3000 кг не д. б. менее 4,2 мм). Доставляется эта сталь в отожженном после последней прокатки состоянии. Для производства сепараторов и закрепительных шайб применяется малоуглеродистая ленточная сталь следующего химического состава: 0,10—0,18% С; 0,30—0,50% Мn; 0,10% Si; ≤0,04% S; ≤0,04% Р. Сопротивление разрыву ее должно лежать в пределах 30—40 кг/мм2, а удлинение 25—35%. Для закрепительных втулок и гаек идет малоуглеродистая сталь следующего химического состава: 0,15—0,25 %С; 0,3—0,6% Мn; 0,07—0,05% Si; ≤0,045% Р и ≤0,05% S. Сопротивление разрыву должно лежать в пределах 35—45 кг/мм2, удлинение ≥23%, сжатие поперечного сечения ~60%. По сортаменту применяются: валовая сталь (в точеном и черном виде) для колец шариковых и роликовых подшипников и для гаек; круглая калибрования сталь (холоднотянутая) для шариков и роликов; толстостенные цельнотянутые трубы (в точеном виде) для наружных и внутренних колец и для гаек; тонкостенные цельнотянутые трубы без шва для закрепительных втулок и холоднотянутая калибрования лента для сепараторов и закрепительных шайб.

До 1931 г. шарикоподшипниковой промышленности в Союзе почти не существовало, за исключением небольшого завода в Москве, перешедшего к нам от концессии SKF в 1931 г., вырабатывавшего подшипники в ничтожных по отношению к спросу количествах. Этот завод мог удовлетворить (в среднем за 1923—30 гг.) не более 15% потребности нашей промышленности в шариковых и роликовых подшипниках; остальное количество приходилось выписывать из-за границы. Вступление в строй ряда машиностроительных гигантов: Московского автомобильного завода им. Сталина, тракторных (Харьковского, Сталинградского, Челябинского), Горьковского автомобильного завода и целого ряда других, а также перспективы второй пятилетки подняли потребность в подшипниках на небывалую высоту. В соответствии с этим был намечен к строительству 1-й государственный шарикоподшипниковый завод им. Кагановича, уже вступивший в число действующих заводов.

Характерной особенностью подшипникового производства является то, что к нему предъявляются большие требования в части точности обработки, следствием чего основной частью работ по производству подшипниковых деталей (колец, шариков, роликов) являются шлифовальные работы. Это производство в основном распадается на две части: 1) заготовительные работы и 2) окончательная доводка до необходимой степени точности. Заготовительные работы по производству колец производятся на горизонтальных ковочных машинах типа Аякса или Газенклевера, если в этом есть надобность, после чего из этих поковок или непосредственно из валов или труб производится обточка колец на автоматах одно- или многошпиндельных. Кольца после обточки, пройдя термическую обработку, поступают на шлифовку, причем монтажные поверхности - цилиндрические поверхности по наружному и внутреннему диаметрам и торцовые плоскости колец только шлифуются, а рабочие поверхности (бег шариков) кроме того и полируются с целью дать гладкую беговую дорожку без рисок, царапин и следов шлифовки. Основным оборудованием в процессе шлифовки являются нормальные шлифовальные станки, применяемые и в других отраслях промышленности; некоторые из них, однако, при использовании в подшипниковом производстве требуют переделок и специальных приспособлений. Типы применяемых станков следующие: а) по плоской шлифовке - станки типа «Бланшард» с круглым вращающимся столом и специальным приспособлением для автоматической подачи колец; б) по круглой шлифовке - бесцентровые или центровые станки типов «Цинцинати» или «Нортон»; в) по шлифовке дыр - станки типа «Геджматик» со специальным приспособлением для автоматического останова подачи по достижении требуемого размера; г) по шлифовке сферических поверхностей или желобов наружных колец - станки типа «Ван-Норман» с гидравлической подачей и автоматическим выключателем; принцип действия станков этого типа основан на том, что помимо вращательного движения шлифовальный камень имеет еще колебательное движение вокруг определенного центра для получения шаровой поверхности строго выдержанного размера по радиусу; д) по шлифовке желоба у внутренних колец - станки типа «Фиат» или «Лидчепинг» SLM -1, SLM – 1,5. Полировка как правило производится на специальных бабках вручную.

Производство шариков. 3аготовительные работы состоят в прессовке на прессах типа «Манвиль» или «Мальмеди», грубой опиловке между двумя стальными рифлеными дисками на специальных станках типа «Фиат», после чего следует термическая обработка в непрерывных печах. Чистовые отделочные работы заключаются в шлифовке, на специальных шлифовальных станках типа «Фиат» или «Норма», снабженных двумя торцовыми дисками с кольцевыми канавками, в которых помещаются шлифуемые шарики; за ней следует полировка в гладких чугунных барабанах с венской известью, а для окончательной полировки - в колоколообразных барабанах вместе с обрезками кожи (хромом). Производство роликов в части заготовительных работ осуществляется на токарных многошпиндельных автоматах, а в части отделочных чистовых - на шлифовальных станках типа бесцентровых и плоскошлифовальных станках. Производство сепараторов, гаек и закрепительных втулок ничем не отличается от обычных производств; только в виду массового производства все операции в данных случаях узко специфицированы с соответствующим подбором оборудования. Основным моментом в производстве шариковых и роликовых подшипников является в виду требуемой большой точности изготовления (отдельных деталей и всего подшипника в целом) правильная постановка производственного контроля в процессе прохождения всего производственного цикла как каждой детали в отдельности, так и всего подшипника. Контроль этот на подшипниковых заводах производится посредством специальной аппаратуры, приспособленной исключительно для требуемых специфических размеров.

При установке шарикоподшипников необходимо, в виду их чувствительности к продольным нагрузкам, обратить самое серьезное внимание на возможность свободного расширения вала при колебаниях температуры. Если вал вращается на одних только поперечных подшипниках, то лишь один из них д. б. установлен неподвижно в продольном направлении в корпусе подшипника, а все остальные должны иметь возможность продольного перемещения. Выгодно даже у установочного подшипника не зажимать вплотную наружного кольца шарикоподшипника, а допускать продольную игру порядка 0,4—0,8 мм, которая позволяет проверять продольную подвижность всех шарикоподшипников. Как указывалось выше, вращающееся кольцо (обычно внутреннее) должно плотно сидеть на соответственной детали. Обычно для этого перед насаживанием на вал шарикоподшипники нагревают в масляной ванне до 40—60°С и нагоняют с помощью отрезка трубы, обработанного строго перпендикулярно оси на торцевой поверхности и опирающегося исключительно на внутреннее кольцо шарикоподшипника. Весьма важна хорошая и целесообразная смазка шариковых и роликовых подшипников; целью ее является, однако, в противоположность подшипникам скользящего трения, не столько уменьшение трения, сколько защита шариков и подшипниковых колец от ржавчины и отчасти от пыли. Быстро вращающиеся шариковые и роликовые подшипники смазываются машинным маслом, что обусловливает необходимости применения закрытых корпусов; для медленно вращающихся употребляют консистентные жиры (шавот, вазелин, графитированные масла). Злейшими врагами шариковых и роликовых подшипников являются всякие могущие проникнуть в них твердые посторонние частицы - пыль, песок, ржавчина, мелкие металлические стружки и т. п. При конструировании корпусов шариковых и роликовых подшипников на это обстоятельство д. б. обращено самое серьезное внимание; для защиты от проникновения твердых частиц извне служат крышки, лабиринтовые уплотнения и пропитанные салом войлочные кольца, закладываемые в особые виточки в корпусе подшипника. Лишь при исполнении всех этих условий можно ожидать достижения полного эффекта от установки шариковых и роликовых подшипников. Преимуществами последних в эксплуатационном отношении являются; 1) уменьшенный общий коэффициент трения порядка 0,0011—0,0018 сравнительно с 0,03—0,06 подшипников скользящего трения, 2) коэффициент трения зависит лишь в незначительной мере от нагрузки и почти не меняется в зависимости от скорости, 3) коэффициент трения покоя приблизительно равен таковому движения, 4) малый расход смазки и надежность в работе.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 25 - 1934 г.