Краткие характеристики подшипников основных типов

Типы и конструктивные исполнения подшипников установлены ГОСТ 3395-89.

Тип 0. Шариковые радиальные однорядные подшипники основного конструктивного исполнения (обозначение 0000, рис. 13, а) предназначены для восприятия радиальных и ограниченных осевых сил любого направления являются одними из наиболее распространенных и дешевых. Грузоподъемность их ниже, чем у роликоподшипников равных размеров. Могут работать под воздействием только осевой силы при высокой частоте вращения, т.е. в условиях, для которых упорные шариковые подшипники не пригодны.

Обеспечивают осевое фиксирование вала в двух направлениях. Не являясь самоустанавливающимися, допускают небольшие углы взаимного перекоса внутреннего и наружного колец, значения которых зависят от радиальных зазоров в подшипнике. При одинаковых габаритных размерах эти подшипники работают с меньшими потерями на трение и при большей частоте вращения вала, чем подшипники всех других конструкций.

Рис. 13. Подшипники радиальные шариковые исполнений:
а - 0000; б - 50000; в - 60000; г - 80000; д - 160000;
е - 180000; ж - 480000; з - 840000; и - 900000

Другие конструктивные исполнения:

  - с канавкой по ГОСТ 2893 на наружном кольце для установочного кольца (обозначение 50000, рис. 13, ff); применение установочного кольца упрощает осевое крепление подшипника в корпусе и позволяет выполнять сквозную обработку отверстий корпуса под установку наружных колец подшипников;
  - с одной (60000, рис. 13, в) или с двумя (80000, рис. 13, г) защитными шайбами, которые предохраняют подшипники от утечки смазочного материала и проникновения пыли и грязи в полость подшипника;
  - с односторонним (160000, рис. 13, д) или с двусторонним (180000, рис. 13, е) уплотнением из маслостойкой резины или пластмассы; эффективность герметизации выше, чем у подшипников с защитными шайбами;
  - с двумя уплотнениями, широким внутренним кольцом, сферической наружной поверхностью наружного кольца, установочным винтом во внутреннем кольце (480000, рис. 13, ж); монтаж на валу удобен и прост;
  - с упорным бортом на наружном кольце (840000, рис. 13, з); наличие упорного борта на наружном кольце позволяет выполнять сквозную обработку отверстий корпуса под установку наружных колец; возможны исполнения с одной (860000) и двумя (880000) защитными шайбами;
  - с выступающим внутренним кольцом, канавкой для комплектования шариками без сепаратора (900000, рис. 13, и); обладают большей радиальной грузоподъемностью, чем подшипники основного типа; наличие канавок не позволяет применять подшипники для восприятия осевых сил; характеризуются повышенным моментом трения и, следовательно, меньшей быстроходностью.

При проектировании следует ориентироваться на применение в первую очередь шариковых радиальных однорядных подшипников, отличающихся невысокой стоимостью, простотой монтажа и способностью воспринимать комбинированные нагрузки.

Тип 1. Шариковые радиальные сферические двухрядные подшипники основного конструктивного исполнения (обозначение 1000, рис. 14, о) предназначены для восприятия радиальных сил, но могут воспринимать и ограниченные осевые силы любого направления. Наличие осевой составляющей приводит к неравномерности в распределении сил между рядами. Радиальная грузоподъемность ниже, чем у радиальных однорядных шарикоподшипников.

Дорожка качения на наружном кольце подшипника обработана по сфере. Поэтому подшипник способен самоустанавливаться и работать при значительном перекосе внутреннего кольца (вала) относительно наружного кольца (корпуса). Применяют в узлах с нежесткими валами и в конструкциях, в которых не может быть обеспечена надлежащая соосность отверстий в корпусах.

Другие конструктивные исполнения:
   - на закрепительной втулке (11000, рис. 14, б); допускают регулирование радиального зазора, можно устанавливать на гладких, без бортов, валах;
   - с коническим отверстием (111000, рис. 14, в); допускают регулирование радиального зазора;
   - с выступающим внутренним кольцом и двумя защитными шайбами (971000, рис. 14, г).

 
Рис. 14. Подшипники радиальные шариковые сферические исполнений:
а - 1000; б - 11000; в - 111000; г - 971000

Тип 2. Роликовые радиальные однорядные подшипники с короткими цилиндрическими роликами основного конструктивного исполнения - с бортами на внутреннем кольце и без бортов на наружном кольце (обозначение 2000, рис. 15, а) - могут воспринимать только радиальную силу. Роликоподшипники отличаются большей грузоподъемностью, чем шарикоподшипники. Возможен раздельный монтаж внутреннего (с комплектом роликов) и наружного колец. Допускают осевое взаимное смещение колец, поэтому возможно применение в качестве плавающей опоры.

Другие конструктивные исполнения:
  - с однобортовым наружным кольцом (12000, рис. 15, б);
  - без бортов на внутреннем кольце (32000, рис. 15, в);
  - с однобортовым внутренним кольцом (42000, рис. 15, г);
  - с однобортовым внутренним и плоским упорным кольцом (92000, рис. 15, д);
  - двухрядные с коническим отверстием с бортами на внутреннем кольце (182000, рис. 15, е); оси роликов в одном ряду смещены относительно осей роликов в другом ряду: допускают регулирование радиального зазора - все это способствует созданию повышенной жесткости подшипников в радиальном направлении.

                                         Рис. 15. Подшипники радиальные роликовые с короткими цилиндрическими роликами исполнений:
                                                                  а - 2000; б - 12000; в - 32000; г - 42000; д - 92000; е - 182000

Подшипники, имеющие наружные и внутренние кольца с бортами, в том числе приставными, кроме радиальной могут воспринимать ограниченную одностороннюю или двустороннюю осевую силу.

Роликовые радиальные подшипники предъявляют высокие требования к соосно-сти посадочных мест. Подшипники с модифицированным контактом (ролики или дорожки качения делают с небольшой выпуклостью - бомбиной) допускают незначительные взаимные перекосы колец. Двухрядные роликовые подшипники применяют в опорах шпинделей станков с целью обеспечения высокой жесткости и точности вращения.

Тип 3. Роликовые радиальные сферические двухрядные подшипники основного конструктивного исполнения - с бортиками на внутреннем кольце (обозначение 3000, рис. 16, о) - предназначены для восприятия радиальной и осевых сил любого направления; допускают значительный перекос внутреннего кольца (вала) относительно наружного кольца (корпуса). Отличаются от шарикоподшипников радиальных сферических двухрядных большей грузоподъемностью, значительно меньшей быстроходностью, большей сложностью в изготовлении. Другие конструктивные исполнения:
  - с бортиками на внутреннем кольце с закрепительной втулкой (13000, рис. 16, б);
  - со стяжной втулкой (73000, рис. 16, в);
  - с коническим отверстием конусностью 1:12 (113000, номинальный угол конуса 4°46'18,8") и 1:30 (4113000, номинальный угол конуса 1°54'34,9"), рис. 16, г; наличие

 Рис. 16. Подшипники радиальные роликовые сферические исполнений:
a - 3000; б - 13000; в - 73000; г - 113000

конического отверстия облегчает монтаж и демонтаж.
Подшипники 13000, 73000, 113000 и 4113000 допускают регулирование радиального зазора.

Тип 4. Роликовые радиальные игольчатые или роликовые радиальные подшипники с длинными цилиндрическими роликами основного конструктивного исполнения - с наружным и внутренним кольцами без сепаратора (обозначение 74000, рис. 17, а) -отличаются большой радиальной грузоподъемностью при малых радиальных размерах. Осевые силы воспринимать не могут и осевое положение вала не фиксируют.

  Другие конструктивные исполнения:
   - без внутреннего кольца и сепаратора (24000, рис. 17, б);
   - с наружным и внутренним кольцами с сепаратором (244000, рис. 17, в);
   - радиальные с игольчатыми роликами и двойные упорные с короткими цилиндрическими роликами комбинированные (РИК, рис. 17, г); предназначены для восприятия радиальных и двусторонних осевых сил;
   - радиально-упорные игольчатые комбинированные (594000, рис. 17, д); направление воспринимаемых сил - радиальное и осевое в одну сторону.

Большинство конструкций изготовляют без сепараторов. Рекомендуются для применения в узлах, работающих с качательным движением вала или при невысоких частотах вращения. Игольчатые подшипники с сепараторами могут работать при сравнительно высоких частотах вращения. Весьма чувствительны к взаимным перекосам колец. Подшипники с модификацией профиля допускают незначительные взаимные перекосы колец.
  Область применения игольчатых подшипников расширяется.

Рис. 17. Подшипники радиальные роликовые игольчатые или роликовые с длинными цилиндрическими роликами исполнений:
а - 74000; б - 24000; в - 244000; г - РИК; д - 594000 "

Тип 5. Роликовые радиальные подшипники с витыми роликами могут воспринимать только радиальные силы, не фиксируя вал в осевом направлении. Пустотелые ролики, изготовленные из стальной ленты прямоугольного сечения, характеризуются повышенной упругой податливостью. Подшипники имеют увеличенный радиальный зазор, способны воспринимать ударные нагрузки, мало чувствительны к загрязнению; грузоподъемность примерно в 2 раза меньше, чем у подшипников со сплошными цилиндрическими роликами. Применяют в неответственных узлах, подверженных действию ударных нагрузок, не требующих высокой точности вращения и работающих при невысоких частотах вращения. Неперспективны, их применение сокращается.

Тип 6. Шариковые радиально-упорные однорядные подшипники (рис. 18, в). Основные конструктивные исполнения 36000, 46000 и 66000 различаются начальными углами контакта (а = 12, 26 и 36° соответственно). Угол контакта - угол между нормалью к площадке контакта и плоскостью вращения подшипника. С ростом а осевая грузоподъемность растет, а предельная частота вращения и допустимая радиальная нагрузка уменьшаются. В настоящее время промышленность переходит на выпуск подшипников с углами контакта а = 15, 25 и 40°. Подшипники предназначены для восприятия радиальной и осевой силы только одного направления; работать под действием только радиальной силы без осевой не могут.

Для восприятия осевых сил любого направления и двусторонней фиксации вала эти подшипники устанавливают на валу попарно. При сборке узла подшипники необходимо регулировать для получения примерно нулевого зазора между шариками и желобами колец при установившемся тепловом режиме. В некоторых машинах (например, в станках) путем регулирования парные подшипники собирают с предварительным натягом, вследствие чего повышается жесткость опор и точность вращения.

Чем меньше угол контакта, тем больше радиальная, меньше осевая жесткость и грузоподъемность подшипников. С ростом угла контакта снижается предельная быстроходность вследствие влияния гироскопического эффекта.

Радиально-упорные подшипники отличаются от радиальных большим числом шариков, которое удается разместить в подшипнике вследствие наличия скоса на наружном кольце, поэтому их жесткость и грузоподъемность выше.

Другие конструктивные исполнения:
   - разъемные со съемным наружным кольцом с углом контакта а = 12 ° (6000, рис. 18, б); допускают раздельный монтаж наружного и внутреннего (с шариками) колец подшипников;

Рис. 18. Подшипники раднально-упорные шариковые исполнений:
а - 36000; б - 6000; в - 36000К; г - 56000; д - 176000; е - 236000;
ж - 336000; з - 236000К; ч - 336000К; к - 436000; л - 436000К

  - неразъемные со скосом на внутреннем кольце (36000К7, 36000К, 46000К, рис. 18, в), предназначены для работы с высокими частотами вращения;
  - двухрядные (56000, рис. 18, г); направление воспринимаемых сил - радиальное и осевое в обе стороны; изготовлены с предварительным натягом; обеспечивают повышенную радиальную жесткость опоры;
  - однорядные с разъемным внутренним кольцом с трехточечным (126000) и четырехточечным (176000) контактом, рис. 18, д; профили дорожек качения образованы двумя дугами со смещенными центрами; предназначены для восприятия значительных радиальных, осевых в обе стороны, а также комбинированных нагрузок; четырехточечный контакт при данном радиальном зазоре обусловливает наименьший осевой зазор подшипника, обеспечивает точную осевую фиксацию валов;
  - сдвоенные: наружные кольца обращены друг к другу широкими торцами (236000, 246000, 266000), рис. 18, е; узкими торцами (336000, 346000, 366000), рис. 18, ж; направление воспринимаемых сил -радиальное и осевое в обе стороны; комплекты подшипников фиксируют вал и корпус в обоих осевых направлениях; подшипники по рис. 18, е обеспечивают более жесткую фиксацию вала, чем подшипники по рис. 18, ж;
  - сдвоенные: внутренние кольца обращены друг к другу узкими торцами (236000К, рис. 18, з); широкими торцами (336000К, рис. 18, ч); основное назначение всех перечисленных выше сдвоенных подшипников, монтируемых с предварительным натягом, - жестко фиксировать вал в радиальном и осевом направлениях;
  - сдвоенные: наружные (436000, 446000, 466000, рис. 18, к) или внутренние (436000К, рис. 18, л) кольца обращены друг
 к другу разноименными торцами; направление воспринимаемых нагрузок - радиальное и осевое только в одну сторону; применяют в двух парах с противоположным расположением или же в сочетании с третьим замыкающим подшипником; для особо больших осевых нагрузок допускают комбинацию из трех и более подшипников по этому же принципу; для создания предварительного натяга комплекта таких подшипников их замыкают другим подшипником с противоположной стороны.
  Сдвоенные подшипники специально комплектуют и дорабатывают на заводе-изготовителе, регулирования не требуют, взаимозаменяемы только полные комплекты.

Тип 7. Роликовые радиально-упорные конические подшипники основного конструктивного исполнения повышенной грузоподъемности с нормальным углом контакта 10-16 ° (7000, рис. 19, а) предназначены для восприятия радиальной и осевой силы только одного направления. Отличаются от шариковых радиально-упорных подшипников большей грузоподъемностью, меньшей предельной частотой вращения, меньшей достижимой точностью вращения вала. В узлах с роликовыми коническими подшипниками должна быть предусмотрена возможность регулирования осевого зазора подшипников. Допускают раздельный монтаж наружного кольца и внутреннего кольца с комплектом роликов.
  Другие конструктивные исполнения:
  - с большим углом контакта (27000А, а ? 20°); способны воспринимать значительные осевые силы;
  - с упорным бортом на наружном кольце (67000, рис. 19, б); наличие борта на

Рис. 19. Подшипники радиально-упорные роликовые исполнений:
а - 7000; б - 67000; в - 97000А; г - 77000

наружном кольце позволяет выполнять сквозную обработку отверстий корпуса под установку наружных колец подшипников;
  - двухрядные с внутренним дистанционным кольцом (97000А, рис. 19, в);
  - четырехрядные (77000, рис. 19, г). Однорядные конические подшипники необходимо регулировать при сборке, двухрядные и четырехрядные регулировать не требуется. Однорядные подшипники должны для фиксирования вала устанавливаться парно, двух- и четырехрядные подшипники фиксируют положение вала относительно корпуса в осевом направлении в обе стороны.
  Требуют строгой соосности посадочных поверхностей вала и корпуса. Подшипники с модифицированным контактом (особенно с модификацией контакта на рабочей поверхности наружного кольца) допускают незначительные взаимные перекосы колец.
  Тип 8. Шариковые упорные и упорно-радиальные подшипники. Основное конструктивное исполнение упорного подшипника - одинарный подшипник (8000, рис. 20, а). Предназначен для восприятия только осевой силы одного направления. Подшипники лучше работают на вертикальных валах. Очень чувствительны к точности монтажа. Вследствие повышенного гироскопического эффекта применяют при значительно меньших, чем другие шарикоподшипники, частотах вращения.
  Другие конструктивные исполнения:
  - одинарный со свободным самоустанавливающимся и подкладным кольцами (18000, рис. 20, а); подкладное кольцо обеспечивает компенсацию отклонения от параллельности опорных поверхностей корпуса и заплечиков вала;
  - двойной упорный подшипник с тремя кольцами (38000, рис. 20, в); применяют для восприятия осевых сил в обоих направлениях.
  Конструктивные исполнения упорно-радиальных подшипников:
  - одинарный (168000, рис. 20, г); применяют для восприятия радиальной и осевой силы одного направления;
  - сдвоенный с углом контакта 60 ° (178000, рис. 20, д); направление воспринимаемых сил - осевое в обе стороны и радиальное.
  Упорно-радиальные подшипники применяют при невысоких частотах вращения. Они менее чем шариковые упорные, чувствительны к взаимному перекосу колец.

Рис. 20. Подшипники упорные и упорно-радиальные шариковые исполнений:
а - 8000; б - 18000; в - 38000; г - 168000; д - 178000

  Тип 9. Роликовые упорные и упорно-радиальные подшипники. Основное конструктивное исполнение упорного подшипника - одинарный однорядный с цилиндрическими роликами (9000, рис. 21, а). Применяют для восприятия только осевой силы одного направления, главным образом на вертикальных валах, работающих с невысокими частотами вращения. Характеризуется высокой грузоподъемностью, очень чувствителен к перекосам колец.
  Другие конструктивные исполнения:
  - конические одинарные (19000, рис. 21, б); вершины конусов роликов пересекаются в одной точке на оси подшипника;
  - с цилиндрическими роликами одинарные двухрядные (889000, рис. 21, в).

Рис. 21. Подшипники упорные и упорно-радиальные роликовые исполнений:
а - 9000; б - 19000; в - 889000; г - 39000

Основное конструктивное исполнение упорно-радиального подшипника - сферический одинарный с бочкообразными роликами (39000, рис. 21, г); направление воспринимаемых сил - осевое и радиальное. Условия контакта допускают более высокие скорости вращения по сравнению с шариковыми упорными подшипниками. Допускают значительный взаимный перекос колец.

Общие технические условия на подшипники качения установлены ГОСТ 520-89 и распространяются на шариковые и роликовые подшипники качения с отверстием диаметром от 0,6 до 2000 мм.

Шарики должны соответствовать требованиям ГОСТ 3722, ролики игольчатые -ГОСТ 6870, ролики цилиндрические короткие с прямолинейной образующей - ГОСТ 22696, ролики цилиндрические длинные с прямолинейной образующей - ГОСТ 25255, ролики со скосами на краях, ролики конические с прямолинейной образующей, ролики с выпуклой образующей всех типов (бомбиной, модифицированным контактом, бочкообразные) - по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

Специальные требования, отличающиеся от требований ГОСТ 520-89 и дополняющие их, к подшипникам для отдельных отраслей (авиации, железнодорожного транспорта, автомобилестроения, станкостроения, приборостроения и др.), устанавливают в технических условиях на соответствующие подшипники.
Закрепительные и стяжные втулки должны соответствовать ГОСТ 13014, ГОСТ 24208 и ГОСТ 25455, стопорные шайбы, скобы и гайки - ГОСТ 8530.