Упорные
Назначение
Упорные подшипники предназначены для восприятия как радиальных нагрузок, т.е. нагрузок, действующих перпендикулярно оси вала, закреплённому в подшипниках, так и преимущественно нагрузок, действующих вдоль оси вала в одном или в двух направлениях.
Название подшипников подчёркивает, что, прежде всего, они предназначены для работы с осевыми нагрузками.
Также говорят ещё о радиальных (Радиальные подшипники), радиально-упорных и упорно-радиальных подшипниках (Радиально-упорные подшипники).
Независимо от названия, любой подшипник воспринимает как радиальные, так и осевые нагрузки.
Названия лишь подчеркивают, какая из нагрузок – радиальная или осевая (упорная), является основной. В данном рассматриваются упорные (упорно-радиальные) подшипники.
Конструкции и исполнения
Выбор типа, исполнения и пр. подшипника для конкретного механизма является сложной задачей. В её решении могут оказать существенную помощь методики и автоматизированные системы расчёта подшипников, которые предлагают компании – производители подшипников.
ГОСТ 3189-89 «Подшипники шариковые и роликовые. Система условных обозначений» выделяет следующие типы упорных (упорно-радиальных), таблица УП-1.
Одинарные и двойные упорные шарикоподшипники
Одинарные упорные шарикоподшипники, рисунок УП-1, рисунок УП-2, А), состоят из колец, на плоских поверхностях которых проложены дорожки качения. Тела качения – шарики.
Практически не противостоят радиальным нагрузкам.
Кольцо, насаженное на вал, внутреннее кольцо, называют тугим кольцом упорного подшипника.
Наружное кольцо ещё называют свободным кольцом.
Двойные упорные шарикоподшипники (рисунок УП-2, Б) содержат третье, центральное, кольцо, являющееся свободным. Используется два ряда шариков.
Для компенсации несоосности и монтажных погрешностей может использоваться сферическое подкладное кольцо, устанавливаемое под свободное кольцо.
В небольших упорных подшипниках, как правило, используются стальные штампованные сепараторы, а в крупногабаритных - стальные или латунные, полученные механической обработкой.
Рисунок УП-1. Упорный одинарный шариковый подшипник.
Рисунок УП-2. Упорный одинарный шариковый подшипник, А) и упорный двойной шариковый подшипник Б),
в разрезе.
Упорные подшипники с цилиндрическими роликами
Такие подшипники (рисунки УП-3 и УП-4) способны воспринимать более высокие осевые нагрузки, чем шариковые сравнимых габаритных размеров. Это связано с тем, что пятна контакта тел качения и колец имеют линейную форму, и, соответственно, большую площадь, чем в упорных шариковых подшипниках.
Обладают высокой жесткостью и слабо чувствительны к ударным нагрузкам.
Практически не противостоят радиальным нагрузкам.
В стандартном исполнении предполагается отсутствие радиальных нагрузок и наличие осевой нагрузки, действующей в одном направлении.
Выпускаются однорядные и двухрядные упорные подшипники с цилиндрическими роликами.
Используются стальные штампованные сепараторы, а также стальные или латунные, полученные механической обработкой.
Рисунок УП-3. Упорный роликовый подшипник однорядный с цилиндрическими роликами.
Рисунок УП-4. Кольцо, ролики и сепаратор упорного подшипника однорядного с цилиндрическими роликами.
Упорные конические роликоподшипники
Такие подшипники (рисунок УП-5) способны воспринимать более высокие осевые нагрузки, чем шариковые сравнимых габаритных размеров. Это связано с тем, что пятна контакта тел качения и колец имеют линейную форму, и соответственно, большую площадь, чем в упорных шариковых подшипниках.
Выпускаются также упорные роликовые конические двойные подшипники, рисунок УП-6.
Роликовые конические подшипники обладают высокой жесткостью и слабо чувствительны к ударным нагрузкам.
Подшипники этого типа воспринимают как осевые, так и радиальные и нагрузки.
Используются стальные штампованные сепараторы, а также стальные или латунные, полученные механической обработкой.
Рисунок УП-5. Упорный подшипник с коническими роликами.
Рисунок УП-6. Упорный подшипник с коническими роликами двойной в разрезе.
Упорные сферические роликоподшипники
На свободном кольце подшипников этого типа имеется дорожка качения «сферической» формы. В качестве тел качения используются ролики бочкообразной формы, устанавливаемых под углом к плоскости колец, рисунок УП‑7.
Рисунок УП-7. Упорный сферический подшипник самоустанавливающийся.
Подшипники этого типа являются самоустанавливающимися. Они отличаются высокой осевой грузоподъемностью и в то же время могут воспринимать средние радиальные нагрузки.
Подшипники этого типа воспринимают как осевые, так и радиальные и нагрузки.
Используются стальные штампованные сепараторы, а также стальные или латунные, полученные механической обработкой.
О классификации подшипников
Многообразие типов, исполнений, размеров делает систематизацию и классификацию подшипников сложнейшей задачей.
Основными ГОСТами, связанными с подшипниками, являются:
1. ГОСТ 520-2011. Подшипники качения. Общие технические условия (ISO 492:2002, NEQ
ISO 199:2005, NEQ).
Этот ГОСТ ссылается также на следующие стандарты по подшипникам качения:
ГОСТ 831, ГОСТ 832, ГОСТ 3478, ГОСТ 4252, ГОСТ 4657, ГОСТ 5377, ГОСТ 5721, ГОСТ 6364, ГОСТ 7242, ГОСТ 7634, ГОСТ 7872, ГОСТ 8328, ГОСТ 8338, ГОСТ 8419, ГОСТ 8545, ГОСТ 8882, ГОСТ 8995, ГОСТ 9592, ГОСТ 9942, ГОСТ 18572, ГОСТ 20531, ГОСТ 23179, ГОСТ 23526, ГОСТ 24696, ГОСТ 24850, ГОСТ 27057, ГОСТ 27365, ГОСТ 28428.
2. ГОСТ 3189-89. Подшипники шариковые и роликовые. Система условных обозначений.
Этот ГОСТ ссылается также на следующие стандарты по подшипникам качения:
ГОСТ 520-2002, ГОСТ 832-78, ГОСТ 3395-89, ГОСТ 3478-79, ГОСТ 4060-78, ГОСТ 5377-79, ГОСТ 5721-75, ГОСТ 7872-89, ГОСТ 24310-80, ГОСТ 24696-81, ГОСТ 24810-81, ГОСТ 24850-81, ГОСТ 28428-90.
Большое внимание стандартизации подшипников уделяет Международная организация по стандартизации – ISO.
Ряд ведущих производителей подшипников предлагают свои системы классификации, являющиеся расширением классификации ISO.
В качестве примера в таблице УП-2 приведены соответствия наименований, применяемых в РФ, и компаниями SKF, Швеция, FAG, Германия, для одинарных и сдвоенных упорных шарикоподшипников и упорно-радиальных сдвоенных.
