Види, призначення та позначення підшипників

Позначення підшипників сьогодні вкрай активно використовуються в різних сферах сучасного виробництва, адже це абсолютно незамінна деталь, яка сьогодні застосовується в переважній більшості самих різноманітних механізмів і вузлів. На сьогоднішній день їх повсюдно використовують у всьому, починаючи від мініатюрної техніки побутового призначення і закінчуючи величезними механізмами, що використовуються у промисловому виробничому обладнанні. Жодне сучасне підприємство, промисловий комплекс або ж виробниче об'єднання не може не використовувати ті чи інші позначення підшипників і самі вироби, які при цьому мають обмежений термін служби, і єдиною причиною такого явища є те, що їм просто немає якоїсь конкретної альтернативи. У зв'язку з цим безперебійність та активність роботи різних підприємств, а значить, і їх економічна ефективність безпосередньо залежать від того, наскільки своєчасно поставляються і ставляться такі вироби в разі їх зносу.

Історія

Не всі правильно розуміють стару приказку, яка говорить про те, що все нове являє собою просто давно забуте старе. Це безсмертне висловлювання цілком підходить практично під будь-які сучасні технології, і зокрема, це стосується підшипника, незважаючи на те, що з тих часів, як з'явилися перші позначення підшипників, пройшов вже величезний еволюційний шлях, і спочатку такі вироби виглядали далеко не так, як їх сьогодні представляють багато. Якщо зовсім глибоко занурюватися в історію, то почати варто з 3500 року до н. е, коли жителі Давнього Єгипту використали, хоч і досить примітивні, але в той же час для свого часу вкрай ефективні опорні підшипники, у яких, щоправда, на той момент ще не використовувалися кульки. Приблизно в 700-м році до н. е. кельти вже чудово знали і досить активно використовували вироби, які в наш час позначення підшипників іменують як циліндричні пристрої кочення.


Наступний крок – 330 рік до н. е, в якому один з найвідоміших інженерів Стародавньої Греції Діад зміг створити повноцінну облогову машину, одним з основних елементів якої були досить примітивні підшипники. Ця машина являла собою повноцінний масивний таран, який міг без зусиль пересуватися за допомогою роликових напрямних. Саме так на практиці був показаний принцип, який несе в собі будь-кульковий підшипник кочення, тобто тертя ковзання вийшло замінити тертям кочення, завдяки чому машина змогла без праці виконувати поставлені перед нею завдання, використовуючи набагато менше сили. В 1490 році Леонардо да Вінчі винайшов перший у світі креслення підшипника кочення. Варто відзначити той факт, що даний винахід викликала справжній фурор в колах фахівців, але насправді з плином часу багато зрозуміли, що на той момент такого виробу просто не знаходилося практичного застосування. У 1794 році відбулося перше патентування підшипника кочення, який є аналогом сучасного пристрою. На жаль, використання цього зразка на практиці теж не судилося відбутися, тому що для того, щоб повноцінно реалізувати дану ідею, потрібно було мати інші технічні можливості, так як використання ручної поліровки не дозволяло досягти відповідних результатів.
У 1839 році вчений з Америки на ім'я Ісаак Беббит винаходить спеціалізований сплав, з допомогою якого почали виробляти кульки, які далі включав в свій склад повноцінний роликовий підшипник кочення. Даний сплав включав в свій склад мідь, сурму, свинець і олово. Далі стався справжній прорив в області обґрунтованих з технічної точки зору конструкцій підшипника, і переважна більшість із них, природно, було запатентовано. У 1853 році Філіп Моріц Фішер конструює перший в історії педальний велосипед, механізми якого містили в собі спеціалізований роликовий підшипник. Останнім дійсно значущим для запуску повсюдного поширення і використання таких виробів подією стало те, що Фрідріх Фішер створив у 1883 році машину, за допомогою якої здійснювалося шліфування кульок, виготовлених із загартованої сталі. При цьому варто відзначити той факт, що дана машина дозволяла отримати такий високий рівень шліфування, який раніше був просто недосяжний. За рахунок створення даної машини з'явився знаменитий на весь світ швейнфуртский підшипниковий завод, а в подальшому подібні вироби вже почали застосовуватися практично повсюдно. З тих пір безперервно здійснювалося вдосконалення технологій величезними темпами – закуповувалося понад точне обладнання, почав проставлятися номер підшипника, розроблятися певні стандарти виробництва. В кінці кінців ми бачимо знайоме багатьом вироби, без якого в наші дні практично неможливо уявити собі сучасне виробництво. Найбільш затребуваними і популярними в наш час можна назвати підшипники ковзання і кочення, тому в даній статті ми розглянемо саме їх використання.

Підшипники кочення

Основним принципом даного підшипника є застосування сили тертя кочення. Такий виріб має конструкцію, яка складається з двох металевих кілець з жолобом, між якими розміщуються ролики, голки або кульки, фіксуються усередині сепаратора, розміщеного між кільцями. Варто відзначити, що можна знайти не один номер підшипника, що передбачає можливість відсутності сепаратора в його конструкції.

У чому їх відмінності?

Сучасні підшипники кочення прийнято класифікувати за кількома основними ознаками:

Вид тіл, які використовуються для забезпечення того самого кочення – роликовий/голчастий або ж кульковий підшипник;

Тип можливого навантаження – лінійні, наполегливі, радіальні, радіально-наполегливі й кулькові гвинтові передачі.

Загальна кількість використовуваних елементів – від однорядних до багаторядних.

Можливість забезпечення компенсації того, що у конструкції відсутній співвісність втулки та валу несамоустанавливающиеся і самоустановлювальні.

Переваги

Існує цілий ряд переваг, якими вигідно відрізняються такі підшипники. ГОСТ встановлює досить жорсткі норми виробництва таких виробів, відповідність яким має забезпечувати наступні переваги:

Гранично високий КДА, який забезпечується за рахунок досягнення мінімальних втрат із-за тертя.

В рази, а в деяких випадках навіть в десятки разів зменшений момент тертя в порівнянні з підшипниками ковзання.

Повна відсутність якої-небудь потреби у застосуванні дорогих кольорових металів, без яких не могли б ефективно використовуватися підшипники ковзання, що вкрай позитивно позначається на початковій собівартості та, відповідно, кінцевою ціною, яку мають такі підшипники. ГОСТ при цьому досить чітко вказує вимоги до їх виробництва, тому не доводиться турбуватися про те, що за менші гроші ви отримаєте не настільки якісний виріб.

Можливість виготовлення підшипників практично будь-яких цікавлять вас габаритів по напрямку до осі, завдяки чому діапазон їх застосування значно розширюється.

Чудові експлуатаційні параметри, а також повна невибагливість в обслуговування в комбінації з відносною простотою заміни.

Гранично низький витрата мастила.

Досить низька вартість, що являє собою наслідок занадто великий масовості виробництва таких виробів, а також кількості використовуваних матеріалів.

Досить висока ступінь взаємозамінності, що також позитивно позначається на загальній простоті і величиною швидкості ремонту різного устаткування і машин.

Мінуси

При цьому не можна не сказати про те, що навіть позначення імпортних підшипників такого типу передбачає наявність у них певних недоліків, а саме:

Відносно невеликий діапазон застосування. У переважній більшості випадків, якщо розбирати позначення підшипників, розшифровка їх характеристик чітко вказує на їх повну непридатність для застосування в обладнання, що працює на надвисоких швидкостях і з великими вібраційними та ударними навантаженнями, так як все це подібних виробів непідвладне.

Досить велика маса і габарити в радіальному напрямку.

Відсутність можливості створення повністю безшумних підшипників через похибки форм.

Досить складна установка всіляких підшипникових вузлів.

Потрібно дуже уважно ставитися до того, щоб максимально точно встановлювати такі вироби, про що свідчать позначення підшипників. Розшифровка основних параметрів і практичних прикладів їх використання говорить про те, що навіть невеликі неточності в кінцевому підсумку можуть призвести до виведення з ладу всього вузла.

В процесі виготовлення маленьких партій підшипників з нестандартними типорозмірами їх вартість збільшується досить сильно.

Підшипники ковзання

Позначення підшипників по ГОСТ говорить про те, що пристрої ковзання являють собою корпус з отвором, всередині якого знаходиться змащувальне пристосування і спеціалізована втулка, виготовлена з антифрикційного матеріалу. Обертання вала здійснюється за рахунок зазору, передбаченого між ним і отвором. Варто відзначити той факт, що розрахунком даного зазору приділяється особливу увагу, оскільки в протилежному випадку просто не вдасться забезпечити дійсно ефективну роботу даного виробу. Саме тому позначення підшипників SKF і лого інших найбільших світових виробників, як мінімум, дозволяє бути впевненим в тому, що їх характеристики відповідають виробам високого рівня і не дадуть сумніватися в ефективності застосовуваних виробів. Тертя ковзання в подібних виробах поділяється на кілька основних категорій:

Граничне . Мастильний матеріал покриває виріб тонкою плівкою, в той час як підшипник стикається з валом на повну або ж просто зачіпає ділянки на великій протяжності.

Рідинне . За рахунок застосування шару досить рідкого мастила виключається безпосереднє безперервне зіткнення поверхонь підшипника вала. Такий контакт може або повністю відсутнім або ж бути непостійним у певних ділянках.

Газове . За рахунок присутності газової прошарку між виробом і валом повністю виключається можливість їх безпосереднього зіткнення.

Сухе . Мастило не використовується в принципі, а вали при цьому повністю покривають діаметри підшипників або ж ті лягають на ділянки значної протяжності.

Залежно від типу використовуваного вироби може використовуватися пластична, рідка, газоподібна або ж тверда змазка.

Класифікація

Класифікація таких виробів здійснюється в залежності від наступних ознак:

Форма отвору – одноповерхностние або многоповерхностние; зі зміщеним центром або без зміщення; зі зміщеною поверхнею або без зміщення.

Напрямки виникає навантаження – осьові, радіальні або ж радіально-упорні.

Кількість використовуються масляних клапанів – один або два і більше.

Конструкція – роз'ємні, нероз'ємні або вбудовані.

Регульованість – можливість регулювання або ж її відсутність.

Переваги

Якщо говорити про основні переваги таких виробів, всього їх можна виділити кілька:

Вкрай широкий діапазон можливих сфер застосування за рахунок того, що підшипники можуть нормально працювати навіть на великих ударних і вібраційних навантаженнях або ж при досить високій швидкості.

Досить високий ступінь економічності, якщо використовується вал з великим діаметром.

Можливість використання у вигляді роз'ємного підшипника.

Можливість забезпечення регулювання зазору, завдяки чому може встановлюватися вісь вала з граничною точністю.

Недоліки

При цьому, природно, у таких виробів є і деякі мінуси:

На відміну від того, як вказується позначення підшипників кочення, тут не самий високий ККД, так як присутні досить істотні втрати від тертя.

Немає можливості забезпечення нормальної роботи без регулярного змащування.

Нерівномірний знос цапфи і самого виробу.

Досить висока собівартість через необхідність регулярного застосування кольорових металів в процесі виробництва.

Величезна трудомісткість у виготовленні.

Маркування

Всі вироби, що виготовляються на території Росії, повинні в обов'язковому порядку маркуватися виробниками, причому встановлюється позначення підшипників по ГОСТ. У маркування будь-якого сучасного підшипника входить сім цифр головного позначення, а також декілька додаткових знаків, які розташовуються зліва або праворуч від основного позначення. При цьому варто відзначити той факт, що від основного додаткове маркування зліва завжди повинна відділятися дефісом, в той час як праворуч знаходиться літерне позначення підшипників. При цьому знаки в будь-якому випадку повинні читатися тільки зліва направо. Ліві знаки, які включає в себе позначення підшипників на кресленні, містять у собі наступне:

момент тертя;

категорію вироби;

клас точності;

групу радіального зазору.

Праворуч вказується наступне:

конструктивні зміни;

матеріал, що використовується в процесі виготовлення даних деталей;

мастильний матеріал;

температура відпустки;

основні вимоги до забезпечення певного рівня вібрації.

Діаметри

Якщо мова йде про позначенні діаметрів, розмір яких складає не більше 10 мм, то в такому випадку розглядається значення номінального діаметра, і єдиним винятком тут є підшипники, які мають отвори з діаметром у діапазоні 0.6-2.5 мм, позначення яких здійснюється дробовим числом. В інших ситуаціях, якщо діаметр має дробове значення, то в такому випадку позначення буде мати округлене до цілого, в той час як на другому місці в позначенні даного виробу ставиться цифра «5». Підшипники, діаметр отвору яких складає 101215 або 17 мм, у своєму позначенні діаметру мають числа 000102 чи 03 відповідно. Якщо ж це отвір, розмір якого знаходиться в діапазоні від 10 до 19 мм, але при цьому не входить в перерахований вище список, то в такому випадку виріб позначається найближчим числом з перерахованого вище, а в третій позиції маркування ставиться цифра «9». Якщо діаметр отвору складає 222832 або ж 500 мм, то в такому разі їм зазначаються дробові значення. Наприклад, виріб з діаметром 22 мм може мати позначення «602/22». Якщо діаметр отвору має ціле або дробове число, яке не кратне п'яти, то в такому випадку вони позначаються у вигляді округлені до цілого числа приватних від ділення цього діаметра на 5. При цьому основне позначення таких виробів включає у себе на третьому місці цифру «9». Внутрішній діаметр підшипників, має отвір понад 500 мм, має позначення, яке повністю співпадає з вказаним значенням діаметра отвору, розрахованого в міліметрах. Крім усього іншого, вказується розмірна серія підшипника, яка включає в себе поєднання серій ширін і діаметрів для визначення точних розмірів.