Гост 3722-2014 подшипники качения. шарики стальные. технические условия

Подшипник скольжения

В данном типе подшипника трение возникает при скольжении состыкованных плоскостей вала и втулки.

Подшипник скольжения состоит из следующих элементов:

• Корпус (цельный или разборный).
• Вкладыш или втулка (изготовленные из антифрикционного материала).
• Смазывающее устройство.

Корпус для такого типа чаще всего массивный, изготавливается из разных металлов и может быть цельный или разъемный. Корпус оснащён одним или несколькими масляными клапанами. Клапан служит для подвода смазки на рабочую плоскость вкладыша или втулки. Также при смазке под давлением, при помощи специальных масляных станций, имеется отвод для отработанного масла, которое потом попадает на станцию и вновь на подшипник. Таким образом, смазка является циркулирующей.
Вкладыш чаще изготавливают из антифрикционных металлов, таких как: бронза и чугун. Могут применяться стальные вкладыши с нанесенным слоем баббита.

Принцип работы достаточно прост. В корпус монтируется вкладыш или втулка. Затем конструкция крепится на цапфу вала. Между цапфой и вкладышем должен быть небольшой промежуток для смазки. Во время движения вала смазочный материал отделяет ось от вкладыша, тем самым уменьшая силу трения. Однако при пуске вал некоторое время касается стенок подшипника, для этого и нужен слой антифрикционного металла.

Подшипник скольжения классифицируется на радиальный, упорный, радиально упорный.
В качестве смазочного материала преимущественно применяют масла. Также применяются пластичные, твердые и даже газообразные смазки.

Размер и характеристики подшипника 7203

Могут работать при температуре от  -30 ° C до +120 ° C.

Таблица размеров и характеристик

Выпускаются трех модификаций с индексами А, В, С — обозначающие угол контакта. Таким образом данные модели имеют различные допустимые параметры работы:

Производится на Волжском (15-ГПЗ) и Самарском (9-ГПЗ) подшипниковых заводах,  в основном 6 классом точности и повышенной грузоподьемностью.

Изделие имеет профиль логарифмического контакта, который обеспечивает оптимальное распределение напряжения по контактам дорожки качения.

При необходимости замены детали можно воспользоваться аналогом от иностранных производителей под номером 36203.

Специальная конструкция поверхностей скольжения направляющего шарика значительно способствует образованию пленки смазки в контактах. Результирующие преимущества включают повышенную эксплуатационную надежность и снижение чувствительности к несоосности.

Основные типы

Все подшипники могут быть разделены на две основные группы – подшипники качения и скольжения. Конструкция первых состоит из

• двух колец – внешнего и внутреннего;
• шариков;
• сепаратора, в котором установлены шарики.
• Подшипники скольжения имеют следующую конструкцию:
• внешняя обойма;
• внутренняя обойма, выполненная из материала с низким коэффициентом трения, например, тефлон (фторопласт).

Задача, которую призваны решать подшипники любого типа – это снижение трения между вращающимся и стационарными узлами агрегата. Это необходимо для снижения потерь энергии, нагрева и износа деталей, вызываемыми силой трения.

Подшипники скольжения

Сферические подшипники скольжения

Этот узел обычно выполняют в виде массивной опоры, изготовленной из металла. В ней проделывают отверстие, куда вставляют втулку или вкладыш, выполненный из материала с низким коэффициентом трения.Для повышения эффективности работы этого узла и снижения трения в него вводят жидкую или плотную смазку. Это приводит к тому, что вал отделяется от втулки пленкой маслянистой жидкости. Эксплуатационные параметры подшипника скольжения зависят от следующих параметров:

1. Размера элементов, входящих в этот узел.
2. Скоростью вращения вала и размера нагрузок, приходящихся на него.
3. Густотой смазки.

В некоторых конструкциях подшипников предусмотрена принудительная система смазки.

Подшипники качения

Внешний вид подшипника качения

В подшипниках этого типа трение скольжение подменяется трением качения. Благодаря такому решению происходит существенное снижение трения и износа.Подшипники качения имеют разнообразные конструкции и размеры. В качестве тел вращения могут быть использованы шарики, ролики, иголки.

Шарикоподшипники

Шарикоподшипники являются самым распространенным типом подшипников. Он состоит из двух колец, между которыми устанавливают сепаратор с предустановленными шариками определенного размера. Шарики перемещаются по канавкам, которые, при изготовлении тщательно шлифуют. Ведь для полноценной работы подшипника необходимо, чтобы шарики не проскальзывали, и при этом у них была существенная площадь опоры.Сепаратор, в который устанавливают шарики, обеспечивает их точное положение и исключает какой-либо контакт между ними. Производители выпускают изделия, которые укомплектованы двухрядными сепараторами.

Подшипники этого класса применяют при довольно небольших радиальных нагрузках и большом количестве оборотов рабочего вала.

Роликоподшипники

В подшипниках этого класса в качестве тел вращения применяют ролики различной формы. Они могут иметь форму цилиндров, усеченных конусов и пр. Производители освоили выпуск широкой номенклатуры роликовых подшипников с разными размерами колец и тел вращения.Конический роликоподшипник используют для работы при наличии разнонаправленных нагрузках (осевой и радиальной) и больших оборотах на валу. Конструктивно роликовый подшипник похож на шариковый. Он также состоит из двух колец, сепаратора и роликов. Размеры роликовых подшипников определены в ряде стандартов, которые имеют силу в нашей стране. Например, ГОСТ 8328-75 определяет конструкцию, маркировку и размеры подшипников с короткими роликами. А ГОСТ 4657-82 регламентирует размеры и конструкцию игольчатых подшипников. То есть на каждый вид подшипников существует свой ГОСТ.

В этих нормативных документах приведены таблицы размеров подшипников, которыми должны руководствоваться конструкторы, при проектировании таких узлов.

Кстати, для облегчения жизни проектировщиков разработаны и успешно применяются справочники подшипников, в которых изложены принципы расчетов подшипниковых узлов, указаны размеры самих изделий и сопровождающих деталей, например, размеры заглушек.

Маркировка и размеры по ГОСТу

Требования к узлам и деталям формулирует ГОСТ. Подшипники качения описывает ГОСТ 520-2002.

В основу условных обозначений легли следующие их параметры:

• диаметр, который имеет отверстие подшипников;
• серии ширин (или высот) и серии диаметров;
• типы подшипников;
• техническая реализация.

Все приведенные выше параметры обозначаются знаками (или цифрами). То, из каких цифр состоит маркировка подшипника, зависит от занимаемых ими мест в его условном обозначении, если читать слева направо:

Размеры

Узнать, как зависят размеры подшипников от их серий, позволяет таблица размеров подшипников. Она позволяет увязать серию с внешним и внутренним диаметром и шириной.

Размеры подшипников качения. Таблица 1.

Это таблица подшипников качения, одна из многих таблиц, описывающих данный вид конструктивных элементов.

Шарикоподшипники с уплотнением

Широко используются подшипники, имеющие двустороннее уплот­нение. Оно представляет собой резиновую мембра­ну. Узлы, где применено это уплотнение, характеризуются неплохой герметичностью. Как следствие, заводская смазка не вытекает и исключается попадание в нее сторонних частиц. Сепараторы таких шарикоподшипников обычно точеные текстолитовые или бронзовые. Хотя уплотнение их и контактного типа, они имеют возможность работы на повышенных скоро­стях вращения.

Шарикоподшипники с уплотнением часто используются в опорах электродвигателей. В этих узлах щеточная пыль выделяется настолько интенсивно, что способна быстро приводить к поломке шарикоподшипников других типов.

Применяемость подшипника 629

Так же можно встретить обозначение в виде буквы Л справа от номера, значащую  что в изделии стоит латунный сепаратор, или букву Ю – деталь изготовлена из нержавеющей стали.

Таблица установки 629 или 29 подшипника в различных узлах и агрегатах технических устройств

Классификация

Одним из признаков, по которому происходит классификация подшипников качения, является форма тел качения. В соответствии с ней подшипники могут быть шариковые и роликовые. Шариковые тела качения, как следует из названия, имеют исключительно шарообразную форму. Роликовые тела качения могут быть цилиндрическими, а также иметь форму бочек или форму конусов.

Следующий признак классификации – направление нагрузки, воспринимаемое подшипником качения. По данному признаку различают подшипники:

• радиальные, которые воспринимают лишь радиальные или в основном радиальные нагрузки;
• радиально-упорные, могущие воспринимать и радиальные, и осевые нагрузки.

Следует отметить, что, регулируемые подшипники не в состоянии функционировать без нагрузки на ось. Упорные способны воспринимать лишь осевые силы. Упорно-радиального типа работают как при осевых, так и при небольших радиальных нагрузках.

Существует также классификация подшипников качения в зависимости от того, из какого количества рядов тел качения они состоят. Они бывают однорядные и двухрядные.

В соответствии с такой характеристикой, как чувствительность к перекосам, выделяют самоустанавливающиеся подшипники. Они способны нормально функционировать даже при возникновении перекоса до 3°.

Классы точности подшипников

Класс точности подшипника – это показатель, который характеризует максимальные отклонения значения размеров подшипника от номинала.

В некоторых устройствах при выборе подшипника потребитель руководствуется ценой на него, а остальные параметры для него не так критичны. В некоторых других случаях потребитель выбирает подшипник исходя из предельной скорости вращения, при которой не будут, проявляются такие явления, как вибрация и пр. Такие довольно жесткие условия предъявляются к изделиям, работающим на транспорте, станочным узлам, робототехнических комплексов.

В машиностроении существует зависимость между точностью обработки и ее стоимостью. То есть, чем точнее деталь, тем больше ее конечная цена.

Класс точности описывает точность производства изделий. Для регулировки этого параметры существуют нормативы, определенные в ГОСТ и ISO. В них определены допуски на все размеры – диаметры, ширину, фаски и пр.

Применяемость подшипника 7608

Изделие широко применяется в аэрокосмической промышленности, сельском хозяйстве, автомобилестроении, тяжелой грузовой технике.

Таблица применяемости

Материалы

ГОСТ 3722-81 допускает получение конструктивных подшипниковых элементов из хромоуглеродной стали разновидности ШХ15. Когда покупателю требуется шар с другими характеристиками (в частности, твердости), из других материалов, он выпускается в индивидуальном порядке. Используют ШХ4, 95Х18,12Х18, и др.

Для процесса обязательно применение высококачественной проволоки из стали. Речь идет о хромистой или молибденово-кремниевой стали.

Малоуглеродистая сталь нужна для получения охотничьей дроби или для изделий особого назначения, приветствуется применение тугоплавкой стали: латуни, алюминия, меди, и других полиамидных и полимерных материалов.

Крайне интересны последние исследования, которые позволили получить инновационную синтетическую основу – нитрид кремния. Эта синтетическая керамика являет собой отдельный тип, характеризующейся самоусилением.

Применяемость подшипника 6201 (201)

Таблица применяемости изделия 201, 180201, 80201 и 60201

Буква «С»

Также как и предыдущая буква эта связана с определенной серией подшипников, его размеры неизменны, а вот внутренняя часть прошла модификацию.

Литература

• Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 2. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1 (5-217-02962-5), ББК 34.42я2, УДК 621.001.66 (035).
• Ничипорчик С. Н., Корженцевский М. И., Калачёв В. Ф. и др. Глава 13. Подшипники скольжения // Детали машин в примерах и задачах: / Под общ. ред. С. Н. Ничипорчика. — 2-е изд. — Мн.: Выш. школа, 1981. — 432 с. — ISBN ББК 34.44 Я 73, УДК 621.81 (075.8).
• Леликов О. П. Основы расчёта и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». — М.: Машиностроение, 2002. — 440 с. — ISBN 5-217-03077-1, УДК 621.81.001.66, ББК 34.42.
• Иосилевич Г. Б. Детали машин: Учебник для студентов машиностроит. спец. вузов. — М.: Машиностроение, 1988. — 368 с. — ISBN 5-217-00217-4, УДК 62-2(075.8), ББК 34.44.

Заявления

В целом шарикоподшипники используются в большинстве заявлений, которые включают движущиеся части. У некоторых из этих заявлений есть определенные особенности и требования:

Подшипники жесткого диска раньше были очень сферическими, и, как говорили, были лучшими сферическими произведенными формами, но это больше не верно, и все больше заменяется жидкими подшипниками.
Немецкие фабрики шарикоподшипника часто были целью союзнических бомбардировок с воздуха во время Второй мировой войны; такова была важность шарикоподшипника к немецкой военной промышленности.
В хорологии компания Джин Лассэл проектировала движение часов, которое использовало шарикоподшипники, чтобы уменьшить толщину движения. Используя 0,20-миллиметровые шары, Калибр 1200 был только 1,2 мм толщиной, который все еще является самым тонким механическим движением часов.

Космические подшипники используются во многих заявлениях на коммерческих, частных и военных самолетах включая шкивы, коробки передач и шахты реактивного двигателя

Материалы включают сталь инструмента M50 (AMS6491), Углеродная хромовая сталь (AMS6444), коррозия стойкий AMS5930, 440C нержавеющая сталь, кремний азотирует (керамический) и титан, покрытый карбидом 440C.
Колеса скейтборда каждый содержит два подшипника, которые подвергаются и осевым и радиальным изменяющим время грузам. Обычно 608-2Z отношение используется (глубокий шарикоподшипник углубления от ряда 60 с 8-миллиметровым внутренним диаметром)

Йо-йо, есть шарикоподшипники в центре многих новых, в пределах от новичка профессионалу или Йо-йо сорта соревнования.

Система допусков и посадок

Подшипники качения получили широкое распространение. Они производятся на специальных заводах и имеют полную взаимозаменяемость по поверхностям, которые определяются диаметрами колец: D — внешним диаметром внешнего кольца и d — внутренним диаметром внутреннего кольца.

Взаимозаменяемость подшипников качения зависит от требований к точности:

• точность ширины кольца В;
• точность диаметров колец d, D;
• точность поверхностей колец;
• радиальное и осевое биение дорожек качения, определяющее точность вращения;
• точность зазора, который образуется при рабочих параметрах между дорожками качения и телами качения.

Точность сборочных единиц задает ГОСТ. Подшипники качения должны соответствовать требованиям к точности ГОСТ 520–89, согласно которому имеется 5 классов их точности: 0; 6; 5; 4; 2. Большая часть механизмов использует узлы класса точности 0. Узлы классов точности выше нуля используют на высоких скоростях вращения и в ситуациях, требующих высокой точности вращения вала (например, в прецизионных станках). Класс точности указывается перед маркировкой через тире.

Чтобы сохранить взаимозаменяемость подшипников качения, средняя конусность и овальность отверстия и поверхности колец не должны быть больше половины допуска на средние диаметры Dc, dc. Эти параметры вычисляют как среднее арифметическое от максимального и минимального диаметров, которые замерены в 2 крайних сечениях кольца.

Поэтому допуски подшипников качения назначаются на размеры:

• D и d;
• Dc и dc;
• В.

Допуски колец определяются лишь классом точности подшипника и его размерами, независимо от свойств соединения с валом и корпусом. Так достигается уменьшение номенклатуры подшипников. Параметры соединения колец с валом и корпусом определяются путем изменения полей допуска вала и отверстия.

Посадки подшипников качения нужно определять таким образом, чтобы кольцо, которое вращается, сидело с натягом, который исключал бы обкатку и проскальзывание кольца вдоль посадочной поверхности в ходе работы в нагруженном режиме.

Посадки зависят от таких факторов:

• класс точности;
• тип и размер нагрузок;
• вид нагружения.

Нагружение может быть местным, циркуляционным и колебательным.

В случае местного нагружения работает только радиальная нагрузка постоянной величины и направления в единственной точке посадочной поверхности подшипника, передающаяся единственной точке поверхности корпуса или вала.

Кольцо, нагруженное таким образом, нужно устанавливать, чтобы был зазор, а затем постепенно проворачивать кольцо, избегая местной выработки кольца, вала и корпуса.

Если имеет место циркуляционное нагружение, воздействие оказывает только радиальная нагрузка, передаваемая всей окружности дорожки подшипника, и она воспринимается последовательно поверхностью корпуса или вала. Кольцо, которое испытывает циркуляционное нагружение, устанавливают на корпус или вал с натягом.

Когда происходит колебательное нагружение, в действие вступают две различные радиальные нагрузки. Одна из них имеет постоянную величину и направление, а другая – вращающаяся. На ограниченный участок беговых дорожек колец влияет равнодействующая этих нагрузок, передаваясь некоторой части на посадочной поверхности корпуса или вала.

Буква С

Она обозначает виды смазки, которые применяются для подшипников закрытого типа.

Буквы, которые указывают на материал изготовления деталей подшипника:

• «Б» в подшипниковом изделии установлен безоловянистый сепаратор;
• «Г» сепаратор изготовлен из сплава черных металлов;
• «Д» сепаратор выполнен из алюминия или сплава;
• «Е» в подшипниковом узле установлен сепаратор из пластических материалов;
• «З» узлы подшипника изготовлены из стали ШХ, в которой предусмотрены легирующие добавки;
• «Л» установлен латунный сепаратор;
• «Н» — во всех подшипниках, кроме радиально роликовых сферических двухрядных тела качения и кольца производятся из модифицированной жаропрочной стали;
• «Х» — тела качения и кольца изделия произведены из цементируемой стали;
• «Ю» — такой буквой обозначается, что большая часть деталей или все они изготовлены из нержавеющей стали;
• «Я» с таким обозначением идут подшипники, которые произведены из редких материалов для подобных изделий, например, из стекла или керамики.