Устройство и работа Ступичный подшипник. Подшипники для чего нужны

Зачем нужны подшипники

Для чего используют подшипники? Какое их основное предназначение? С их помощью появляется возможность достичь максимально ровного движения и при этом полного отсутствия трения между двумя поверхностями. Стоит отметить, что это относиться как к вращательному, так и к линейному движению.

Существует два основных вида подшипников — это подшипники скольжения и качения. Каждый тип подшипников на сайте uzp имеет свои особенные характеристики. Именно это позволяет использовать данные детали в самых разных ситуациях. Подшипник — это достаточно универсальная деталь.

Наиболее ранний и широко известный вид подшипника — это подшипник скольжения

Очень важно в процессе эксплуатации смазывать подшипники. Это значительно увеличивает срок их службы

К тому же их работа становиться полностью беззвучной.

Что касается стоимости, то подшипники скольжения сегодня доступней, чем подшипники качения. Обусловлено это характеристиками двух видов. Подшипники качения могут выдерживать более значительные нагрузки, а также отлично работают при очень высоких скоростях. Это достаточно весомые преимущества.

Также стоит отметить, что подшипники могут быть как радиальными, так и упорными. Это зависит от того, как они воспринимают нагрузку. Само устройство данной детали не сложно. Часто подшипники скольжения именуют втулками. Такое название весьма распространено между специалистами.

Подшипники качения могут быть основаны на шариках и роликах. В некоторых случаях встречаются даже комбинированные виды. Для того, чтобы правильно подобрать подшипник, стоит обратиться за помощью профессионального консультанта. Он сможет дать вам дельный совет и подобрать подходящий тип подшипника в самые короткие сроки.

Классификация подшипников достаточно широкая и разнообразная и разобраться в них неподготовленному человеку достаточно сложно. Выбор необходимо осуществлять, в первую очередь исходя из максимальной нагрузки

Очень важно, чтобы подшипник имел достаточный потенциал. Тогда за работу прибора можно не беспокоиться

Большой выбор данной продукции дает возможность найти правильное решение.

Подпишитесь на нас
Вконтакте,
Одноклассники

Сферический шарикоподшипник

Сферические шарикоподшипники изготовляются как с цилиндрическим, так и с коническим отверстием и обладают хорошей осевой грузоподъемностью.

Сферические шарикоподшипники с коническим отвер — Фиг.

Радиаль-но-упорный роликоподшипник с коническими роликами.

Сферические шарикоподшипники обладают способностью самоустанавливаться при перекосе вала. Их применяют в случаях, когда вал недостаточно жесткий.

Шарикоподшипник радиальный однорядный закрытого типа со сферической поверхностью наружного кольца и удлиненным внутренним кольцом, имеющим отверстие для стопора.| Проволочный подшипник, состоящий из четырех проволок, комплекта шаров и составного текстолитового сепаратора, соединенного пружиной.

Сферические шарикоподшипники ( рис. 5) могут иметь цилиндрическое или коническое отверстие внутреннего кольца. Последнее обеспечивает возможность их монтажа на закрепительных втулках, что позволяет применять гладкие валы без заплечиков, обработанные по 3-му классу точности.

Сферические шарикоподшипники могут иметь цилиндрическое ( рис. 3, а) или коническое отверстие ( рис. 3, б) внутреннего кольца. Подшипники с коническими отверстиями, скомплектованные с закрепительными втулками ( рис. 3, в), обеспечивают возможность монтажа подшипников ( например, для трансмиссий, вентиляторов, сельскохозяйственных и текстильных машин) на гладкие валы без заплечиков и обработанные под подшипники нормального класса точности.

Сферические шарикоподшипники изготовляются как с цилиндрическим, так и с коническим отверстием и обладают хорошей осевой грузоподъемностью.

При установке двух сферических шарикоподшипников рядом или близко друг от друга ( на расстоянии менее 100 мм) самоустанавливания их не будет. Только в случае возможности изменения положения оси вала по отношению к корпусам может быть обеспечена компенсация при помощи этих подшипников начальных монтажных перекосов посадочных мест по отношению к оси вала.

Цапфы гибкого ротора имеют сферические шарикоподшипники. Один конец вала имеет приводной диск с пальцами для восприятия крутящего момента от электродвигателя через гибкую нить.

На рис. 283 показан радиальный сферический шарикоподшипник. Сферические шарикоподшипники обладают способностью самоустанавливаться при перекосе вала. Их применяют в случаях, когда вал недостаточно жесткий.

На рис. 283 показан радиальный сферический шарикоподшипник. Сферические шарикоподшипники обладают способностью самоустанавливаться при перекосе вала. Их применяют в случаях, когда вал недостаточно жесткий.

С этой целью у радиальных и сферических шарикоподшипников одно из колец должно быть оставлено незакрепленным в осевом направлении Возможность закрепления обоих колец цилиндрических роликоподшипников зависит от конструкции подшипника: если ролики могут перемещаться в осевом направлении относительно одного и-з колец, то можно закрепить ба кольца, в противном случае — только одно из них.

Правый конец трубы поддерживается сферическим шарикоподшипником.

Ширины сферических шарикоподшипников серий 1200 и 1330.| Шарикоподшипники упорные одинарные ( ОСТ / ВКС 7219.

Дополнительноеусловное обозначение

Слева от обозначения могут
ставится дополнительные буквенно-цифровые
обозначения, отделяемые от основного
обозначения дефисом, справа —  прописные
буквы не отделяемые дефисом. 

Справа проставляются буквы обозначающие
материал или его основные характеристики (коррозионностойкость,
термообработка и т.д.), покрытие, требования к уровню вибрации,
конструктивные особенности и изменения (К),
материал смазки или
повышенную грузоподъёмность подшипника (А) :

Материал подшипника (выборочно)
Ю — нержавеющая (коррозионностойкая) сталь	Т1 — 225 С	отсутств. — ЦИАТИМ-201 (-60…90С)
Г — сепаратор из черного металла	Т2 — 250 С	С1 — ОКБ-122-7 (-60…120С)
Д — сепаратор из алюминиевого сплава	Т3 — 300 С	С2 — ЦИАТИМ-221 (-60…150С)
Е — сепаратор из пластического материала	Т4 — 350 С	С3 — ВНИИНП-210 (-60…250С) …
Н — кольца (обязательно) и тела качения из модифицированной жаропрочной стали	Т5 — 400 С	… С26 — ЛДС-3 (-50…130С)
Л — сепаратор из латуни …	Т6 — 450 С	С27 — ФАНОЛ (-40…100С)

Примечание. *Разница между
температурой отпуска и рабочей
температурой подшипника  (наружная
поверхность внешнего кольца) не должна быть
менее 50 С для подшипников, работающих
при температуре 100 С и выше. Детали
этих подшипников имеют пониженную
твёрдость.

Слева могут проставляться класс точности,
группа радиального зазора (0, 1, 2, … , 9), ряд момента
трения (0, 1, 2, … , 9) или категория подшипника (А,
В, С). Для радиально-упорных подшипников
вместо гарантированного радиального
зазора напротив может использоваться
преднатяг (1, 2, 3).

Что важно знать о ступице колеса

Ступица

По своему назначению ступица – это подвесочный элемент транспортного средства, совершающий вращения. К нему присоединены колеса. Если они ведущие, то ступица будет еще и трансмиссионным элементом. Еще элемент может быть соединен с тормозами и фланцами полуосей. Ступица не только предназначена для крепления с колесами, она еще позволяет им совершать вращательные движения. Тормозная система автомобиля тоже тесно взаимосвязана с этой деталью.

В основном ступицу изготавливают из разных сортов стали и чугуна. В передней и задней ступице используются радиально-упорные подшипники шарообразной формы. Ступицу меняют крайне редко. В основном любые неприятные стуки, указывающие на проблему со ступичным узлом, заканчиваются заменой ступичного подшипника, за исключением когда ступица идет в сборе и является не разборной

После замены ступицы обратите внимание на состояние рычагов подвески

Замена подшипника ступицы переднего колеса

Подшипник является такой деталью транспортного средства, которая не подлежит ремонту. Его следует незамедлительно менять при выходе из строя. О том, что замена этого элемента действительно необходима, свидетельствуют следующие симптомы:

— высокий уровень нагрева ступицы либо люфт колеса;

— монотонный гул в процессе движения, отмечаемый в области передних колес.

Замена подшипников упорного типа осуществляется при помощи выпрессовок специального вида, которые позволяют относительно легко вытащить вышедший из строя элемент из гнезда.

Категорически не рекомендуется использовать молоток для удаления подшипников, так как данный «народный способ» способен стать причиной деформации мест их посадки в ступице. Кроме того, нужно тщательно очистить эти самые посадочные места от смазочных материалов, ржавчины и грязи перед тем, как установить в них новые элементы.

1. Ставим автомобиль «на ручник» и первую передачу. Устанавливаем под задние колеса антипокатные упоры.

2. Отпускаем колесные болты и ключом на «30» откручиваем гайку подшипника ступицы (если на автомобиле стоят легкосплавные диски, то тогда сначала придется снять колесо, попросить помощника нажать на педаль тормоза и открутить гайку ступицы).

3. Отверткой отжимаем суппорт и ключом откручиваем суппорт от поворотного кулака. Подвязываем суппорт, для того чтобы он не висел на тормозном шланге. Откручиваем тормозной диск от ступицы.

Дальнейшая работа может пойти по одному из трех вариантов:

Первый, замена подшипника, с использованием съемника, не снимая поворотный кулак с автомобиля. Второй, снятие поворотного кулака с автомобиля и дальнейшая замена подшипника уже на верстаке, при помощи съемника и тисков. И третий способ, снятие стойки целиком и последующей замены подшипника в тисках. Каждый из возможных способов имеет как свои преимущества, так и недостатки.

Например, подробней рассмотрим первый способ: замена подшипника ступицы не снимая поворотный кулак с автомобиля, хороша тем, что не приходится трогать болт регулировки развала. Но его минус заключается в неудобной работе, и заменить подшипник без смотровой ямы или подъемника будет довольно проблематично. Так выбивать ступицу и выпрессовывать/запрессовывать подшипник в данном положении очень не удобно.

Второй способ: заменить подшипник значительно легче и удобней, но появляется загвоздка в нарушение регулировки развала автомобиля. Перед откручиванием болтов крепления поворотного кулака к стойке, ставить две метки. Одной меткой метим положение регулировочного болта к стойке , а второй меткой положение поворотного кулака к стойке. При сборке добиваемся совпадения этих меток. Возможно, первоначальной точности добиться и не получиться, но и погрешность будет минимальна. Этот способ 100% подойдет тем, кто меняет не только один подшипник ступицы, но и проводит сразу остальной ремонт ходовой (замена шаровых опор, сайлентблоков рычагов, рулевых наконечников и т.д.).

Третий способ, самый трудоемкий. Чтобы снять стойку, придется распрессовать рулевой наконечник, и открутить гайки крепления верхней опоры к кузову. И после этого, на снятой с автомобиля стойке, заменить подшипник. Не много тяжелей и дольше, но… Это способ отлично подойдет тем кому не подошел ни первый, ни второй способ.
В нашем случае, работа будет проводиться по второму варианту.

4. Устанавливаем метки. Откручиваем и выбиваем, мягкой наставкой, болты крепежа поворотного кулака к стойке. Откручиваем два болта крепежа нижней шаровой опоры к поворотному кулаку. И снимаем поворотный кулак.

5. Дальше, наставкой подходящего диаметра выбиваем ступицу с подшипника. Снимаем стопорное кольцо. Устанавливаем съемник в тиски и выпрессовываем подшипник. Очищаем и смазываем посадочное место подшипника в поворотном кулаке. Запрессовываем подшипник. Устанавливаем стопорное кольцо. Поворотный кулак с подшипником устанавливаем на ступицу и оправкой подходящего диаметра (усилие должно прилагаться к внутренней обойме подшипника) забиваем до упора.

Последующую сборку проводим в обратной последовательности. После затяжки гайки подшипника ступицы, не забываем примять бортик гайки.

Конструкции и классификация.

Подшипник качения
состоит из наружного 1 и внутреннего 2
колец, тел качения (шариков или роликов)
3 и сепаратора 4, разделяющего и
направляющего тела качения (рис. 1).
Поверхности на внутреннем и наружном
кольцах, по которым перемещаются тела
качения, называются дорожками качения.

Рис. 1 Конструкция
и схема подшипника качения

Кольца и тела
качения подшипников изготовляют из
шарикоподшипниковых высокоуглеродистых
хромистых сталей ШХ15, ШХ15СГ, легированных
сталей 18ХГТ, 20Х2Н4А. Твердость колец и
тел качения обычно 60…65 НRCэ.

Сепараторы
изготовляют из мягких углеродистых
сталей методом штамповки. Для
высокоскоростных подшипников применяют
сепараторы из антифрикционных бронз,
анодированного дюралюминия, металлокерамики,
текстолита, полиамидов, пластмасс.

По форме тел качения
подшипники бывают шариковыми
и роликовыми.
Шариковые подшипники рекомендуется
применять при относительно небольших
нагрузках и больших скоростях вращения
валов. Роликовые подшипники, напротив,
используются при больших нагрузках и
малых скоростях вращения валов. Так как
у шариковых подшипников контакт тел
качения с дорожками точечный, нагрузочная
способность их значительно ниже, чем
роликовых, у которых контакт роликов
линейный.

По направлению
воспринимаемой нагрузки подшипники
качения разделяются на:

радиальные,
способные выдерживать радиальную
нагрузку, перпендикулярную оси вращения
подшипника;

упорные,
способные выдерживать осевую нагрузку;

радиально-упорные,
воспринимающие комбинированную
радиальную и осевую нагрузки;

упорно-радиальные,
воспринимающие осевую нагрузку и
незначительную радиальную.

По числу рядов тел
качения подшипники бывают однорядные,
имеющие основное распространение, двух-
и многорядные.

По способности
самоустановки подшипники подразделяют
на несамоустанавливающиеся
и самоустанавливающиеся,
допускающие поворот внутреннего кольца
по отношению к оси наружного кольца.

Подшипники одного
типа и одного и того же посадочного
размера (внутреннего диаметра) выпускают
различных
серий. Такие
подшипники отличаются габаритными
размерами и размером тел качения, что
обеспечивает им различную нагрузочную
способность и различную быстроходность.
Подшипники более тяжелых серий имеют
большие габариты, поэтому обладают
более высокой грузоподъемностью, но
они менее быстроходны.

Подшипники выпускают
различных классов
точности.
Точность подшипников определяется
точностью основных размеров деталей
подшипника и точностью вращения.

Более высокий
класс точности подшипника предусматривает
уменьшение поля допуска его номинальных
размеров.

Точность вращения
подшипников характеризуется радиальными
и боковыми биениями дорожек качения,
биениями торцов внутреннего и наружного
колец.

Повышение класса
точности подшипника позволяет улучшить
его технические показатели, при этом
стоимость подшипника значительно
возрастает.

Основные типы шарикоподшипников.

Рассмотрим основные типы шарикоподшипников (рис. 1).

Шарикоподшипник радиальный однорядный (см. рис 1, а; 2, а), нормализованный ГОСТ 8338—75, состоит из внутреннего и наружного колец, одного ряда шариков и сепаратора. Этот подшипник воспринимает радиальную нагрузку, но может воспринимать одновременно и осевую нагрузку, которая не должна превышать 70% от неиспользованной радиальной, представляющей собой разность между допускаемой и действующей радиальными нагрузками. Данный подшипник благодаря компактности, достаточной нагрузочной способности и долговечности, возможности воспринимать осевую нагрузку и сравнительно небольшой стоимости имеет широкое распространение во всех областях машиностроения. Кроме рассмотренного применяются и другие типы радиальных однорядных шарикоподшипников.

 

Рис. 1Шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный (см. рис 1, б; 2, б; ГОСТ 5720-75) имеет два ряда шариков, расположенных в шахматном порядке, дорожка качения наружного кольца выполнена по сферической поверхности, описанной из центра подшипника, что обеспечивает подшипнику самоустанавливаемость.

 

Рис. 2Подшипник воспринимает радиальную нагрузку при возможном перекосе вала до 2…3°, но может одновременно воспринимать также н осевую, не превышающую 20% от неиспользованной радиальной. Применяется для валов, подверженных значительным прогибам, и в тех случаях, когда нет гарантии в точной соосности посадочных мест подшипников, например при установке подшипников данного вала в отдельных корпусах.

Шарикоподшипник упорный одинарный (см. рис. 1, в; 2, в; ГОСТ 6874-75) и двойной (рис. 2, г; ГОСТ 7872-75) воспринимает только осевые нагрузки, одинарный — односторонние, а двойной — знакопеременные. В упорных шарикоподшипниках дорожки качения и шарики расположены на торцовых поверхностях колец. Одно из колец одинарного подшипника устанавливается на валу с натягом. В двойном подшипнике на валу с натягом устанавливается среднее кольцо. Упорные шарикоподшипники удовлетворительно работают только при низких и средних угловых скоростях валов, при больших угловых скоростях работают плохо вследствие влияния на шарики центробежных сил

Шарикоподшипник радиально-упорный однорядный (рис. 2, д; ГОСТ 831—75) воспринимает одновременно радиальную и одностороннюю осевую нагрузку. При большой угловой скорости вала он применяется для того, чтобы воспринимать только осевую нагрузку. Конструкция этого подшипника отличается от радиального однорядного тем, что один из бортов наружного кольца срезан почти полностью, благодаря чему в нем устанавливается примерно на 45 % больше шариков того же диаметра. Соответственно радиальная грузоподъемность данного подшипника больше на 30…40%. Осевая нагрузка его не должна превышать 0,7…2 от неиспользованной радиальной нагрузки (в зависимости от угла контакта шариков с кольцами). Часто в опоре ставят два таких подшипника, что обеспечивает большую грузоподъемность опоры и способность ее воспринимать знакопеременную осевую нагрузку. На (рис. 1, г) показан нестандартный радиально упорный одинарный бессепараторный шарикоподшипник.

Шарикоподшипник радиально-упорный двухрядный (рис. 2, е; ГОСТ 4252—75) воспринимает значительные радиальные, знакопеременные осевые и комбинированные нагрузки при высоких требованиях к жесткости опор вала.

Основные типы роликоподшипников.

Рассмотрим основные типы роликоподшипников (рис 4).

Роликоподшипник радиальный с короткими цилиндрическими роликами (см. рис. 3, а; 4, а, б, в; ГОСТ 8328—75) воспринимает большие радиальные нагрузки. По сравнению с радиальным однорядным шарикоподшипником грузоподъемность его больше в среднем в 1,7 раза

Подшипник легко разбирается в осевом направлении и допускает некоторое осевое взаимное смещение колец, что очень важно при осевой самоустановке вала. Различают восемь типов конструкций, из которых основной — подшипник без бортов на наружном (см

рис. 3, а; 4, а) или на внутреннем кольце. Если требуется осевая односторонняя фиксация вала, то применяют подшипники с одним бортом на наружном (рис. 4, б), или на внутреннем кольце, или другие подобные типы. При необходимости фиксации вала в обоих осевых направлениях применяют подшипник с упорным кольцом (рис. 4, в) или с двумя запорными шайбами.

 

Рис. 3Роликоподшипник радиальный с длинными цилиндрическими роликами воспринимает большие радиальные нагрузки при ограниченных радиальных габаритах. Применение его в машиностроении ограничено, и поэтому он не нормализован.

 

Рис. 4Роликоподшипник радиальный сферический двухрядный (см. рис. 3, б; 4, г; ГОСТ 5721—75) в конструктивном отношении характеризуется тем, что два ряда бочкообразных роликов расположены в шахматном порядке и опираются на наружное кольцо по дорожке качения со сферической поверхностью, описанной из центра подшипника, благодаря чему этот подшипник самоустанавливающийся. Применяется в тех же областях машиностроения, что и радиальный сферический двухрядный шарикоподшипник, но может воспринимать большие радиальные нагрузки, а также осевую нагрузку до 25% неиспользованной радиальной.

Роликоподшипник с витыми роликами (рис. 4, д; ОСТ 26005) воспринимает радиальные ударные нагрузки, действие которых смягчается податливостью роликов. Преимущество этого подшипника в том, что при ударах и толчках, а также возможном перекосе роликов во время работы последние благодаря своей конструкции предохраняются от поломки. Витые ролики изготовляют навивкой из ленты прямоугольного сечения.

Роликоподшипник игольчатый (рис. 4, е; ГОСТ 4657-82) воспринимает большие, но только радиальные нагрузки при весьма стесненных радиальных габаритах. Подшипник сепаратора не имеет. Нормально работает в условиях качения в нагруженной зоне и в условиях скольжения в ненагруженной зоне, где тонкие иглы, находясь в слое смазки, образуют подвижный масляный вкладыш. Для максимального уменьшения радиальных габаритов применяют также игольчатые роликоподшипники с одним наружным кольцом или только в виде комплекта игл. В таких подшипниках посадочные поверхности вала и корпуса под иглы подвергают закалке до высокой твердости, шлифуют и полируют.

Роликоподшипник конический однорядный (см. рис. 3, в; 4, ж; ГОСТ 333-71) воспринимает одновременно значительные радиальную и одностороннюю осевую нагрузки. Ролики в нем конические. По сравнению с радиально-упорным однорядным шарикоподшипником радиальная грузоподъемность его выше на 90%. Данный подшипник очень удобен при сборке, разборке и регулировке зазоров и поэтому широко распространен. Роликоподшипник конический двухрядный (ГОСТ 6364—78) применяют при действии на опору вала больших радиальной и знакопеременной осевой нагрузок. Роликоподшипник конический четырехрядный (ГОСТ 8419—75) применяют при больших радиальных нагрузках в прокатных станах.

Роликоподшипник упорный с коническими роликами (рис. 4, з) воспринимает только осевую нагрузку. Роликоподшипник упорный сферический (рис. 4, и; ГОСТ 9942—80) наряду с осевой может воспринимать небольшую радиальную нагрузку. Оба эти подшипника способны воспринимать большие осевые нагрузки, но быстроходность их низкая, ограничиваемая влиянием на ролики центробежных сил.

Кроме рассмотренных применяют и многие другие типы подшипников качения, как стандартные, так и нестандартные.

Подшипники ступиц какими они бывают

Среди огромного количества видов для ходовой части выбраны подшипники качения. В ходе продолжительных испытаний выяснилось, что именно этот тип обеспечивает наименьшее сопротивление вращению. В зависимости от марки и модели автомобиля в конструкции ходовой части могут быть использованы такие детали:

— радиальные шариковые;

— радиальные роликовые;

— радиально-упорные (конические) роликовые.

Подшипники могут иметь различную конструкцию. В классической компоновке¸ когда передняя подвеска является независимой, а задний мост ведущим, на каждой передней ступице устанавливают по два конических подшипника, а на задних по одному радиальному (чаще это роликовые или двухрядные шариковые.

Ключевой момент в обеспечении их работоспособности — это смазка. Радиальные подшипники изготавливаются с двухсторонней защитой. На заводе изготовителе они закрываются пластиковыми кольцами-пыльниками.

Естественно, внутрь корпуса закладывается смазочный материал, которого хватает на весь срок эксплуатации. Многие производители запрещают вскрывать свои изделия и производить замену смазки. В этом случае не гарантируется герметичность пыльников. Подшипник ступицы переднего колеса упорный и состоит из трёх отдельных частей: внутренней и внешней обоймы и кассеты с роликами. Они при установке промываются и смазываются смазкой типа «Литол», а защищаются сальниками, которые монтируются на ступицу отдельно.