Содержание
Для передачи движений в токарных станках используются валы, оси, зубчатые колеса, ходовые винты, гайки, червяки, рейки.
Оси и валы представляют собой круглые стержни, предназначенные для установки различных деталей передач (зубчатых колес, шкивов и др.). При этом ось только поддерживает установленные на ней детали; вал, кроме того, участвует в передаче усилий, В связи с этим к валам предъявляют повышенные требования в отношении жесткости и прочности.
Характерными представителями группы валов являются шпиндель и ходовой валик токарного станка. Первый, получая вращение от зубчатых колес коробки скоростей, передает его обрабатываемой заготовке, второй осуществляет передачу движения от коробки подач к механизму фартука. Валы служат опорами почти всех зубчатых колес.
Оси значительно меньше распространены в передачах движения, К ним можно отнести пальцы гитары, на которые устанавливаются сменные колеса, оси промежуточных (паразитных) колес и др.
Установка деталей на вал или ось может быть свободной, подвижной вдоль оси и неподвижной. В зависимости от этого посадочные поверхности валов и осей выполняются цилиндрическими, коническими, со шпонками или шлицами.
В шпоночных соединениях используется шпонка 1 прямоугольной формы, устанавливаемая в канавках Бала и колеса. Такое соединение обладает невысокой прочностью и, кроме того, ослабляет сечение вала. Вследствие этого для передачи больших усилий применяются более прочные шлицевые соединения, у которых передающим элементом являются шлицы 1, выполненные за одно целое с валом.
Зубчатые колеса имеют форму дисков с зубьями на наружной (реже внутренней) поверхности. Для обеспечения равномерного перекатывания зубьям колес придается специальный криволинейный профиль, чаще всего эвольвентный.
По форме колеса делятся на цилиндрические, конические и червячные, по направлению зубьев — на прямозубые и косозубые,
Прямозубые цилиндрические колеса преимущественно применяются в передачах, где переключения скоростей осуществляются осевым перемещением колес. Постоянные передачи в большинстве случаев оснащаются косозубыми колесами, которые обладают большей прочностью и способностью плавной передачи движения. Конические колеса используются в передачах движения между валами, оси которых пересекаются. Червячные колеса 2 имеют винтовые зубья вогнутой формы соответственно резьбе сцепляющегося с ними червяка J.
В механизмах переключения скоростей и подач часто применяются блоки из нескольких зубчатых колес, неподвижно соединенных между собой общей втулкой или выполненных из одного куска металла.
Ходовые винты используются для продольной подачи суппорта при нарезании резьб резцами, для перемещения поперечных и верхних салазок суппорта и пиноли задней бабки. Они в основном выполняются с трапецеидальной резьбой с углом профиля 30е.
Червяки 1 являются разновидностью винтов, предназначенных для червячных передач. На них нарезается модульная резьба с углом трапецеидального профиля 40е и шагом, равным окружному шагу червячного колеса. По числу заходов (начал винтовых канавок па торце) червяки бывают одно- и МЕтогоза- ходные. Последние обеспечивают более ускоренную передачу дни- жеиия.
Рейки 2 применяются для продольного перемещения суппорта вручную или механически, когда подача заимствустся-от ходового валика. Зубья рейки трапецеидальной формы с углом профиля 40°. Шаг их соответственно равен окружному шагу сцепляющегося с рейкой зубчатого колеса 1.
Гайки для винтовых передач бывают цельные, регулируемые и разъемные.
Цельные гайки 1 применяются в передачах, которыми пользуются сравнительно редко, например, для перемещения верхних салазок суппорта и пиноли задней бабки.
В часто работающих винтовых передачах устанавливаются регулируемые гайки, позволяющие по мере необходимости уменьшать зазор в резьбовом соединении. Так, например, в механизме перемещения поперечных салазок станка 1G1G применена гайка 3, регулировка зазора в которой выполняется дополнительной ганкой / и фиксирующей ее контргайкой 2. На станке 1К62 для этой
же цели используется другая конструкция регулируемой гайки из двух половин СОДЕРЖАНИЕ: Токарное дело
Токарный станок и токарное дело. Столярные работы. — Приспособление для выделки тел вращения из дерева и других твердых материалов
Токарные станки с ЧПУ. Наладка и эксплуатация токарных станков.
Гидро- и пневмоприводы токарных станков. Автоматизация и механизация токарной обработки.
Автоматизация и механизация токарной обработки. 17.1. Общие сведения.
19.3. Конструктивные особенности токарных станков с ЧПУ.
Фрезерное дело. Основные сведения о фрезеровании.
Слесарное дело.
Наиболее многочисленную группу металлорежущих станков составляют токарные станки ( 45).
Токарный станок токарное дело. Точеные изделия находятся во множестве между египетскими древностями, а станки … Т. станки с маточным винтом.
Двухстоечные токарно-карусельные станки. 22.2 Подвесной пульт управления станка модели 1512.
Электрическая схема токарного станка. Рассмотренные выше элементы составляют электрооборудование станка, а взаимодействие их определяется
Фрезерное дело.
Слесарное дело.
Рассмотрим конструкцию широко применяемого при обработке металлов резанием инструмента — токарного резца.
§ 7. Приспособления и приемы токарно-расточных работ. Способы обработки деталей штампов. § 1. Рабочее место слесаря-инструментальщика по штампам.
Вал – деталь машины или механизма предназначенная для передачи вращающего или крутящего момента вдоль своей осевой линии.Большинство валов – это вращающиеся (подвижные) детали механизмов, на них обычно закрепляются детали, непосредственно участвующие в передаче вращающего момента (зубчатые колёса, шкивы, звёздочки цепных передач и т.п.).
Ось ) – деталь машины или механизма, предназначенная для поддержания вращающихся частей и не участвующая в передаче вращающего или крутящего момента.Ось может быть подвижной (вращающейся, рис. 9.2а) или неподвижной (рис. 9.2б).
Классификация валов и осей:
По форме продольной геометрической оси —
прямые(продольная геометрическая ось – прямая линия), например, валы редукторов, валы коробок передач гусеничных и колёсных машин;
коленчатые(продольная геометрическая ось разделена на несколько отрезков, параллельных между собой смещённых друг относительно друга в радиальном направлении), например, коленвал двигателя внутреннего сгорания;
гибкие(продольная геометрическая ось является линией переменной кривизны, которая может меняться в процессе работы механизма или при монтажно-демонтажных мероприятиях), часто используются в приводе спидометра автомобилей.
по функциональному назначению-
валы передач, они несут на себе элементы, передающие вращающий момент (зубчатые или червячные колёса, шкивы, звёздочки, муфты и т.п.) и в большинстве своём снабжены концевыми частями, выступающими за габариты корпуса механизма;
трансмиссионные валыпредназначены, как правило, для распределения мощности одного источника к нескольким потребителям;
коренные валы-валы, несущие на себе рабочие органы исполнительных механизмов (коренные валы станков, несущие на себе обрабатываемую деталь или инструмент называютшпинделями).
прямые валы по форме исполнения и наружной поверхности-
гладкиевалы имеют одинаковый диаметр по всей длине;
ступенчатыевалы отличаются наличием участков отличающихся друг от друга диаметрами;
полыевалы снабжены сквозным или глухим отверстием, соосным наружной поверхности вала и простирающимся на большую часть длины вала;
шлицевыевалы по внешней цилиндрической поверхности имеют продольные выступы – шлицы, равномерно расположенные по окружности и предназначенные для передачи моментной нагрузки от или к деталям, непосредственно участвующим в передаче вращающего момента;
валы, совмещённыес элементами, непосредственно участвующими в передаче вращающего момента (вал-шестерня, вал-червяк).
Ориентировочный расчет. Расчет на статическую прочность и на сопротивление усталости.
Вращающиеся валы и оси обычно нагружены со стороны элементов, непосредственно участвующих в передаче движения (шкивы, звёздочки, зубчатые колёса, барабаны и т.п.), силами, направление действия которых по отношению к опасным сечениям вала постоянно меняется из-за вращения самих этих сечений. Кроме того, поперечные сечения валов, как элементов, передающих крутящий момент, испытывают и касательные напряжения, которые при реверсировании движения тоже меняют своё направление. Чрезмерный изгиб валов в поперечном направлении приводит к нарушению нормальной работы элементов, непосредственно передающих движение, и, вследствие поворота поперечных сечений цапф, подшипниковых узлов. В силу этого основными критериями работоспособности валов и вращающихся осей являются усталостная прочность и жёсткость.
При расчете осей и валов их прочность оценивают по коэффициенту запаса усталостной прочности, а жёсткость –величиной прогибапод действием рабочих нагрузок,углом поворотаотдельных сечений (чаще всего опорных сечений цапф) в плоскости осевого сечения иуглом закручиванияпоперечных сечений под действием крутящего момента.
Таким образом, основными расчётными нагрузочными факторами являются крутящие Tи изгибающиеMмоменты. Влияние на прочность вала растягивающих и сжимающих сил само по себе незначительно и в большинстве случаев не учитывается.
Расчёт вала должен, как правило, включать, по меньшей мере, три основных этапа: проектировочный расчёт, формирование расчетной схемыипроверочный расчёт. В некоторых случаях к этим трём этапам расчёта добавляются и другие, например, для быстроходных валов часто выполняют расчёт на колебания (расчёт вибрационной стойкости), для валов, работающих в широком температурном диапазоне, расчёт тепловых деформаций, теплостойкости и т.п.
Проектный расчёт валов производят только на статическую прочность по передаваемому крутящему моменту T. При этом расчёте определяется минимальный из всех диаметр вала (чаще всего таковым является диаметр выходного конца вала), а с целью компенсации неучтённых изгибных нагрузок и других факторов (концентраторов напряжений, шпоночных канавок и т.п.), влияющих на прочность вала, принимают заниженные значения допускаемых касательных напряжений[t]к»(0,025…0,030)×sВ.
В этом случае диаметр вала определяется по известной зависимости сопромата
; (9.1)
где tк– максимальные касательные напряжения, действующие в наружных волокнах опасного сечения вала;Tк— крутящий момент, передаваемый через это сечение;Wп– полярный момент инерции рассматриваемого сечения.
Учитывая, что большинство валов в машиностроении имеет круговое либо кольцевое (для полых валов) поперечное сечение, после представления полярного момента инерции сечения через его диаметры из (9.1) получаем
; (9.2)
где D– внешний диаметр вала;b = d/D– относительный диаметр осевого отверстия полого вала (d– абсолютное значение диаметра этого отверстия). При этом можно отметить, что дляb £ 0,5расчёт полого вала как сплошного даёт погрешность менее 2,5% от диаметра вала, значительно перекрываемую за счёт занижения допускаемых напряжений. Отсюда следует возможность рассчитывать толстостенные валы как сплошные (выражение в скобках принять равным 1).
Полученный таким расчётом диаметр вала округляют до ближайшего большего значения из рядов нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69. Диаметры других ступеней вала устанавливают из конструктивных соображений в процессе эскизного проектирования механизма.
Формирование расчётной схемы возможно только после полного конструктивного оформления валана основе проектного расчёта, эскизного проектирования, подбора подшипников и расчёта конструктивных элементов, участвующих в передаче вращающего момента.
При формировании расчётной схемы вал обычно представляют в виде балки, лежащей на опорах (число опор обычно равно числу подшипников), одна из которых считается закреплённой в осевом направлении.
Если вал закреплён в корпусе посредством радиальных или сферических, шариковых либо роликовых подшипников, опору считают расположенной на геометрической оси вала в точке пересечения с поперечной осью симметрии подшипника.
При использовании радиально-упорных подшипников за точку опоры принимают точку продольной геометрической оси вала, лежащую на её пересечении с нормалью к поверхности качения, проведённой через центр тел качения.
Для подшипников скольжения, а также при установке сдвоенных подшипников качения за точку опоры принимают точку, лежащую на оси вращения и расположенную на расстоянии, равном 0,2…0,3 длины подшипника (суммарной длины пары подшипников качения) от его (их) внутренней кромки.
Силы, действующие на вал со стороны ступиц шкивов, шестерён, звёздочек и других подобных элементов, считают приложенными по середине ступицы, если последняя расположена между подшипниками, и на расстоянии 0,25…0,3 длины ступицы со стороны её внутреннего края, при её консольной установке (то есть на конце вала).
Величину и направление сил, действующих на вал со стороны элементов, непосредственно передающих вращательное движение, определяют по результатам расчёта соответствующей передачи, а величину сил от муфт, возникающих вследствие несоосности валов, определяют по формулам, представленным в расчёте муфт выбранной конструкции. Направление поперечных сил, действующих на вал в плоскости его поперечного сечения со стороны муфт, может быть любым, поэтому при формировании расчётной схемы принимают наиболее неблагоприятное направление этих сил с точки зрения прочности вала. Так, например, при формировании расчётной схемы вала, представленного на рис. 9.7, если его наружный конец будет снабжён муфтой, силу на этом конце со стороны муфты следует направить в направлении, совпадающем с направлением тангенциальной составляющей силы, действующей на зубья шестерни. Именно в этом случае нагружение вала поперечными силами будет наиболее неблагоприятным с точки зрения прочности и жёсткости вала.
Проверочный расчёт валов производится после формирования расчётной схемы и уточнения всех нагрузок, как по величине, так и по направлению. Этот вид расчёта предусматривает проверку вала на статическую прочность по наибольшей возможной кратковременной нагрузке и на усталостную прочность при переменных напряжениях. В последнем случае вычисляется коэффициент фактического запаса прочностив предположительно опасных сечениях, которые предварительно намечаются согласно эпюре моментов с учётом размеров поперечного сечения и зон концентрации напряжений.
На статическую прочность валы рассчитывают по наибольшей возможной кратковременной нагрузке с учётом динамических и ударных воздействий. Для валов, работающих в условиях кручения и изгиба, продольными усилиями можно пренебречь. В этом случае эквивалентное напряжение в наружном волокне вала
; (9.3)
(9.4)
после подстановки всех значений в (9.3) получим
. (9.5)
Зная эквивалентные напряжения, можно проверить запас прочности по пределу текучести
, (9.6)
где нормативный запас прочности [n]обычно принимают равным 1,2…1,8.
Опасные сечения (как правило, на прочность исследуются несколько подозрительных сечений), в которых необходимо установить величину запаса прочности, определяются по максимальным изгибающим и крутящим моментам с учётом размеров сечений. Максимальные значения моментов находят после построения эпюр изгибающих и крутящих моментов. При наличии сил, действующих на вал в разных плоскостях, эти силы проецируют на координатные оси и строят эпюры изгибающих моментов в координатных плоскостях, после чего выполняют геометрическое суммирование изгибающих моментов.
Проверочный расчёт на сопротивление усталости проводят по максимальной длительно действующей нагрузке без учёта кратковременных пиковых нагрузок (возникающих, например, во время пуска), слабо влияющих на возникновение усталостных разрушений, поскольку такие нагрузки занимают малое число циклов нагружения. Для каждого опасного сечения, установленного в соответствии с эпюрами изгибающих и крутящих моментов, определяют расчётный коэффициент запаса прочности Sи сравнивают его с допускаемым[S](обычно принимают[S]= 1,2…2,5) по выражению
; (9.7)
где SsиSt-коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям соответственно:
(9.8)
где s-1иt-1– пределы выносливости для материала вала при симметричном цикле изгиба и кручения;sаиtа– амплитуды изменения напряжений изгиба и кручения;smиtm– средние значения за цикл тех же напряжений;ysиyt-коэффициенты чувствительности материала вала к асимметрии цикла напряжений (yt » ys / 2;0,05£ys£ 0,2);KsDиKtD– коэффициенты снижения пределов выносливости по изгибу и кручению, определяемые по формулам:
(9.9)
в которых KsиKt— эффективные коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала в зависимости от его формы,Kd– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения,KF– коэффициент влияния шероховатости поверхности вала (для посадок с натягомKF » 1),Kv– коэффициент, учитывающий упрочнение поверхности (при отсутствии поверхностного упрочнённого слояKv » 1). Перечисленные коэффициенты устанавливаются по справочным данным с учётом материала и конструкции рассчитываемого вала.
Пределы выносливости s-1иt-1для улучшенных или нормализованных углеродистых и углеродистых легированных сталей с известным пределом прочностиsВ, при симметричном цикле изгиба и кручения можно определить по эмпирическим зависимостям
(9.10)
где все значения напряжений в Н/мм 2 (МПа).
Амплитудные значения нормальных sаи касательныхtанапряжений вычисляют согласно известным выражениям
(9.11)
где smaxиsmin,tmaxиtmin– максимальные и минимальные значения нормальных и касательных напряжений в точках наружных волокон опасного сечения вала, которые, в свою очередь, вычисляются по соответствующим формулам сопротивления материалов
(9.12)
Типичными являются такие условия нагружения, когда напряжения от изгиба валов имеют чисто симметричный характер, то есть максимальный и минимальный изгибающие моменты в данном сечении равны по величине и противоположны по направлению. Для таких условий, а средние напряжения за цикл sm = 0.
Любая машина состоит из деталей.
Деталь – часть машины, которую изготовляют без сборочных операций.
Детали могут быть:
- простыми (винт, шпонка)
- сложными (коленчатый вал, станина станка).
Несколько деталей, собранных в одно целое, образуют сборочную единицу или узел.
Среди множества разнообразных деталей и узлов можно выделить такие, которые применяют в разных машинах:
- крепежные винты,
- зубчатые колеса,
- валы,
- подшипники качения,
- муфты.
Эти детали (узлы) называют деталями (узлами) общемашиностроительного применения.
Другие детали – поршни, гребные винты, лопатки турбин и др. – применяют только в одном или нескольких типах машин.
Детали и узлы общемашиностроительного применения изготовляют ежегодно в больших количествах (в одном легковом автомобиле более пяти тысяч типодеталей, более тридцати подшипников), поэтому знание основных методов расчета, правил и норм проектирования, подтвержденных статистикой эксплуатации, очень важно для конструкторской подготовки.
В любом механизме, приборе и машине часть деталей в процессе работы должна перемещаться относительно друг друга. Характер движения, степень подвижности соединения и его точность зависят от вида и назначения соединения.
Вращательное движение деталей машин является самым распространенным, так как:
- его легко сделать непрерывным;
- при нем легче достигается равномерность хода;
- его легче всего осуществить;
- потери на трение при нем меньше, чем при других видах движения;
- его можно выполнить в виде весьма компактной конструкции.
Детали вращательного движения подразделяются на:
- детали для поддержания и соединения вращающихся частей машин (сюда относятся: цапфы, оси, валы, подшипники, муфты, пяты и пр.);
- собственно передачи: фрикционные, зубчатые, червячные, ременные, цепные, канатные (эти сейчас почти не применяются).
Оси служат для поддержания вращающихся на них или вместе с ними различных деталей машин (например, передняя ось велосипеда и ось железнодорожного вагона).
Валы не только поддерживают детали, вращающиеся вместе с ними, но и передают движение при помощи этих деталей другим деталям. Например: вал привода коробки скоростей токарного станка, несущий на себе шестерни, передает с их помощью вращение мотора шпинделю. Валы, как и оси, могут быть сплошными или полыми.
Та часть вала, которая опирается на опору, когда нагрузка направлена перпендикулярно его оси, называется цапфой, а та часть вала, которой он опирается на опору, когда нагрузка направлена вдоль его оси, называется пятой.
Опоры валов и осей, в которых помещаются цапфы, называются подшипниками, а те, в которых располагаются пяты, называются подпятниками.
Детали, при помощи которых соединяют концы разных валов, называются муфтами.
Цапфы.
Если цапфа расположена на конце вала, ее называют концевой, если посредине— называют шейкой. Цилиндрическая поверхность цапфы и ее торцовая, прилегающая к опоре поверхность должны быть очень тщательно отшлифованы. Переход от поверхности вала к поверхности цапфы должен быть плавным, тщательно закругленным. Прямой или острый угол в месте перехода значительно ослабит прочность вала.
Пяты — это те части вала, которыми он опирается на подпятники.
- плоские,
- кольцевые,
- шаровые,
- вставные,
- гребенчатые (для очень больших усилий).
В кольцевой пяте выточку можно использовать для подвода масла. Шаровая пята применяется в тех случаях, когда она должна допускать отклонение вала на некоторый угол. Вставная пята при повреждении ее рабочей поверхности может быть заменена новой без замены всего вала.
Подпятники.
Подпятники служат опорами для валов, препятствуя их смещению от усилий, действующих вдоль оси. Поверхность подпятника скольжения должна соответствовать форме поверхности пяты.
В тех случаях, когда осевое давление невелико, например вдоль оси шпинделя токарного станка по дереву, вместо подпятников можно надевать на вал установочные буртики или кольца. Установочный буртик надевают в горячем состоянии, а установочные стопорные кольца являются съемными. Кольцо устанавливают на валу в нужном месте во время предварительной сборки и сверлят установленные в нем перпендикулярно оси кольца так, чтобы сверло прошло насквозь через кольцо и на несколько миллиметров вошло в тело вала. Оси отверстий должны быть расположены под углом в 90—135° друг к другу. После сверления кольцо снимают, в отверстиях нарезают резьбу, очень аккуратно зачищают заусенцы и прилегающую сторону кольца. Затем производят окончательную сборку, закрепляя кольцо стопорными винтами. Удерживающий конец винта должен иметь ту же форму, что и отверстие под него в теле вала. Головки винтов обязательно должны быть для безопасности утоплены в теле кольца.
Муфты.
Муфты являются соединительными устройствами для валов, концы которых подходят друг к другу вплотную или на очень близкое расстояние. Обычно валы расположены на одной оси или под углом, а их концы выполнены так, чтобы они могли передавать вращение от одного вала к другому.
Муфты применяются для составления длинных валов, для включения одной из частей вала, для соединения валов с частями приводных механизмов — шкивами ременной передачи, зубчатыми колесами и прочее. По условиям работы муфты разделяют на неразъемные и разъемные. При помощи первых сцепление и расцепление валов может быть произведено только при остановке движения (вращения) и разборке самих муфт. При помощи разъемных муфт сцепление и расцепление валов производится без разборки муфт, на ходу передачи. Такой, например, является фрикционная муфта включения коробки скоростей токарного станка.
Подшипники.
Подшипники поддерживают валы при радиальной нагрузке, то есть когда нагрузка направлена перпендикулярно оси вращения. Примером являются подшипники, в которых вращается шпиндель токарного станка. Они воспринимают вес самого шпинделя, насаженных на него деталей, вес патрона и других приспособлений.
Подшипники и подпятники в зависимости от возникающего в них рода трения разделяются на:
- подшипники и подпятники скольжения и
- подшипники и подпятники качения.
В первых цапфы осей и валов помещаются в неподвижных вкладышах и при своем вращении скользят относительно их. Во вторых цапфы и пяты осей и валов опираются на специальные тела вращения — шарики или ролики и при своем вращении катятся по ним.
У подшипников и подпятников скольжения корпус обычно изготовляют из чугуна, он бывает целым или разъемным. Его верхняя часть называется крышкой, нижняя — подушкой. В корпус вставляют вкладыши из антифрикционных материалов или из пластмасс. Вкладыши необходимо закреплять, чтобы они не имели осевого перемещения и не вращались.
Смазку вкладыша производят мазями, например, тавотом (если в цапфе большое давление, сильный нагрев и работа идет с перерывами), и маслами (во всех остальных случаях). Для смазки в стенке вкладыша делают отверстие, перпендикулярное его оси, а от него вдоль отверстия вкладыша прорубают спиральные канавки, не доводя их до торцов (боковых поверхностей) вкладыша, чтобы масло не вытекало. Для смазки мазями в теле подшипника (подпятника) сверлят отверстие, в котором нарезают резьбу и ввертывают масленку. В масленку набивают мазь, которую выдавливают к смазываемым поверхностям периодически: масленкой Штауфера с крышкой на резьбе или непрерывно — из тавотницы с пружинной крышкой.
Смазку вкладыша маслом можно производить и по-другому:
- при помощи масляной ванны (как смазывают шестерни в коробке скоростей токарного станка),
- при помощи фитиля (благодаря его капиллярности),
- через капельницу,
- периодической смазкой из обычной масленки.
Подшипники качения являются одним из наиболее массовых видов изделий, изготовляемых и применяемых в машиностроении. В подшипниках качения вращаются шпинели станков, валы электромоторов, валы авиационных и автомобильных двигателей, на них катятся велосипеды и автомобили и т. д.
Подшипники качения не рассчитывают, а подбирают по ГОСТу в зависимости от:
- величины и направления нагрузки (радиальная, осевая или комбинированная);
- характера нагрузки (постоянная, переменная, ударная);
- числа оборотов вращающегося кольца подшипника;
- условий работы подшипника (легкость сборки, перекосы вала и т. д.);
- необходимой долговечности.
Все подшипники качения подразделяются на шариковые и роликовые. Те и другие в основном делятся на:
- радиальные (опорные), предназначенные для восприятия радиальных усилий;
- упорные (подпятники) — для восприятия осевых усилий и
- радиально-упорные, предназначенные для одновременного восприятия радиальных и осевых усилий.
Все подшипники качения — неразъемные. Их устанавливают на концах вала. Роликовые подшипники применяют для очень больших нагрузок.
Обычно подшипник качения состоит из колец, между которыми помещаются шарики или ролики, самих шариков или роликов и сепаратора, который их разделяет и удерживает на одинаковом расстоянии друг от друга. Одно из колец запрессовывается в охватывающую деталь (например, крышку электромотора или корпус велосипедной втулки), а другое надевается на охватываемую (например, вал электромотора или ось велосипедного колеса). При вращении охватываемой детали она катится вокруг охватывающей детали на шариках или роликах подшипника. В этом и состоит, как говорится, «весь фокус».
Шариковые подшипники бывают одно — и двухрядные. Вторые допускают небольшое отклонение оси вала от оси вращения.
В качестве смазки для подшипников качения, вращающихся с небольшим числом оборотов (например, в металлорежущих и деревообрабатывающих станках и электромоторах), служат тавот и другие густые смазки. На производстве такую смазку меняют примерно через 3000 часов работы.
При скоростях в несколько тысяч оборотов в минуту подшипники сильно нагреваются и их подвергают принудительному охлаждению жидким маслом, подаваемым насосом.