Устройство и схемы
Эти детали все построены на принципе обкатывания круглого механизма двумя поверхностями. При этом в зависимости от требуемых задач компоновка и конструкция может быть разнообразной. На верхней картинке показано классическое изделие, наиболее распространенное в современной технике.Разновидности
Существуют три большие группы, подробнее о каждой из них мы расскажем ниже.
Радиальные
Между двумя обоймами с технологическими канавками расположены элементы качения в один или два ряда, зафиксированные в сепараторе. Все это обязательно смазывается или закрывается защитным кожухом, предотвращающим попадание грязи.Похожей является модель, где внешний обруч изнутри обработан полусферой, при этом не фиксируются ось отверстия корпуса и вал вращения. Такое техническое решение используется в сельскохозяйственной технике, когда невозможно или нецелесообразно совместить плоскости вращения и крепления. Они называются плавающими.
Опорные
При высоких нагрузках вдоль оси вращения используются детали, состоящие из двух шайб с ложбинкой, между которыми ставится сепаратор со сферами. Одна из плоскостей вращения упирается в блок, а вторая поверхность фиксируется на валу. Они применяются в обрабатывающей промышленности, ветрогенераторах и других конструкциях, где существуют продольные нагрузки.Опорно-радиальные
В случаях, когда необходимо обеспечить в модели свойства двух типов используется этот механизм. Реакция элементов качения направлена как перпендикулярно, так и вдоль оси. Конструкция может быть одно и двухрядной.За счет комбинации разнонаправленных реакций на усилие, изделие, состоящее из двух таких частей, обеспечивает полную фиксацию в пространстве. При конструировании можно обойтись одним компактным устройством. Особенности строения позволяют добиться долгой эксплуатации без обслуживания. Соответственно, при этом снижается конечная стоимость продукта.
Все вышеописанные виды есть в каталоге торгово-производственной компании «М-Пласт».
Способ изготовления
Основной трудностью производства являются высокие требования к точности обработки деталей. Поэтому, если сборку могут осуществлять почти все организации, изготовление внешних обойм и элементов качения всегда идет на крупных специализированных заводах.Процесс состоит из:
- Подготовки материала (проверка качества, выбраковка). Здесь убираются детали, имеющие изъяны: микротрещины, раковины и, инородные включения.
- Формирование заготовок. Из кругляка нарезаются шайбы на специальном автоматическом устройстве, после этого они подаются на пресс, где получается кольцо. Дальше они отправляются на раскатку и доводятся до размеров, грубо совпадающих с конечным образцом. Для каждого конкретного случая используются разные формовочные оправки. В результате получается болванка, грубо повторяющая конечное изделие, только чуть больше.
- Обработка токарным методом. В процессе задействованы специфические станки, с программным числовым управлением. Участие человека сводится до минимума, при этом сокращается количество брака. Здесь производится доведение продукта до необходимых параметров, достигая точность в сто микрон или выше.
- Шлифовка. Операция позволяет добиться точности исполнения в десять Мк и меньше. Поверхность приобретает характерный глянцевый вид, необходимый для беспрепятственного скольжения.
- Закалка. После этого этапа достигаются нужные эксплуатационные качества. Заготовку подвергают нагреву и охлаждению по технологической карте. В других случаях применяется цементирование при помощи тока высокой частоты, тогда твердость будет неоднородной.
- Маркировка. Наноситься лазерным прибором или аналогом сварки.
- Проверка Отделом технического контроля (ОТК). В особо ответственных партиях выборочным испытаниям подвергаются части образцов.
Далее, мы расскажем, как устроен шариковый подшипник скольжения и как его собирают. Изготовление железных горошин – это отдельный технологический цикл. Процесс напоминает накатку дроби для охотничьих патронов, между двумя сковородками.
Первоначально из металлического прута, чуть большего диаметра, нарубают заготовки по необходимому размеру. После этого цилиндры поступают в первичную формовку, где проходят между двумя вращающимися дисками с канавками. На выходе получаются почти идеально круглые детали с допуском сто микрон.
Вторым шагом идет грубая абразивная обработка в шарошке, в большом барабане происходит длительное по времени перемешивание деталей и специального наполнителя. Таким образом, устраняются лишние неровности и шероховатости. После этого производится закалка в муфельных печах для придания прочности 60-62.
Следующим этапом является доводка в шарошлифовальном станке. На выходе получаем продукт с допуском в десять микрон. В некоторых случаях на подобных установках необходимо добиваться и более высокой степени точности. После этого приобретается характерная блестящая наружность, которую мы привыкли видеть. Далее, идет предпродажная подготовка, где промывают, отфильтровывают брак, сортируют по типоразмерам и упаковывают.
Материалы для изготовления
При работе техники на все элементы воздействуют постоянные нагрузки, такие как механическая деформация и трение. Поэтому к применяемому сырью есть ряд жестких требований. Конечный продукт должен соответствовать целому перечню качеств:- устойчивость к истиранию;
- способность сохранять калибр;
- твердость;
- вязкость;
- способность сопротивления к многократным деформациям.
Как исходный материал используют высокоуглеродистую хромистую сталь. Он одинаково хорош как для обойм, так и для звена качения. Но есть случаи, когда узел эксплуатируется в условиях повторяющихся ударных нагрузок. В этом варианте детали производят из железа с низким содержанием углерода. Создание твердой поверхности достигается последующим насыщением. В результате получается механизм с жестким внешним слоем и вязкой серединой.
Основными материалами являются стали:
- хромистые ШХ 15, 15 СТ, 20 СТ, ШХ 4;
- цементируемые 18ХГТ, 20Х2Н4А, 15 Г 1, 15Х, 08, 10.
Маркировка сфер для шариковых подшипников, их размеры и расшифровка
Главным значением является диаметр, обозначаемый в таблицах буквой d. Промышленность выпускает модели габаритами от 0,25 до 150 мм.Для удобства работы с узлами, снижающими трение, проведена унификация параметров звеньев. Промышленность выпускает их строго определенного формата. По классу точности изделие маркируется цифрами: 3; 5; 10; 16; 20; 28; 40; 60; 100; 200, которые показывают уровень обработки. Чем меньше значение, тем грубее исполнение.
Стандартная масса рассчитывается из плотности стали 7,85 килограмм на один дециметр. Буква Н ставится в маркировке перед линейным калибром, в случаях использования в типовых механизмах качения. В других вариантах используется аббревиатура Б.
Характеристика
Они делятся на группы по конструктивным особенностям и сферам применения. Каждый образец имеет свои параметры:• Габариты, включают в себя величину вала и посадки, ширину обоймы.
• Вес, зависит от варианта исполнения.
• Степень защищенности (открытые, частично закрытые, полностью герметичные).
• Допустимые нагрузки.
• Возможные обороты.
Большая часть информации зашифрована в маркировке. Например, радиальный однорядный подписан так:
• первое поле обозначает ширину;
• разновидность по конструкции;
• конфигурация;
• цифра 0;
• данные по диаметрам;
• норма посадки вала.
Дополнительными буквами обозначаются технические особенности, как рядность и материал сепаратора.
Сфера применения
Данный узел широко распространен. Везде, где происходит вращение вала, используется тот или иной вид. Он позволяет продлить срок службы, снизить потери на трение и предотвратить перегрев. В зависимости от условий применения различается и смазка для шариковых подшипников.Открытые модели используются внутри механизмов обычно в присутствии жидких масел, таких как: «Нигрол», «Литол», «Автол». Смазывание и охлаждение происходит за счет циркуляции внутри конструкции. Закрытые модели поставляются с заводов уже обработанными и тугоплавкими. В особых случаях используется графит, обладающий свойством снижать трение.
Узлы качения на основе сферических звеньев встречаются повсеместно: в часах; в бытовых приборах (фен, пылесос, миксер, микроволновая печь, швейная и стиральная машины); в ручных инструментах; в любом транспорте, имеющем колеса и двигатель. Легкая, пищевая, тяжелая, обрабатывающая промышленность используют такие детали самых разных размеров (от 1,5 мм до 3 и более метров).
Как разобрать подшипник сферический шариковый: видео
На первый взгляд, неясно, как могут попасть элементы качения между обоймами. На самом деле процесс происходит следующим образом:- Удаляется сепаратор. Обычно две половинки скреплены заклепками, которые выводятся высверливанием.
- После этого оставшиеся внутренности скатываются вплотную друг к другу и кольцо свободно вынимается.
Как собирают разные виды шариковых подшипников: фото
Внутреннее кольцо помещается на свое место, когда элементы качения собраны вплотную. После этого они распределяются равномерно по периметру, и на них накладывается с двух сторон конструкция, фиксирующая положение, заклепками половинки скрепляются между собой.Технология не позволяет добавить большее количество, потому что сборка станет невозможной. Если на узел создается большое давление, то разработчики помещают большее число шаров, но для этого приходится в одной из обойм делать технологическое отверстие. При таком способе сборки площадь с опорного прикосновения увеличивается в два раза. Фиксация производится за счет бронзового устройства. Недостатком является высокая стоимость.
Модель со сферическим корпусом. В этом случае мы можем повернуть внутреннее кольцо под девяносто градусов относительно внешнего. Если до комплекта не хватает четырех горошин, то весь узел легко вынимается и вставляется. Это становится понятным по фото. Монтаж на внутренней поверхности осуществляется загибанием удерживающих усиков.