Где находится опора шаровая: Устройство шаровой опоры. Как она работает и где находится в автомобиле. Все по полкам

Posted on

Содержание

Как выбирать новую шаровую опору?

Как выбирать новую шаровую опору?

Шаровая опора является одной из основной деталью передней подвески. Она предназначена для того, чтобы удерживает передние колеса автомобиля в вертикальном положении, не позволяя им самопроизвольно вывернуться наружу. Шаровые опоры бывают как верхние, так и нижние. Основные требования, которые должны выполнять эти детали, такие как способность шаровых опор, справляться с повышенными нагрузками во время движения автомобиль по бездорожью и автодорогам.

Шаровая опора это конусообразный палец, который имеет наконечник сферической или же грибообразной формы. Который способен одновременно вращаться и раскачиваться в корпусе опоры на незначительные углы. Сам корпус может крепиться к рычагу болтами или же запрессовывается в него. Если шаровая опора запрессовывается в рычаг, то при ее ремонте придется производить замену опоры вместе с рычагом подвески.

В основном используют в эксплуатации неразборную шаровую опору.

Периодически проводите проверку работоспособности и износа шаровой опоры. Если опора находится в предаварийном состоянии, то необходимо ее обязательно заменить. Иначе при очередном ударе в дороге по корпусу опоры может произойти ее раскол, и шар вылетит из него. В результате этого переднее колесо автомобиля вместе с поворотным кулаком уйдет вглубь переднего крыла.

В процессе эксплуатации автомобиля опоры передней подвески испытывают большие нагрузки. Они постоянно подвергаются ударам при движении автомобиля по дороге с неровной поверхностью. Основной причиной поломки шаровой опоры это значительный износ деталей соприкасающихся поверхностей. Это может привести в свою очередь к увеличению зазоров между корпусом и самим пальцем.

В результате такого износа палец в корпусе шаровой опоры начинает легко вращаться и значительно болтаться в корпусе.

В том случае если износ очень сильный, то при значительной нагрузке на опору может произойти вырывание пальца из корпуса. И опора не сможет удержать переднее колесо, и транспортное средство упадет на дорогу.

Какие же причины способствуют увеличение зазора в шаровой опоре. Это повышенная динамическая нагрузка во время движения на большой скорости по неровным дорогам. Отсутствует или разорван защитный чехол или пыльник на опоре. Это может привести к попаданию частичек пыли, грязи и воды в зазор между пальцем и самим корпусом. Что способствует усиленной коррозии и абразивного износа деталей. Если в шаровой опоре отсутствует смазка.

Какие признаки указывают на износ шаровых опор в машине. Наличие стука при движении по неровной дороге на небольшой скорости. Увеличение усилий на рулевое колесо и скрип в передней части автомобиля при совершении поворота руля. Виляния передних колес при прямолинейном движении.

Не одинаковый износ резины. При наличии этих факторов необходимо проверить шаровые опоры и при необходимости установить новые.


При покупке новых шаровых опор необходимо уделять свое внимание некоторым моментам, которые помогут вам приобрести качественную деталь, которая долгое время будет эксплуатироваться на автомобиле без поломок. При визуальном осмотре шаровая опора должна иметь безукоризненный внешний вид. Наличие кованого пальца и резьба на нем должна быть катанная, а не нарезанная. Палец при усилии должен поворачиваться руками без заеданий. Наличие защитного чехла, который плотно прилегает к корпусу и пальцу. На упаковке имеется сертификационный знак.

Ремонт шаровой опоры разборный ремонт

Ремонт шаровых опор безразборный ремонт 

Шаровые опоры автомобиля — Устройство, работа, самостоятельная диагностика

Одним из основных элементов подвески, на который возлагаются серьезные эксплуатационные задачи, является шаровая опора. Водители знают, что при возникновении стуков первым делом следует проверять именно этот узел.

Сегодня мы поговорим назначении шаровых опор, устройстве, причинах и признаках их износа, а также способах самостоятельной диагностики состояния данных деталей.

Устройство и назначение шаровой опоры

Монтаж шаровых опор осуществляется в поворотный кулак, являющийся сложноустроенной системой передней подвески автомобиля. Их назначение – закрепление колес, выполненное таким образом, чтобы обеспечивать подвижное состояние кулака, необходимое для разнонаправленного колесного вращения, осуществляемого посредством рулевого механизма. В некоторых разновидностях конструктивного устройства ходовой части присутствует несколько шаровых опор, различающихся на верхний и нижний тип. В таком случае их обычно четыре, хотя порой бывает вдвое больше. Существуют варианты компоновки и с одной опорой с каждой из сторон передней подвески. Это характерно, например, для схемы «МакФерсон».

Шаровая опора имеет весьма замысловатое устройство. Она представляет собой металлический палец, один край которого обладает формой шара, а другой наделен резьбой. Он вставляется в корпус, заполненный специальным смазывающим веществом. Шарообразный конец устанавливается в ограниченный округлый паз, исключающий появление люфтов, однако оставляющий пальцу возможность вращения по любому из направлений. Место данного соединения оборудуется специальным пыльником, защищающим узел от загрязнения. Резьбовой конец предназначен для соединения с монтажным отверстием рычага, крепление с которым происходит с помощью гайки. Из-за применения шаровой конструкции становится возможным перемещение и резьбовой связки рычаг-опора, что необходимо при движении по неровным участкам дорог и вращении рулевого колеса.

Причины износа шаровых опор. Когда необходимо проводить замену шаровых опор?

Самым главным признаком сбоев в работе шаровых опор служит появление посторонних звуков, исходящих от одной из сторон подвески во время неспешной езды по небольшим ямам или иным неровностям. Звук напоминает резиново-пластиковый скрип, похожий на взаимодействие металла с пластмассой. Иногда проблемы отзываются «чавкающими» звуками. Это характерно для состояния, при котором у шаровых опор порван пыльник, а вода попала внутрь соединения.

Сама опора является весьма надежным элементом. Если автолюбитель не использует свое транспортное средство для гонок по пересеченной местности, она вполне способна прослужить несколько десятков тысяч километров пробега. На практике все намного хуже. Крайне редко шаровые узлы «ходят» более 20-25 тысяч. Их повреждения вызываются разрывом пыльников, которые выходят из строя под воздействием агрессивных сред и времени. Нет, физически их порвать достаточно сложно, речь об естественном износе резины, из которой они изготавливаются. На её поверхности возникают микротрещины, через которые грязь и вода забиваются внутрь самого шарнира, приводя к его поломкам.

Способы диагностики работоспособности шаровых опор

Сразу скажем, диагностировать износ шаровых опор невозможно без вывешивания автомобиля. Когда опора находятся под нагрузкой, наличие люфта в ней вы не определите. Для начала авто нужно поддомкратить или вывесить с помощью подъемника.

  1. Первым делом обращаем внимание на состояние пыльников. Даже наличие мельчайших трещин говорит о необходимости их замены.
  2. Вторым этапом требуется взяться за верхнюю и нижнюю часть колеса и покачать его в вертикальной плоскости. Если колесо держится жестко, достаточно заменить только резиновую защиту, если же вы ощущаете люфт, а при сильном покачивании слышен стук, опора нуждается в полной замене. Окончательно убедиться в наличии проблем поможет покачивание поворотного кулака на предмет податливости. При малейших признаках неисправностей шаровую опору лучше заменить.

Почему важно проводить ремонт безотлагательно? Дело в том, что нарушение правильной работы шаровых механизмов оказывает дополнительную нагрузку на рычаги и ступичные подшипники. Степень их износа серьезно увеличивается, а нарушение углов выстраивания основной конструкции приводит к нарушению развала-схождения колес.

Подведем итоги

Резюмируя, скажем, что диагностику шаровых опор требуется периодически проводить в рамках оценки общего состояния ходовой части автомобиля. В случае, когда водитель не обладает необходимыми знаниями или местом для осуществления этого, можно обратиться в профессиональный автосервис. Расценки на услуги профильных мастеров не слишком высокие, зато их вердикт будет максимально точным и справедливым.

Шаровая опора

При движении передние, ведущие, колеса автомобиля выполняют две функции: обеспечивают движение машины по дороге и позволяют маневрировать, то есть поворачивать вправо или влево. К положению колес относительно дорожного полотна для обеспечения движения и маневрирования предъявляется несколько требований: колеса должны стоять ровно, катиться вперед или назад, легко управляться рулем и надежно крепиться.

Соответствие этим условиям обеспечивает подвеска, и шаровая опора в ней занимает немаловажное место — соединяет рычаги подвески со ступицей управляемого колеса.

История создания шаровой опоры

Шаровые опоры были изобретены и использованы в качестве альтернативы шкворневому механизму. Первоначально шаровые опоры использовались только в конструкции передней подвески и обеспечивали возможность поворота колес автомобиля вокруг вертикальной оси. Стандартная конструкция шаровой опоры, остающаяся практически неизменной и в наши дни, была разработана итальянскими инженерами для Fiat более 40 лет назад.

Шаровая опора.

                                

Устройство шаровой опоры

Технический прогресс привел к появлению изменений в первоначальном устройстве шаровых опор, хотя они не носили принципиального характера. На смену штампованным половинкам корпуса, соединенным точечной сваркой, пришли опоры литые и разборные — с резьбовой крышкой, необслуживаемые и обслуживаемые — с пресс-масленками.

Эти усовершенствования были оправданы и полезны. Сегодня конструкция самой распространенной необслуживаемой шаровой опоры состоит из: корпуса со сферической выемкой и пальца с шаром на одном конце и резьбой на другом. Пыльник, надетый на палец, предотвращает попадание влаги и грязи в заполненный специальной густой смазкой корпус.

Главная функция шаровой опоры: обеспечить во время вертикального перемещения колеса его фиксированное положение в горизонтальной плоскости. Шаровой палец может вращаться в корпусе, раскачиваясь при этом на небольшие углы. То есть, в плоскости своего крепления шаровая опора обеспечивает одновременные вращательные и линейные (ограниченные) перемещения пальца.

Все детали шаровой опоры изготавливаются, как правило, из стали. Для снижения трения соприкасающихся рабочих поверхностей, сферическое углубление корпуса покрывают пластмассой или другим полимерным материалом. Однако, существуют шаровые опоры, в конструкцию которых не входит  полимерное покрытие между корпусом и пальцем. Это касается, прежде всего, устаревших отечественных автомобилей. Это модели комплектовались разборными шаровыми опорами, в которых люфты устранялись подтяжкой крышки.

Шаровая опора.

Существует два способа крепления шаровой опоры. В первом случае, она крепится болтами к рычагу. Во втором – запрессовывается в него. При выходе закрепленной болтами шаровой опоры из строя, ее можно заменить отдельным узлом. Для этого достаточно просто купить и установить его, привернув болтами к рычагу. Во втором случае – придется менять рычаг подвески с уже предустановленной, запрессованной шаровой опорой. Стоимость такого ремонта значительно выше, поскольку включает и стоимость рычага.

Запрессованные шаровые опоры, как правило, устанавливаются на автомобилях японского производства. Азиатские производители автозапчастей предлагают потребителю шаровые опоры на такие автомобили в виде отдельных узлов. Это гораздо дешевле, но следует отдавать себе отчет в том, что их качество значительно уступает оригиналу, и рычаг придется переделывать «кустарным способом», превращая его в деталь, не подлежащую гарантийному ремонту.      

Вопросы эксплуатации шаровой опоры

Шаровая опора, в силу своего назначения, эксплуатируется в жестком режиме. Основная масса автомобиля опирается на очень небольшую площадь поверхности шара. А если учитывать вес пассажиров и груза в салоне автомобиля, высокую скорость и некачественные дороги, то становится понятно, что нагрузки на шаровую опору многократно возрастают. Это неизбежно приводит к износу и выходу из строя этого узла.

По некоторым данным, объем российского рынка шаровых опор ежегодно составляет более 20,000,000 штук. Около 70% этого количества —  это шаровые опоры для отечественных автомобилей и более 20% — для иномарок.

При покупке такой нагруженной детали рекомендуется отдавать предпочтение оригинальным производителям. На рынке представлено большое количество торговых марок, выпускающих аналоги оригинальных деталей, в том числе, и шаровые опоры, но выбирать следует только хорошо себя зарекомендовавшие. Производственные мощности и опыт дают возможность российским заводам обеспечивать необходимый уровень качества. Результат – более надежные и крепкие шаровые опоры, которые не уступают зарубежным аналогам и соответствуют всем требованиям безопасности.

Количество шаровых опор в подвеске

Самой распространенной является передняя подвеска с двумя шаровыми опорами, по одной на каждое колесо. Некоторые автомобили — в частности внедорожники — имеют на передней подвеске 4 шаровых опоры, по две (верхняя и нижняя) на каждое колесо. Гораздо реже передние колеса имеют по три шаровых опоры. Современные автомобили с независимой многорычажной задней подвеской нередко оснащаются шаровыми опорами и на задних колесах.

Большее количество шаровых опор обеспечивает их долгую службу и уменьшает вероятность поломки. Но это же обстоятельство усложняет диагностику подвески автомобиля и значительно увеличивает суммарную стоимость ремонта и запчастей.

                                       

Диагностика и замена шаровых опор

Если при повороте руля автомобиля требуется прилагать дополнительное усилие или появляется скрип – возможно, возникли проблемы с шаровой опорой. Об этом же говорит и появление стука при движении автомобиля с небольшой скоростью по неровной поверхности, например, при проезде «лежачего полицейского».

Еще одним признаком выхода из строя шаровых опор является неустойчивость и виляние передних колес при движении по прямой. Другой характерный признак проблем с шаровой опорой – неравномерный (боковая поверхность больше) износ шин автомобиля.

Конечно, быструю и качественную замену шаровой опоры могут произвести только профессионалы, хотя многие автовладельцы и предпочитают делать это  самостоятельно.

Сегодня производство шаровых опор — это высокотехнологичный процесс, позволяющий добиться высокой степени надежности. Тем не менее, их замена – самый распространенный вид ремонта автомобиля. Ситуация не будет меняться до тех пор, пока качественно не изменятся российские дороги.

Замена шаровых опор на Рено Логан без снятия рычага своими руками, видео

Замена шаровых опор на автомобилях Рено Логан — вынужденная мера, связанная с износом детали и ее неспособностью выполнять поставленных задачи.

Игнорирование проблемы часто становится причиной быстрого износа покрышек, ухудшения управляемости, появлении посторонних скрипов, шумов, стуков в передней подвеске в процессе движения.

Как выполнить замену шаровых опор со снятием и без снятия рычага? Как своевременно распознать неисправность? Что учесть при выборе новой детали? Эти и другие вопросы рассмотрим в статье.

Назначение и конструкция шаровой опоры

Перед работой по замене важно четко представлять назначение и конструктивные особенности шаровых. Это устройство является элементом ходовой части автомобиля, обеспечивающим соединение главного рычага передней подвески и ступицы рулевого колеса.

В автомобилях Рено Логан этот элемент не разбирается (официально) и поставляется в комплекте с рычагом.

Конструктивно шаровая опора состоит из нескольких элементов — шарового пальца, запрессованного в корпус из металла одновременно с пластиковой втулкой.

 

Продолжительная эксплуатация машины с поврежденным узлом часто приводит к самопроизвольному повороту колеса в обратную сторону, что при скорости больше 30 км/час может привести к непоправимым последствиям.

На автомобилях Рено Логан установлена передняя подвеска McPherson. Следовательно, в ее конструкции предусмотрена только одна шаровая опора, которая находится слева и справа передней оси.

Узел расположен на нижнем рычаге, в области под ступицей. Деталь легко разглядеть, если машина находится на смотровой яме или подвешена.

Срок службы и нюансы осмотра

Практика эксплуатации показывает, что ресурс опор при езде по ухабистому дорожному покрытию в среднем составляет 70-80 тысяч километров.

Причина в том, что эти элементы «не любят» неровные поверхности (ямы, колдобины и прочие). При осторожной эксплуатации и движении по дорогам лучшего качества шаровые служат дольше — до 120-140 тысяч километров.

В любом случае через 80 тысяч километров пробега желательно также проверить и рулевые наконечники, которые также подвержены износу.

Распознать износ наконечников и шаровых опор можно по легкому покачиванию машины в процессе движения, стуках на кочках и заторможенной реакции на перемещение рулевого колеса. После замены неисправных элементов проблема пропадает.

Перед заменой наконечников рулевого управления, а также шаровых опор, стоит проверить состояние всей передней подвески Рено Логан. Делать это лучше на смотровой яме или подъемном устройстве, на СТО для этого часто используют одностоечные подъемники для автосервиса.

Передние колеса должны быть обязательно подвешены. Во избежание проблем в процессе эксплуатации желательно заглядывать под авто при любой возможности.

Сделайте следующее:

  • Оцените состояние пыльников шаровых, выполненных из резины, проверьте целостность чехлов ШРУСа, исправность рулевой рейки и наконечников.
  • Рассмотрите элементы подвески на факт следов механических ударов или трещин, которые могли появиться при сильном воздействии в процессе движения.
  • Обратите внимание на состояние рычагов, штанг стабилизаторов, стоек и соединительных тяг на факт деформации. Осмотрите все элементы передней части кузова в местах крепежа.
  • Обратите внимание на состояние резиновых изделий — подушки, шарниров и опоры передней стойки. Выявление любых повреждений на этих элементах требует незамедлительной замены. Главные симптомы неисправности — разрывы, выпучивание резины, повреждение с торцевой части. Кроме того, замена необходима при явных признаках старения, разделении металла и резины, трещинах и прочих нарушениях целостности.

Как распознать поломку?

Определить наличие дефекта можно не только путем внешнего осмотра, но и по ряду других признаков:

  • Появление глухого стука в процессе проезда неровных участков на дороге.
  • Усложнение вращения рулевого колеса, появление посторонних стуков и скрипов.
  • Ухудшение курсовой устойчивости авто, в том числе при прямолинейном движении. Для удержания транспортного средства приходится постоянно подруливать.
  • Появление скрипов в процессе движения зимой при низкой температуре. Причиной проблемы часто является разрушение целостности пыльника и попадание внутрь шаровой влаги. Последняя при минусовой температуре замерзает, что и приводит к проблемам.
  • Шины автомобиля изнашиваются быстрее.

Игнорирование проблемы и отсутствие контроля состояния шаровой опоры часто приводит к необходимости дорогостоящего ремонта.

Сильные ударные нагрузки в процессе движения являются причиной повышенного трения между пальцем и корпусом. В результате увеличивается зазор, и палец начинает болтаться внутри кожуха.

При дальнейшей эксплуатации деталь вырывает из корпуса, а колесо разделяется снизу ступицы. Эксплуатировать машину в этом случае будет невозможно, а для ее перемещения на СТО или в гараж придется вызывать эвакуатор.

Проверка шаровой опоры — все секреты

Внешний осмотр детали и анализ признаков неисправности не всегда дает четкую информацию о ее состоянии.

Чтобы подтвердить или опровергнуть подозрения, можно использовать простые и проверенные способы.

Принцип действия следующий:

  • Для проверки состояния шаровых опор на Рено Логан на слух, позовите напарника. Попросите его, чтобы он раскачал машину, а сами прислушайтесь к посторонним шумам (стукам).
  • Попросите напарника нажать на тормоз до предельно нижнего положения, а сами возьмитесь за верх и низ колеса, после чего покачивайте его. Появление заметного люфта свидетельствует о зазоре между пальцем и корпусом шаровой опоры Рено Логан. В такой ситуации единственное решение — замена поломанного узла.
  • Приложите ладонь к кожуху шаровой опоры так, чтобы был захвачен палец и корпус. В этот момент дайте команду напарнику раскачивать колесо. Если вы ощущаете люфт, без замены детали не обойтись.
  • Подвесьте машину с помощью подъемного устройства или поднимите колеса домкратом, после чего осмотрите деталь снизу. Главным признаком выхода из строя, как отмечалось выше, является повреждение целостности резинового чехла. Также проведите осмотр пыльника ШРУСа, и при наличии повреждений замените деталь. Если внутрь «гранаты» попала вода или грязь, придется менять весь узел в комплекте.

Правильный осмотр ходовой на Рено Логан – видео.

Порядок замены шаровой опоры на Рено Логан

При обнаружении признаков неисправности, рассмотренных выше, и подтверждении поломки путем проверки шаровую опору необходимо заменить.

Конструкция Рено Логан такова, что шаровая опора и рычаг подвески объединены друг с другом, но в процессе замены обе детали могут меняться одновременно или по отдельности.

Для этого требуется купить новую деталь (рычаг в сборе с шаровой или все по отдельности), отогнать машину на СТО или сделать работу своими руками.

Это можно делать как на снятом рычаге, так и не снятом, а также используя следующие варианты:

  1. Замена рычага Рено Логан в сборе с шаровой;
  2. Замена только рычага;
  3. Замена только шаровой опоры.

Про то, как менять без снятия рычага мы будет говорить ниже, так как этот способ тоже пользуется большой популярностью у автовладельцев Рено Логан.

Почему лучше менять шаровую в сборе с рычагом? Дело в том, что деталь запрессовывается в отверстие рычага с помощью шлицов, которые конструктивно предусмотрены по краям шаровой опоры.

Данные шлицы со временем разбивают края отверстий рычага, они сильно изнашиваются, увеличивается их диаметр, а это может привести к стукам в передней подвеске и вырыванию шаровой.

Замена со снятием рычага и выбиванием шаровой опоры

Для выполнения работ подготовьте такой инструмент:

  • торцевой ключ на «тридцать»;
  • отвертку с плоским «жалом»;
  • молоток и зубило;
  • пару рожковых ключей на «восемнадцать и шестнадцать»;
  • головки на 13, 16 и 18;
  • новую шаровую опору.

Далее действуйте так:

  • Вывесите машину или поднимите колесо с требуемой стороны при помощи домкрата. Для большей надежности подставьте под колесо опоры, чтобы исключить падение.
  • Снимите колесо, после чего выкрутите гайки с болтов (верхнего и нижнего). Эти крепления находятся на соединительной тяге, которую также требуется демонтировать.
  • Выкрутите болт шаровой опоры, достаньте палец из поворотного кулака и утопите рычаг вниз. Для этого используйте головку на 16. Гайка срывается хорошо, а вот болт может прикипеть, поэтому используйте WD 40 или масло.
  • Снимите кожух открутив две гайки;
  • Выкрутите гайку, которая удерживает стойку стабилизатора, после чего достаньте болт.
  • Снимите болты сайлентблоков (переднего и заднего). Для этого используйте головку на 18.
  • Демонтируйте нижний рычаг подвески. Для этого может понадобиться зубило для расклинивания поворотного кулака и выколотка для выбивания шаровой.
  • Снимите старую и поставьте новую шаровую опору. Для этого демонтируйте резиновый чехол и фиксирующее металлическое кольцо. После чего выбейте опору молотком.
  • Для выбивания понадобиться труба с таким диаметром, чтобы она налезла на шаровую с обратной стороны.
  • Под другую сторону рычага подставьте упор.
  • Возьмите вторую трубу с таким диаметром, чтобы она упиралась на буртик шаровой.
  • Нанося удары по торцу верхней трубы выбиваем старую деталь.
  • Проверьте передний и задний сайлентблоки на рычаге и при первых признаках износа лучше замените их сразу.
  • Под пыльник новой шаровой с помощью шприца заложите новую смазку.
  • Для этого аккуратно не порвав пыльник снимите нижний хомутик (можно верхний).
  • Устанавливая обратно хомут проследите, чтобы он встал на свое место и не повредите пыльник.
  • Поставьте новую шаровую. Для этого вставьте ее обратно в отверстие рычага.
  • Для забивания используйте те же трубы. Вверху можно использовать головку на 36 или на 34. Бить по центру нельзя, только по краям.
  • Перед запрессовкой новой шаровой обратите внимание на посадочные места в рычаге. Если есть повреждения и сколы, лучше от установки детали в такой рычаг отказаться.
  • Установите стопорное кольцо. Убедитесь, что оно встало в специальный паз на шаровой.
  • Обратите внимание, что при установки шаровой в поворотный кулак забивайте ее до тех пор, пока фаска, показанная на фото ниже, не появиться в отверстии под болт.
  • Установите и затяните болт шаровой опоры.
  • При установке рычага не затягивайте сразу болты (передний и задний). Это нужно делать только при нагруженной подвеске. Для этого подставьте под рычаг упоры и опустите домкрат.
  • Последующую сборку выполните по обратному алгоритму.

Видео версия алгоритма работ представлена ниже.

Замена без снятия рычага передней подвески

Для замены шаровой опоры на Рено Логан без снятия рычага сделайте следующие шаги:

  • Поддомкратьте автомобиль и снимите колесо.
  • Снимите суппорт. Для этого поверните колесо и открутить два болта на 18. На данном этапе могут возникнуть проблемы, так как болты суппортов посажены на краску.
  • Открутите крышку тормозного бачка и откачайте 20 – 30 мл тормозной жидкости.
  • Разведите колодки, для этого используйте отвертку. Упираться нужно не в диск, а между суппортом и колодкой.
  • Снимите суппорт и подвесьте его. Это делается для того, чтобы не откручивать от последнего тормозной шланг.
  • Берите ключ на 16 и с его помощью выкрутите гайку, которая удерживает опору на ступице.
  • С помощью упора выпрессуйте палец из гнезда. Так же можно его выкрутить.
  • Зубилом расклиньте поворотный кулак и выбейте рычаг с шаровой опорой уводя их вниз.
  • Теперь появился доступ к выпрессовыванию шаровой без снятия рычага.
  • Перед выпрессовкой проверьте наличие стопорного кольца, его нужно удалить.
  • Так же, как и в первом случае для выбивания шаровой с обратной стороны используется труба и упор.
  • Ударами молотком или небольшой кувалдой выбиваем деталь. Как раз снятый суппорт на этом этапе работ мешать не будет.
  • Для запрессовывания новой шаровой опоры также, как и в первом случае используем головки на 36 или 34. Также понадобиться упорная труба подходящего диаметра. Отверстие рычага должно быть параллельно земле.
  • Поставьте сверху другую трубу большего диаметра, чтобы он уперлась в рычаг, не задев шаровой опоры.
  • Нанося удары молотком по верхней трубе, мы запрессовываем шаровую в рычаг пока она не встанет на место. Недостаток данного способа заключается в том, что когда мы забиваем, то не чувствуем усилие, с которым шаровая входит в рычаг.
  • Дальше установка шаровой опоры в штатное место происходит в обратной последовательности. Обратите внимание на наличие пластиковой шайбы, она защищает от протирания пыльника, за счет этого увеличивается срок службы шаровой.

После замены в первое время эксплуатируйте машину очень осторожно и старайтесь проезжать неровности на дороге с минимально возможной скоростью. Это нужно для того, чтобы убедиться, что шаровая запрессовалась в рычаг правильно.

Советы по замене

Несмотря на простоту работ по замене шаровых опор на Рено Логан, здесь имеются свои нюансы, которые должны быть учтены автовладельцем:

  • Главным минусом замены шаровой опоры без установки нового рычага является риск выскакивания новой детали из своего места. В этом случае руль может развернуться на 35-40 градусов, а деталь однозначно выйдет из строя (гарантированно повредится пыльник). В результате придется менять не только шаровую опору, но и рычаг. Чтобы исключить выпадение можно использовать «аналоги», оборудованные стопорным кольцом.
  • Некоторые специалисты рекомендуют «прихватывать» шаровую и рычаг с помощью точечной сварки в нескольких местах. Этого делать нельзя, ведь возрастает риск повреждения (перегорания) пыльника. При этом гарантий от повреждения никто не даст.
  • Рычаги Рено Логан идут вместе с парой сайлентблоков. Если при осмотре и проверке вы выявили неисправность этих узлов, лучше произвести замену в комплексе. Это связано с тем, что отдельная покупка сайлентблоков и шаровой опоры, если и позволит сэкономить, то небольшую сумму. Нельзя забывать и о том, что сайлентблок придется выпрессовывать.
  • Если вы меняли шаровую опору с демонтажем рычага или выполнили замену в комплексе, обязательно сделайте развал-схождение.
  • При раздельной замене опоры помните, что после удара молотком по рычагу последней также придется менять.
  • Вне зависимости от заменяемой детали старайтесь сохранить пластиковую накладку, устанавливаемую под кулак, а также стопорную шайбу (часто идет в комплекте с новой шаровой опорой).

Какую шаровую опору ставить?

С июня 2013 года французский производитель применяет шаровые опоры нового типа, в которых пальцы смонтированы сбоку, и не имеют циркулярной проточки. Артикулы у старой и новой детали различаются.

У прежнего образца каталожный номер 401604793R (круговой паз под болт), а у нового — 401602523R (паз с одной стороны). При этом не обязательно, что на Рено Логан, выпущенных после 2013 года, установлены шаровые опоры нового типа.

Чтобы выяснить этот вопрос, необходимо выбить опору из кулака.

На заводе, как правило, устанавливаются шаровые опоры двух марок — Lemforder и TRW. Детали обеих марок производятся в Германии, но некоторые заводы Lemforder базируются на территории Румынии.

Шаровые опоры машин Рено Логан 1-го и 2-го поколения, как правило, мало чем отличаются, поэтому являются взаимозаменяемыми.

Если не удалось найти оригинал детали, можно установить аналог — TRW JBJ721 (для автомобилей первого поколения), а также Lemforder 37809 01 или 29469 01.

Хорошо себя зарекомендовали изделия марки Teknorot R-585.

Важность рычага передней подвески, а также шаровой опоры Рено Логан нельзя недооценивать. Разрушение этих элементов во время движения может стать причиной непредсказуемых последствий и ДТП.

Вот почему при выявлении симптомов поломки важно сразу диагностировать поломку, выполнить проверку, а при необходимости — замену вышедшей из строя детали.

Замена шаровой опоры на ВАЗ 2110, ВАЗ 2111, ВАЗ 2112

Добро пожаловать!
Шаровая опора – она соединяет рычаг со ступицей колеса благодаря чему при езде рычаг подвергается меньшим нагрузкам, кроме этого опора удерживает колесо и не позволяет ему слишком сильно отклоняться от горизонтальной плоскости при наезде на кочку, то есть при наезде обычно колесо заваливается немного в бок и чтобы по горизонтальной плоскости колесо тоже в бок не уходило, опора его и удерживает в одном положении, поэтому при выходе её из строя первое с чем начинаются проблемы, так это с шинами потому что само колесо немного заваливается когда опора выходят из строя и тем самым шины начинают изнашиваться по краям что очень заметно, а выходят опоры из строя за не слишком больше время и поэтому если вы меняете первый раз опору, то запоминайте что делаете, потому что рано или поздно вам ещё раз придётся сменить её на новую, а всё это благодаря Российским дорогам, на которых не только шаровая опора быстро выходит из строя, а в буквальном смысле все элементы подвески и сами металлические рычаги в том числе, которые должны ходить по сути практически очень долгое время.

Примечание!
Чтобы произвести замену шаровой опоры, нужно будет запастись: Воротком и накидной головкой, если нет тогда вместо него набор накидных ключей возьмите, в крайнем случае гаечными ключами болты выкручивайте но просто гаечными можно резьбу сорвать, поэтому не советуем вам или же если соберётесь делать, то делайте аккуратно, далее WD-40 понадобиться или что то наподобие него, просто болты от времени закисают и их порой бывает так сложно отвернуть, что либо резьбу срываешь, либо просто много времени и сил на это тратишь, кроме этой смазки либо ШРБ-4, либо Литол-24 ещё понадобятся (Это обязательно и смазки нужно совсем немного, поэтому много покупать не имеет смысла) и специальный съёмник которым вы шаровую опору будете извлекать, но если вы не желаете его приобретать и у знакомых никаких нет, тогда подойдёт просто лом и один молоток для этого!

Краткое содержание:

Где находится шаровая опора?
Во-первых начнём с того что их две, размещены обе по одной на передних колёсах автомобиля, для наглядности чуть ниже на приведённом фото показано красной стрелкой местонахождение опоры, как вы видите она находиться в самом низу и благодаря ней, рычаг который указан синей стрелкой, крепиться к ступице колеса за счёт данной опоры.

Когда нужно менять шаровую опору?
Мы уже отметили тот факт что опоры из-за наших плохих дорог выходят из строя быстро, поэтому если вы эксплуатируете автомобиль в сельской местности где много ям и колдобин, то можете уже рассчитывать на то что опоры частенько менять будете, но сейчас не об этом, а об симптомах поговорим, в начале при выходе опоры из строя она стучать будет когда на небольшой скорости на кочку вы наедете, если же опора сильно деформирована то при езде по прямой ровной дороге попробуйте убрать руки с руля и посмотрите уводит ли автомобиль в сторону или же нет, если будет уводить то возможно опора повреждена или же с рычагами проблема (В принципе если машину уводит, то здесь много из-за чего это может проблема данная быть), особое внимание ещё на то как шины изнашиваются обратите, если не ровно то так же возможно опора повреждена или же другие элементы подвески, кроме того при выходе её из строя руль тяжелее становиться крутить и даже скрипы при повороте руля могут происходить, поэтому это тоже учтите.

Как заменить шаровую опору на ВАЗ 2110-ВАЗ 2112?

Снятие:
1) Ничего сложного в этом действительно нет, главное чтобы желание было, в общём чтобы её снять нужное колесо в начале вывесите и после чего снимите его с автомобиля, если вы не умеете снимать правильно колесо то в таком случае ознакомьтесь с нашей подробной статьёй по его замене, называется она: «Правильная замена колеса на большинстве автомобилей ВАЗ».

2) Затем залезьте под днище автомобиля и там полностью открутите центральную гайку крепления рычага к шаровой опоре (Указана синей стрелкой), после чего два боковых болта немного ослабьте которые указаны красными стрелками (Одного болта к сожалению не видно, но вы его сразу найдёте когда будете производить замену опоры на своё автомобиле) и чуть позже вы эти болты должны будете полностью отвернуть, поэтому запомните месторасположение их.

3) Теперь установите специальный съёмник (Указан красной стрелкой) точно так же как показано на рисунке ниже или же установите его таким образом, как у вас в инструкции к нему написано, затем заворачивая нижнюю гайку съёмника, сделайте так чтобы палец шаровой опоры выпрессовался из рычага и чтобы шаровую опору можно было беспрепятственно снять с автомобиля, кстати как только палец будет выпрессован, отверните полностью те самые два боковых болта и после чего полностью снимите опору с автомобиля.

Примечание!
Если у вас нет такого съёмника то в принципе и без него можно обойтись, но только для этого молоток и лом понадобиться, в общём вставьте лом между рычагом и между ШРУСом как это показано на двух фотографиях ниже (На маленьком и на большом фото, кстати лом указан зелёными стрелками), да ещё кой что, нижнюю гайку обратно на своё место заверните (Прямо чуть-чуть) если таким образом вы шаровую опору снимаете (Она указана красной стрелкой на маленьком фото), после чего используйте лом как рычаг и нажав на него, дождитесь того пока палец шаровой опоры выпрессуется из рычага и только после чего снимайте, но только есть ещё одно Но! Во время этой операции, молотком по тому месту которое синей стрелкой обозначено бейте, до того пока палец шаровой не выйдет из зацепления с рычагом и пока сам рычаг на гайку которая на маленьком фото красной стрелкой указана не ляжет, как только рычаг лёг на гайку, отверните её и после чего полностью снимите опору отвернув ещё в добавок те самые два боковых болта крепления шаровой опоры к поворотному кулаку!

Установка:
Всё устанавливается на свои места в обратном порядке снятию, но уже без каких либо съёмников, кстати при установке новой шаровой опоры обязательно внутри промажьте её, для этого смазку типа ШРБ-4, или же Литол-24 нанесите на шаровой наконечник пальца (см. фото 1) и после чего во внутреннюю часть самого пыльника её заложите.

Дополнительный видео-ролик:
Чтобы наглядно вы могли понять как снимается шаровая опора, просмотрите внимательно ролик чуть ниже в котором это всё подробно показывается, но только в том ролике снятие опоры происходит со снятом рычагом, у вас же сам рычаг будет присутствовать и поэтому сильно не удивляйтесь почему на ролике у автомобиля отсутствует одна деталь а у вас она присутствует.

безопасность и комфорт без лишних затрат

Со временем каждый владелец автомобиля Lada Kalina сталкивается с необходимостью менять шаровые опоры. Эта операция вполне доступна для самостоятельного выполнения. О том, в каких случаях необходимо менять шаровые, и как выполняется замена шаровых опор на автомобилях Лада Калина — читайте в этой статье.


Признаки неисправности шаровых опор на Lada Kalina

Передняя подвеска автомобилей Lada Kalina выполнена по схеме Мак-Ферсон, в которой верхней опорой выступает амортизационная стойка, нижней — поперечный рычаг, связанный с поворотным кулаком посредством одной шаровой опоры. Такая схема довольно проста и надежна, однако этот узел содержит несколько подвижных деталей, поэтому надежно выявить неисправность шаровой опоры бывает непросто.

В общем случае о неисправности шаровой опоры говорят следующие признаки:

  • Стук со стороны передней подвески при преодолении неровностей дороги на малой скорости;
  • Повышенное усилие на руле при повороте;
  • Скрип со стороны передней подвеске при повороте руля;
  • Неравномерный износ шин;
  • Неустойчивая траектория движения автомобиля при ровном руле.

К данным признакам следует относиться с осторожностью, так как они могут свидетельствовать о проблемах со ступичным подшипником, амортизатором и крепежом деталей подвески (рычагов). Для диагностики можно выполнить несколько простых действий.

Во-первых, покачать автомобиль, и прислушаться к возникающим в подвеске звукам — этот способ хотя и помогает локализовать причину посторонних скрипов и стуков, но, к сожалению, может дать мало информации неопытным автолюбителям.

Во-вторых, можно проверить шаровую на люфт, покачав колесо руками, взявшись за него в верхней и нижней точках. В этом случае нужен помощник, который выжмет педаль тормоза. При раскачивании колеса не должно быть ощутимого люфта, хотя люфт опять же может свидетельствовать о проблемах со ступичным подшипником и деталями подвески.

Наконец, в-третьих, можно проверить шаровую опору на люфт тактильно. Для этого нужно положить ладонь непосредственно на опору так, чтобы одновременно касаться ее корпуса и пальца. При покачивании колеса (что лучше доверить помощнику) можно четко ощутить, есть ли в шаровой опоре люфт, и насколько он большой.

Также следует обращать внимание на состояние защитного резинового чехла (пыльника) — нужно периодически осматривать его на наличие трещин и разрывов. Даже небольшая трещина приведет к выдавливанию смазки и попадания внутрь чехла грязи, и, как следствие — к интенсивному износу шаровой опоры и резкому сокращению ее ресурса.

При подозрении на неисправность или обнаружении явного признака поломки шаровую опору необходимо как можно скорее заменить.


Правильный выбор новых шаровых опор

Ходовая часть автомобилей Lada Kalina обоих поколений (модели 1117, 1118, 1119, 2192 и 2194) построена на комплектной базе, которая по больше части унифицирована с более ранними и поздними автомобилями Волжского автозавода. В частности, на всех «Калинах» установлены те же шаровые опоры (шарниры), которые применялись еще на семействе Samara (ВАЗ-2108, 2109, 21099) и Samara 2 (ВАЗ-2113, 2114 и 2115), Lada 110 (ВАЗ-2110, 2111, 2112), а также на актуальных моделях Priora и Granta.

Шаровые опоры для данных модельных рядов имеют оригинальный каталожный номер 21100-2904192-82, те же опоры в комплекте с крепежом имеют номер 21100-2904192-86.

Причем сегодня рынок предлагает две модификации шаровых опор — стандартные сварные и усиленные штампованные. Шарниры отличаются технологией производства и толщиной используемого металла, что сказывается на их прочностных характеристиках, долговечности и цене, но установочные размеры и характеристики у них одинаковые. Поэтому, какие именно опоры покупать для автомобиля — решать только вам.


Инструмент и материалы, необходимые для замены шаровых опор

Для выполнения работы требуется небольшой набор инструментов:

  • Ключ или головка на 19;
  • Ключ/головка на 17 или головка TORX E12;
  • Съемник шаровых опор.

Также не лишними будут динамометрический ключ для закручивания болтов и гаек с необходимым усилием, монтировка и молоток.

Особо следует сказать о ключе на 17 и головке TORX E12. На автомобилях «Калина» шаровые опоры могут монтироваться к поворотному кулаку с помощью крепежа одного из двух типов — обычных болтов с головкой на 17, и болтов со звездообразной головкой TORX E12. Поэтому прежде, чем приступить к работе, необходимо уточнить, какой крепеж используется на вашем автомобиле, и выбрать соответствующий инструмент.


Порядок замены шаровых опор

Перед выполнением работы следует поставить автомобиль на стояночный тормоз, поднять с помощью домкрата и демонтировать колесо.

Демонтаж шаровой опоры выполняется следующим образом:

  1. Ключом на 19 отвернуть гайку, фиксирующую палец опоры на рычаге
  2. С помощью съемника выпрессовать палец из рычага
  3. Ключом на 17 или головкой TORX E12 выкрутить два болта крепления шаровой к поворотному кулаку
  4. Монтировкой отжать рычаг вниз, вынуть шаровую опору

Предварительно гайку и болты можно обработать средством WD-40 или подобным, однако в большинстве случаев крепеж выворачивается и без специальной подготовки.

Если у вас под рукой не оказалось съемника шаровых опор, то можно поступить следующим образом:

  1. Частично открутить гайку, оставив ее на пальце;
  2. Монтировкой подать усилие на рычаг сверху вниз;
  3. Уверенными ударами молотка по рычагу выпрессовать палец.

Теперь шаровую опору можно осмотреть и проверить на соответствие рабочим характеристикам. Опору необходимо зажать в тисках и рукой проверить палец на люфт в осевом и радиальном направлениях. В норме допускается люфт до 0,7 мм, при наличии даже незначительного перемещения пальца всю опору необходимо заменить. Если люфта нет, опора годится для дальнейшей эксплуатации.

Зачастую шаровая опора имеет нормальное состояние, однако ее резиновый защитный чехол (пыльник) разрывается и деформируется — в этом случае можно установить новый чехол. Для этого пыльник демонтируется, шарнир очищается от старой смазки, новый чехол до половины объема заполняется консистентной смазкой, и устанавливается на опору.

Наполнять смазкой необходимо и пыльник новой шаровой опоры. Забыв сделать это, вы резко сокращаете ресурс всей детали.

Новая шаровая опора монтируется в обратном порядке. Причем здесь возможны два способа:

  1. Сначала установить опору на поворотном кулаке, затем подвести рычаг и прикрутить гайку на палец;
  2. Сначала установить опору на рычаге, затем всю эту конструкцию подвести к поворотному кулаку и прикрутить опору двумя болтами.

Второй способ менее удобен тем, что опору довольно сложно подвести к поворотному кулаку так, чтобы совпали крепежные отверстия обеих деталей, поэтому лучше прибегать к первому способу.

При монтаже рекомендуется использовать динамометрический ключ, гайки крепления опоры к поворотному кулаку заворачиваются с усилием 50-63 Н·м, гайка на палец заворачивается с усилием 80-96 Н·м.

Автомобиль с новой шаровой опорой можно эксплуатировать в обычном режиме, примерно через 100 км пробега рекомендуется проверить крепеж опоры и при необходимости подтянуть болты и гайку с указанным выше усилием. В дальнейшем деталь не требует никакого обслуживания.

Шаровая опора: конструкция, диагностика и замена

04.09.2019, Просмотров: 1740

Шаровая опора — наиважнейший элемент в подвеске автомобиля. От нее зависит многое: безопасность, комфорт, стабильность работы подвески, ресурс подвески и шин. Главной задачей шаровой опоры является обеспечение движения колеса в горизонтальной плоскости, причем в вертикальной плоскости движения быть не должно. Конструкция шаровых опор, а именно шарнирного пальца, применяется в рулевых наконечниках, а также на развальных рычагах.

До определенного времени, а в некоторых автомобилях и до 2003 года (Привет, ГАЗ -3110), устанавливали шкворни, что обеспечивало комфорт и невероятную надежность, а также стойкость к перегрузкам. Но есть два недостатка:

  1. Необходимость постоянного шприцевания шкворней, хотя именно на “Волгах” это занимает не более 20 минут.

  2. Обеспечение вращения колеса строго по одной оси, что значительно сказывается на комфорте передвижения на высокой скорости.

При проектировании шаровой опоры учитывали факт того, что при работе она будет подвергаться ударным нагрузкам, хотя делать ее особо прочной не стали. Тем самым, шаровая опора стала расходной запчастью, ресурс которой редко превышает 100 000 км, к тому же, ее цена небольшая. Изначально шаровые опоры были съемные, сегодня все больше прибегают к крупноузловой замене, поэтому рычаг и опора могут быть одним целым.

О конструкции шаровой опоры

Классическая конструкция шаровой опоры включает в себя корпус, с отверстиями под крепеж, шаровый палец с пружиной, поджатый пластиной, чтобы палец не вырвало, сверху палец накрыт пыльником. Чтобы шарнир не износился в первые дни, вовнутрь положили смазку (состав по типу смазки для ШРУС). Каждый завод-изготовитель автомобиля рекомендует каждое ТО проверять шаровую опору на предмет целостности пыльника, и по случаю менять смазку. Кстати, раньше шаровые имели масленку (как на “Москвичах-412/2140”). Помимо прочего, при люфте пальца, была возможность подтягивать шарнир и далее ездить.

Позже наступила эра экономии, которая коснулась и конструкции шаровой опоры. Теперь, вместо пружины применяют пластик, но в силу его низкой износостойкости его заменили на нейлон. Теперь шаровые опоры современных автомобилей являются необслуживаемыми.

Количество шаровых опор на подвеску

Количество шаровых опор определяется типом подвески: если это двухрычажная (ВАЗ 2101-07, “Москвич-412/2140”), то шаровых 4 штуки, по одному на каждый рычаг. МакФерсон простейшей конструкции имеет две опоры, по одной на рычаг. На алюминиевых подвесках автомобилей VAG, шаровых может быть до 10 штук на одну ось.

О способе крепления шаровой опоры

На сегодняшний день, классификация шаровой опоры делится только по способу его крепления: с помощью болтов и гаек, либо интегрированный способ, где опору придется либо выпрессовывать, либо заменить ее будет невозможно. Бытует мнение, что интегрирование шаровых опор — чисто маркетинговый ход, однако дело состоит в технической составляющей. Смысл такого “управления” состоит в меньшем весе подвески. Но и здесь есть компромисс: опора держится за рычаг с помощью стопорного кольца.

Крепеж к цапфе (поворотному кулаку)

Есть два типа крепления к кулаку: на пальце есть резьба, которая затягивается гайкой, либо палец зажимается болтом на цапфе, стягивая обойму. Для демонтажа и монтажа опоры нужно расклинить щель на цапфе. Например, на алюминиевой подвеске Audi A6C7 в верхней части поворотного кулака соединены две шаровой опоры, которые зажимаются в обойме цапфы единым болтом. Курьез в том, что часто снять шаровые опоры невозможно: не помогает пресс, ни разогрев горелкой, ни резкое охлаждение.

О причинах и следствиях неисправностей шаровых опор

Первая причина — высокая ударная нагрузка на подвеску, особенно при проезде ям и бугров на высокой скорости. Несмотря на то, что новой шаровой отсутствует люфт, палец резко надавливая на пружину или нейлоновую пластину, прожимает их, из-за чего образуется люфт.

Вторая причина — отсутствие смазки. Работая с дешевыми аналогами, часто оказывалось, что под пыльниками отсутствует смазка.

Третья причина — поврежденный пыльник. Через него попадает грязь и вода, смывающая смазку.

Как диагностировать неисправность шаровой опоры

Здесь все просто: на ходу, а также при повороте колес будет слышен глухой стук. Вручную проверить шаровую, можно при наличии монтировки: ею нужно упереться между рычагом и цапфой и надавить. Люфт будет сразу выявлен. В запущенных случаях достаточно дернуть рычаг рукой, чтобы ощутить люфт.

Насколько сложно менять шаровые

Все зависит от конструкции. На двухрычажных подвесках, а также классических МакФерсонах, где шаровые зажимаются гайкой к цапфе, заменить шаровую опору не составляет труда. Главное помнить, что прежде чем приступать к демонтажу шаровой, нужно сорвать гайку с шарового пальца, пока опора находится под нагрузкой. В противном случае гайка будет проворачиваться вместе с пальцем. Если шаровая зажимается болтом на цапфе, то посадочное место нужно разжать, предварительно сорвав гайку пальца. Если шаровая опора крепится стопорным кольцом, то здесь возникают сложности. Для замены придется снимать рычаг, а после изрядно попотеть, чтобы снять стопор, после, сильным ударом молотка выбивается шаровая. Для установки новой шаровой нужен пресс, чтобы через обойму запрессовать деталь.

Шарикоподшипник | механика | Britannica

Шарикоподшипник , один из двух представителей класса подшипников качения или так называемых антифрикционных подшипников (другим представителем этого класса является роликовый подшипник). Функция шарикоподшипника заключается в соединении двух частей машины, которые перемещаются друг относительно друга таким образом, чтобы сопротивление трению движению было минимальным. Во многих случаях один из элементов представляет собой вращающийся вал, а другой — неподвижный корпус.

Британская викторина

Изобретатели и изобретения

Наши самые ранние человеческие предки изобрели колесо, но кто изобрел шарикоподшипник, уменьшающий трение вращения? Позвольте колесам в вашей голове крутиться, проверяя свои знания об изобретателях и их изобретениях в этой викторине.

Шарикоподшипник состоит из трех основных частей: двух рифленых кольцеобразных дорожек или дорожек и нескольких шариков из закаленной стали. Дорожки одинаковой ширины, но разного диаметра; меньший, входящий в больший и имеющий на своей внешней поверхности паз, прикреплен на своей внутренней поверхности к одному из элементов машины. Кольцо большего размера имеет канавку на своей внутренней поверхности и прикреплено на своей внешней поверхности к другому элементу машины. Шарики заполняют пространство между двумя дорожками качения и катятся по канавкам с незначительным трением.Шарики свободно удерживаются и отделяются с помощью фиксатора или клетки.

Самый распространенный шарикоподшипник с одним рядом шариков обычно классифицируется как радиальный шарикоподшипник (, т. Е. , предназначенный для восприятия нагрузок, перпендикулярных оси вращения), но его способность выдерживать осевое или осевое усилие. , нагрузка ( т. е. нагрузка, параллельная оси вращения) может превышать ее радиальную нагрузку. У радиально-упорного подшипника одна сторона канавки внешнего кольца вырезана, чтобы можно было вставить больше шариков, что позволяет подшипнику выдерживать большие осевые нагрузки только в одном направлении.Такие подшипники обычно используются парами, так что высокие осевые нагрузки могут восприниматься в обоих направлениях. Зазоры в однорядном шарикоподшипнике настолько малы, что невозможно компенсировать заметное смещение вала относительно корпуса. Один тип самоустанавливающегося подшипника имеет два ряда шариков и сферическую внутреннюю поверхность на внешнем кольце. Для чисто осевых нагрузок используются упорные шариковые подшипники, которые состоят из двух рифленых пластин с шариками между ними. Выдающимся преимуществом шарикоподшипника перед подшипником скольжения является низкое трение при пуске.Однако на скоростях, достаточно высоких, чтобы образовалась несущая масляная пленка, трение в подшипнике скольжения может быть меньше, чем в шарикоподшипнике.

FAQ — Различные типы шарикоподшипников и их применение

. .. обеспечивает плавную и эффективную работу многих машин с вращательным движением — от автомобильных колес, двигателей и турбин до медицинского оборудования . Шарикоподшипник — это тип подшипника качения, который выполняет три основные функции, одновременно облегчая движение: он воспринимает нагрузки, снижает трение и позиционирует движущиеся части машины.

В шарикоподшипниках

шарики используются для разделения двух «дорожек» или колец подшипника, чтобы уменьшить поверхностный контакт и трение между движущимися плоскостями. Вращение шариков снижает коэффициент трения по сравнению с трением плоских поверхностей друг о друга. Поскольку между шариками и дорожками качения имеется небольшой поверхностный контакт, шариковые подшипники обычно имеют меньшую нагрузочную способность для своего размера, чем другие подшипники качения.

КАКОВЫ РАЗНЫЕ ТИПЫ ШАРИКОВЫХ ПОДШИПНИКОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ?

Шарикоподшипники имеют множество различных конструкций и применений, и их конструкция зависит от их промышленного применения и типа нагрузки. Некоторые распространенные конструкции шариковых подшипников включают:

  • Радиально-упорные подшипники : предназначены для работы при комбинированных радиальных и осевых нагрузках.
  • Осевые подшипники : также называемые упорными шарикоподшипниками, они предназначены для работы под действием силы, приложенной параллельно оси подшипника, или осевых нагрузок.
  • Подшипники с глубокими канавками : предназначены для восприятия как радиальных, так и легких осевых нагрузок.
  • Подшипники линейного перемещения : предназначены для перемещения в одном направлении вдоль линейной оси.
  • Самоустанавливающиеся шариковые подшипники : подшипники с двумя наборами шариков, которые являются самоустанавливающимися и воспринимают как радиальные, так и легкие осевые нагрузки.
  • Высокоскоростные радиально-упорные подшипники : другой тип прецизионных шарикоподшипников — это высокоскоростные радиально-упорные подшипники. Как следует из названия, высокоскоростные подшипники предназначены для точной и аккуратной работы на высоких оборотах.

КАКОВЫ РАЗМЕРЫ, ФОРМЫ И МАТЕРИАЛЫ ШАРИКОВЫХ ПОДШИПНИКОВ?

Размеры шариковых подшипников зависят от их использования.Ширина подшипника также зависит от области применения. Например, подшипники с тонким сечением используются в ситуациях, когда пространство ограничено. Разница между диаметром наружных и внутренних дорожек и шириной сведена к минимуму, что позволяет создавать компактные конструкции.

Материалы, используемые в шарикоподшипниках, зависят от их применения. Подавляющее большинство шарикоподшипников изготовлено из стали. Другие типы материалов включают подшипники из нержавеющей стали для повышения коррозионной стойкости и гибридные шарикоподшипники, для которых керамические шарики являются движущимися частями подшипника между внутренним и внешним кольцами для достижения высоких частот вращения.

типов подшипников | Объяснение использования и рабочих механизмов

От небольшой тележки в супермаркете до огромных электростанций, большое количество легкого, а также промышленного оборудования не могло бы функционировать без использования подшипников в той или иной форме.

Подшипники являются важнейшим трибологическим компонентом многих типов оборудования и существуют в различных формах и формах. Их можно определить как компонент, который поддерживает / разрешает только определенный тип движения (ограничение степеней свободы) в системе, которая может находиться под статической или динамической нагрузкой.

Пример — раздвижная дверь. Дверь нельзя поднимать или снимать с места. Он позволяет только скользить, чтобы открыть его. Возможное движение ограничено скольжением подшипниками.

Для чего нужны подшипники?

Основное назначение подшипников — предотвращение прямого контакта металла с металлом между двумя элементами, находящимися в относительном движении. Это предотвращает трение, тепловыделение и, в конечном итоге, износ деталей. Это также снижает потребление энергии, поскольку движение скольжения заменяется качением с низким коэффициентом трения.

Они также передают нагрузку вращающегося элемента на корпус. Эта нагрузка может быть радиальной, осевой или их комбинацией. Подшипник также ограничивает свободу движения движущихся частей в заранее определенных направлениях, как обсуждалось выше.

Подшипники качения

Подшипники качения содержат тела качения в форме шариков или цилиндров. Мы знаем, что легче катить колесо, чем скользить по земле, поскольку величина трения качения ниже, чем трение скольжения.Здесь действует тот же принцип. Подшипники качения используются для облегчения свободного движения деталей во вращательном движении.

Даже когда нам нужно линейное движение в приложениях, легко преобразовать вращательное движение в скользящее. Рассмотрим эскалатор или конвейер. Несмотря на то, что движение является линейным, оно приводится в движение роликами, которые приводятся в движение двигателями.

Другой пример — поршневой насос, который может преобразовывать вращательную энергию двигателя в поступательное движение с помощью рычажных механизмов.В каждом из этих приложений шариковые подшипники используются для поддержки валов двигателя, а также валов других роликов в узле.

Элементы качения несут нагрузку без особого трения, поскольку трение скольжения заменяется трением качения. Подшипники качения можно разделить на два основных типа: шариковые и роликовые.

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники — один из наиболее распространенных типов используемых подшипников. Он состоит из ряда шариков в качестве тел качения.Они зажаты между двумя металлическими частями кольцевой формы. Эти металлические детали известны как гонки. Внутреннее кольцо может свободно вращаться, в то время как внешнее кольцо неподвижно.

Шариковые подшипники обеспечивают очень низкое трение при качении, но имеют ограниченную грузоподъемность. Это связано с небольшой площадью контакта мячей с дорожками. Они могут выдерживать осевые нагрузки в двух направлениях, помимо радиальных.

Шариковые подшипники используются для управления колебательными и вращательными движениями.Например, в электродвигателях, где вал может вращаться, а корпус двигателя — нет, для соединения вала с корпусом двигателя используются шариковые подшипники.

В зависимости от области применения доступны различные типы шарикоподшипников.

Преимущества шариковых подшипников:

  • Хорошая износостойкость
  • Не требует много смазки
  • Обеспечивают низкое трение и, следовательно, малые потери энергии
  • Длительный срок службы
  • Легко заменить
  • Малые общие размеры
  • Сравнительно дешево
  • Может выдерживать осевые нагрузки

Недостатки шариковых подшипников:

  • Может сломаться из-за толчков
  • Может быть довольно громким
  • Не переносит большой вес

Радиальные шарикоподшипники

Это наиболее широко используемый тип шарикоподшипников.Между двумя гонками находится кольцо из шариков, которое передает нагрузку и обеспечивает вращательное движение между двумя гонками. Шарики удерживаются фиксатором.

Они имеют очень низкое трение качения и оптимизированы для обеспечения низкого уровня шума и вибрации. Это делает их идеальными для высокоскоростных приложений.

Они сравнительно просты в установке и требуют минимального обслуживания. При установке необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить вмятин на кольцах, так как они должны быть вставлены на валы.

Радиально-упорные шарикоподшипники

В шарикоподшипниках этого типа внутреннее и внешнее кольца смещены относительно друг друга вдоль оси подшипника. Этот тип разработан, чтобы выдерживать большие осевые нагрузки в обоих направлениях в дополнение к радиальным нагрузкам.

Из-за смещения внутреннего и внешнего колец осевая нагрузка может передаваться через подшипник на корпус. Этот подшипник подходит для применений, где требуется жесткая осевая направляющая.

Радиально-упорные подшипники широко используются в сельскохозяйственном оборудовании, автомобилях, коробках передач, насосах и других высокоскоростных устройствах.

Самоустанавливающиеся шариковые подшипники

Этот тип шарикоподшипника невосприимчив к смещению вала и корпуса, которое может произойти из-за прогиба вала или ошибок монтажа.

Внутреннее кольцо имеет глубокие канавки, похожие на радиальные шарикоподшипники, за которыми следуют два ряда шариков и внешнее кольцо. Наружное кольцо имеет вогнутую форму, и это дает внутреннему кольцу некоторую свободу перегруппировки в зависимости от несоосности.

Упорные шариковые подшипники

Упорные шарикоподшипники — это особый тип шарикоподшипников, разработанный специально для осевых нагрузок. Они совершенно не выдерживают радиальных нагрузок.

Упорные шарикоподшипники обладают низким уровнем шума, плавной работой и могут применяться на высоких скоростях.

Доступны как однонаправленные, так и двухсторонние подшипники, и выбор зависит от того, будет ли нагрузка однонаправленной или двунаправленной.

Когда использовать шариковые подшипники?

Итак, давайте обрисуем некоторые рабочие условия, при которых может потребоваться шарикоподшипник.

  1. Присутствуют осевые нагрузки. Конструкция шарикоподшипников позволяет им выдерживать осевые нагрузки.
  2. Без тяжелых нагрузок. Благодаря шариковым телам качения подшипники концентрируют всю силу на нескольких точках контакта. Это может привести к преждевременному выходу из строя при высоких нагрузках.
  3. Высокие скорости. Небольшая точка контакта шарикового подшипника также означает меньшее трение. Таким образом, преодолевается меньшее сопротивление, и, следовательно, с этими типами подшипников легче достичь высоких скоростей.

Подшипник роликовый

Роликовые подшипники содержат цилиндрические тела качения вместо шариков в качестве несущих элементов между дорожками качения. Элемент считается роликом, если его длина (пусть и незначительно) больше диаметра. Поскольку они находятся в прямом контакте с внутренними и внешними кольцами (вместо точечного контакта, как в случае шариковых подшипников), они могут выдерживать большую нагрузку.

Роликовые подшипники

также доступны в различных типах. Подходящий тип может быть выбран после рассмотрения типа и величины нагрузки, условий эксплуатации и возможности перекоса среди других факторов.

Преимущества роликовых подшипников:

  • Простота обслуживания
  • Низкое трение
  • Может выдерживать большие радиальные нагрузки
  • Конические роликоподшипники выдерживают высокие осевые нагрузки
  • Высокая точность
  • Используется для регулировки осевого смещения
  • Низкая вибрация

Недостатки роликовых подшипников:

Цилиндрические роликоподшипники

Это самые простые подшипники из семейства роликовых.Эти подшипники могут столкнуться с серьезными радиальными нагрузками и высокими скоростями. Они также обладают превосходной жесткостью, передачей осевой нагрузки, низким коэффициентом трения и длительным сроком службы.

Допустимую нагрузку можно дополнительно увеличить, отказавшись от использования сепараторов или фиксаторов, которые обычно используются для удержания цилиндрических роликов. Это позволяет установить большее количество роликов, чтобы нести нагрузку.

Доступны однорядные, двухрядные и четырехрядные. Они также бывают раздельными и герметичными.

Раздельные варианты используются для труднодоступных участков, таких как коленчатые валы двигателя. В версиях с уплотнениями предотвращается загрязнение подшипников и сохраняется смазка, что делает их необслуживаемыми.

Сферические роликоподшипники

Большие радиальные и осевые нагрузки могут стать более серьезной проблемой, если вал склонен к перекосу.

В этой ситуации очень хорошо справляются сферические роликоподшипники. Они обладают высокой грузоподъемностью и могут справляться с перекосами между валом и корпусом.Это снижает затраты на техническое обслуживание и увеличивает срок службы.

Дорожки качения сферических роликоподшипников наклонены под углом к ​​оси подшипника. Вместо прямых сторон ролики имеют сферические стороны, которые подходят к сферическим дорожкам качения и компенсируют небольшие перекосы.

Сферические роликоподшипники

имеют широкий спектр применения. Они используются в приложениях, где возникают большие нагрузки, скорости от умеренных до высоких и возможное смещение. Некоторыми примерами использования являются внедорожники, насосы, механические вентиляторы, судовые двигательные установки, ветряные турбины и коробки передач.

Конические роликоподшипники

Конический роликоподшипник содержит секции конуса как несущий элемент. Эти ролики помещаются между двумя дорожками, которые также являются секциями полого конуса. Если бы колеи и оси роликов были удлинены, все они бы встретились в общей точке.

Конические роликоподшипники предназначены для выдерживания более высоких осевых нагрузок помимо радиальных. Чем больше полугол этого общего конуса, тем большую осевую нагрузку он может выдержать.Таким образом, они работают как упорные, так и радиальные подшипники.

Игольчатые роликоподшипники

Игольчатые роликоподшипники — это особый тип роликовых подшипников, в которых ролики цилиндрической формы напоминают иглы из-за своего малого диаметра.

Обычно длина роликов в роликовых подшипниках лишь ненамного превышает их диаметр. Что касается игольчатых подшипников, то длина роликов превышает их диаметр как минимум в четыре раза.

Поскольку игольчатые подшипники имеют меньший диаметр, в том же пространстве можно разместить больше роликов, что увеличивает площадь контакта с дорожками качения.Таким образом, они способны выдерживать высокие нагрузки. Небольшой размер также может оказаться полезным в приложениях, где пространство ограничено, поскольку требуются меньшие зазоры между осью и корпусом.

Игольчатые подшипники используются в автомобильных компонентах, таких как трансмиссия и шарниры коромысел. Они также используются в компрессорах и насосах.

Когда использовать роликовые подшипники?

Роликовые подшипники — наиболее распространенная альтернатива шариковым подшипникам. Итак, давайте определим, какие условия работы лучше всего подходят для этого типа подшипников.

  1. Тяжелые грузы. Роликовые подшипники обеспечивают значительно большую площадь контакта, более равномерно распределяя нагрузку. Таким образом, они менее подвержены поломкам и могут выдерживать высокие нагрузки.
  2. Пониженные скорости. Это, опять же, сводится к зоне контакта. Повышенное трение может привести к более высокому нагреву и более быстрому износу.

Подшипники скольжения

Подшипник скольжения — самый простой тип подшипника. Обычно он состоит только из опорной поверхности.Нет тел качения.

Подшипник представляет собой втулку, установленную на валу и вставленную в отверстие. Подшипники скольжения недорогие, компактные и легкие. Обладают высокой грузоподъемностью.

Подшипники скольжения используются для вращения, скольжения, возвратно-поступательного или колебательного движения. Подшипник остается зафиксированным, пока шейка скользит по внутренней поверхности подшипника. Для облегчения плавного движения выбираются пары материалов с низкими коэффициентами трения. Например, довольно распространены различные типы медных сплавов.

Этот подшипник может выдерживать некоторые перекосы, разнонаправленные движения и подходит для статических и динамических нагрузок. Он широко используется в сельском хозяйстве, автомобилестроении, судостроении и строительстве.

поршневой палец, соединяющий поршень с шатуном в дизельных двигателях, соединен через подшипник скольжения.

Сферический подшипник также является подшипником скольжения, хотя состоит из двух частей — внутреннего кольца и внешнего кольца.Хотя с самого начала они похожи на шариковые и роликовые подшипники, между двумя кольцами у них нет тел качения.

Подшипники жидкости

Гидравлический подшипник — это подшипник особого типа, который использует сжатый газ или жидкость для переноса нагрузки и устранения трения. Эти подшипники используются для замены металлических подшипников в тех случаях, когда они имеют короткий срок службы в дополнение к высоким уровням шума и вибрации.

Они также все чаще используются для сокращения расходов.Жидкостные подшипники используются в машинах, которые работают с высокими скоростями и нагрузками. Хотя первоначальные затраты выше, более длительный срок службы в тяжелых условиях компенсирует это в долгосрочной перспективе.

Во время работы машины контакт между двумя элементами отсутствует (за исключением пуска и останова), и, следовательно, можно достичь практически нулевого износа с помощью жидкостных подшипников.

Гидравлические подшипники делятся на два типа: гидростатические и гидродинамические.

Гидростатические подшипники

В этом типе жидкость под внешним давлением нагнетается между двумя элементами, которые находятся в относительном движении.Жидкость под давлением образует клин между движущимися частями и разделяет их. Слой жидкости может быть очень тонким, но пока нет прямого контакта, износа не будет.

Циркуляция жидкости осуществляется с помощью насоса. Диаметр выходного отверстия можно регулировать, чтобы жидкость всегда находилась под давлением при всех скоростях вращения вала и нагрузках. Таким образом, возможен точный контроль зазора.

Гидродинамические подшипники

Этот тип подшипника использует движение цапфы для проталкивания жидкости между валом и корпусом.Движение шейки всасывает смазочную жидкость между движущимися частями, создавая постоянный клин.

Это, однако, означает, что во время старт-стопа, а также при низких нагрузках и скоростях образование клина может быть недостаточно хорошим для предотвращения износа. Только на расчетных скоростях система будет работать точно так, как это необходимо.

Магнитные подшипники

Магнитные подшипники используют принцип магнитной левитации для удержания вала в воздухе. Поскольку нет физического контакта, магнитные подшипники являются подшипниками с нулевым износом.Также нет ограничений на максимальную относительную скорость, с которой он может справиться.

Магнитные подшипники также могут компенсировать некоторые неровности конструкции вала, поскольку положение вала автоматически регулируется в зависимости от его центра масс. Таким образом, он может быть смещен в одну сторону, но все равно будет работать так же удовлетворительно.

Их можно разделить на два типа: активные и пассивные магнитные подшипники.

Активные магнитные подшипники

Активные магнитные подшипники используют электромагниты вокруг вала для поддержания его положения.Если изменение положения фиксируется датчиками, система регулирует величину тока, подаваемого в систему, и возвращает ротор в исходное положение.

Пассивный магнитный подшипник

В пассивных магнитных подшипниках используются постоянные магниты для поддержания магнитного поля вокруг вала. Это означает, что потребляемая мощность не требуется. Однако систему сложно спроектировать из-за ограничений, поскольку эта технология все еще находится на начальной стадии.

Во многих случаях два типа магнитных подшипников могут использоваться в тандеме, где постоянные магниты справляются со статической нагрузкой, а электромагниты используются для поддержания положения с высокой степенью точности.

Для чего используются шариковые подшипники?

Шариковые подшипники существуют уже давно и уже сотни лет используются во многих областях.

Пожалуй, самый распространенный тип подшипников, шариковые подшипники используются в самых разных продуктах и ​​сферах применения. От жестких дисков до скейтбордов шариковые подшипники рассчитаны на то, чтобы выдерживать как осевые, так и радиальные нагрузки. Однако шариковые подшипники обычно используются в приложениях с меньшими нагрузками.

Для выполнения всех этих функций подшипники имеют относительно простую конструкцию: шарик с внутренней и внешней гладкими металлическими поверхностями для облегчения качения.Сам шар несет вес груза — сила веса груза — это то, что движет вращением подшипника. Однако не все нагрузки одинаково воздействуют на подшипник. Нагрузка бывает двух видов: радиальная и осевая.

Радиальная нагрузка, как в шкиве, просто воздействует на подшипник таким образом, что подшипник катится или вращается в результате натяжения. Осевая нагрузка существенно отличается и оказывает совершенно иное воздействие на подшипник.Если подшипник (представьте себе шину) перевернулся на бок (подумайте теперь о качелях шины) и подвергается полной силе под этим углом (представьте троих детей, сидящих на качелях шины), это называется осевой нагрузкой. Подшипник, который используется для поддержки барного стула, является примером подшипника, который подвергается только осевой нагрузке.

Шарикоподшипники работают, передавая нагрузку с внешнего кольца на шарик и на внутреннее кольцо. Все может вращаться плавно, поскольку шар сферической формы касается внутренней и внешней обоймы только в очень маленьких точках.Однако это также может быть помехой, если подшипник используется неправильно. Из-за небольшой площади контакта, удерживающей определенную нагрузку, шарики могут деформироваться и разрушить подшипник в случае перегрузки.

Поскольку шарикоподшипники хорошо себя зарекомендовали и довольно просты в производстве, они используются во многих продуктах и ​​сферах применения. В нашей повседневной жизни шариковые подшипники используются в таких вещах, как блендеры и тренажеры. У этого списка нет конца.Велосипеды, DVD-плееры, водяные насосы, стиральные машины и вентиляторы — это лишь некоторые из многих повседневных продуктов, которые мы используем, в которых используются шариковые подшипники.

Помимо предметов повседневного обихода, шариковые подшипники также используются в более технологически продвинутых приложениях. Например, телескоп Хаббл, марсоход и метеорологические спутники используют шарикоподшипники.

Благодаря постоянному использованию как в старых, так и в новых сферах применения усовершенствования в смазке помогли продлить срок службы шарикоподшипников.Это помогло снизить потребность в обслуживании и замене. Некоторые шариковые подшипники герметичны и поэтому не требуют смазки. В шарикоподшипниках, требующих смазки, обычно используется консистентная смазка.

Шариковые подшипники, находящиеся в самых разных сферах применения, любых форм, размеров и сложности, по-прежнему остаются экономически эффективным решением для широкого спектра отраслей и продуктов.

Если вы хотите узнать больше о том, для чего используются шарикоподшипники, свяжитесь с нами по адресу ProvenProductivity @ bossard.com.

Шарикоподшипник — Энциклопедия нового мира

Принцип работы шарикового подшипника. Четырехточечный радиально-упорный шарикоподшипник.

A Шарикоподшипник , технический термин, относится к типу подшипников качения, в которых используются шарики для поддержания зазора между движущимися частями подшипника. Шарикоподшипник предназначен для уменьшения трения вращения и поддержки радиальных и осевых нагрузок. Это достигается за счет использования по крайней мере двух обойм для удержания мячей и передачи нагрузки через шары.Обычно одна из гонок проводится фиксированной. Когда одна из колец подшипника вращается, она также заставляет вращаться шарики. Поскольку шарики катятся, их коэффициент трения намного ниже, чем у двух плоских поверхностей, вращающихся друг относительно друга.

Шариковые подшипники обычно имеют меньшую грузоподъемность для своего размера, чем другие типы подшипников качения, из-за меньшей площади контакта между шариками и дорожками качения. Однако они могут терпеть некоторую несогласованность внутренней и внешней рас.По сравнению с другими типами подшипников, шариковый подшипник является наименее дорогим, в первую очередь из-за низкой стоимости производства шариков, используемых в подшипнике.

Шариковые подшипники в настоящее время используются во многих сферах, которые важны в повседневной жизни. Примеры включают движущиеся части велосипедов, автомобилей, турбин, реактивных двигателей и стоматологического оборудования.

История

Шарикоподшипники были найдены на римских кораблях Nemi, построенных примерно в 40 году н.э. [1]

Современная конструкция шарикоподшипников, похоже, возникла в конце восемнадцатого века. [2] Филип Воган, валлийский изобретатель и мастер по производству железа, запатентовал первую конструкцию шариковых подшипников в Кармартене в 1794 году. [3] Предназначенные для поддержки оси каретки, шарикоподшипники движутся по гусенице (или дорожке) в сборке оси.

Позже, в августе 1869 года, парижский велосипедный механик Жюль Сурире получил первый французский патент на шарикоподшипники. [4] Затем подшипники были установлены на велосипеде-победителе, на котором Джеймс Мур участвовал в первой в мире велогонке Париж-Руан в ноябре 1869 года. [5]

Современная самоустанавливающаяся конструкция шарикоподшипника приписана Свену Вингквисту из производителя шарикоподшипников SKF в 1907 году.

Общие конструкции

Существует несколько распространенных конструкций шарикоподшипников, каждый из которых предлагает различные компромиссы. Они могут быть изготовлены из самых разных материалов, включая нержавеющую сталь, хромистую сталь и керамику. Гибридный шарикоподшипник — это подшипник с керамическими шариками и металлическими кольцами.

Радиально-упорный

Радиально-упорный шарикоподшипник использует асимметричные в осевом направлении дорожки качения.Осевая нагрузка проходит через подшипник по прямой линии, в то время как радиальная нагрузка проходит под углом, который стремится разделить дорожки качения в осевом направлении. Таким образом, угол контакта на внутренней дорожке такой же, как и на внешней. Радиально-упорные подшипники лучше выдерживают «комбинированные нагрузки» (нагрузки как в радиальном, так и в осевом направлениях), и угол контакта подшипника должен соответствовать относительным пропорциям каждого из них. Чем больше угол контакта (обычно в диапазоне от десяти до 45 градусов), тем выше осевая нагрузка, но меньше радиальная нагрузка.

В высокоскоростных приложениях, таких как турбины, реактивные двигатели и стоматологическое оборудование, центробежные силы, создаваемые шариками, изменяют угол контакта на внутреннем и внешнем кольцах. Керамика, такая как нитрид кремния, в настоящее время регулярно используется в таких приложениях из-за ее низкой плотности (40 процентов стали и, следовательно, значительно более низкой центробежной силы), ее способности работать в условиях высоких температур и того факта, что она имеет тенденцию изнашиваться в аналогично подшипниковой стали (а не трескается или раскалывается, как стекло или фарфор).

В большинстве велосипедов в головных частях используются радиально-упорные подшипники, поскольку силы, действующие на эти подшипники, действуют как в радиальном, так и в осевом направлениях.

Осевой

В осевом шарикоподшипнике используются боковые дорожки качения. Осевая нагрузка передается непосредственно через подшипник, в то время как радиальная нагрузка плохо воспринимается, имеет тенденцию разделять дорожки качения, и что-либо, кроме небольшой радиальной нагрузки, может повредить подшипник.

Радиальный подшипник

A Радиальный подшипник — это подшипник, размеры дорожки которого близки к размерам шариков, которые в нем движутся.Подшипники с глубокими канавками имеют более высокие значения грузоподъемности для своего размера, чем подшипники с мелкими канавками, но они также менее терпимы к перекосу внутреннего и внешнего колец. Смещенный подшипник с мелкими канавками может выдерживать большую нагрузку, чем аналогичный подшипник с глубокими канавками с аналогичным перекосом.

Типы конструкции

Conrad

Подшипник Conrad собирается путем размещения внутренней и внешней дорожек с радиальным смещением, так что дорожки соприкасаются в одной точке и имеют большой зазор на противоположной в радиальном направлении стороне.Затем подшипник заполняют, помещая шарики в большой зазор и затем распределяя их по подшипниковому узлу. Распределение шаров приводит к тому, что внутренняя и внешняя обоймы становятся концентрическими. Если бы шарики были оставлены свободными, шарики могли бы вернуться в свое смещение, и подшипник мог бы разобрать себя. По этой причине вставляется клетка, чтобы удерживать шары в их распределенных положениях. Клетка не поддерживает нагрузку на подшипник; он служит для удержания шаров. Подшипники Conrad имеют то преимущество, что они воспринимают как радиальные, так и осевые нагрузки, но их недостаток состоит в том, что они не могут быть заполнены полностью и, таким образом, имеют пониженную грузоподъемность по сравнению с подшипниками с полным комплектом подшипников. Подшипник Conrad назван в честь его изобретателя Роберта Конрада, который получил патент Великобритании 12206 в 1903 году и патент США 822723 в 1906 году. Вероятно, самый известный промышленный шарикоподшипник — это шарикоподшипник Conrad с глубокими канавками. Подшипник используется в большинстве механических производств.

Заполнение паза

Радиальный подшипник с заполнением паза — это подшипник, в котором внутреннее и внешнее кольца имеют выемки, так что при их совмещении шарики могут скользить в паз для заполнения подшипника. Подшипник с щелевым заполнением имеет то преимущество, что вся канавка заполнена шариками, что называется с полным дополнением .Подшипник с щелевым заполнением имеет недостатки, заключающиеся в том, что он плохо справляется с осевыми нагрузками, а зазубрины ослабляют дорожки качения. Обратите внимание, что радиально-упорный подшипник может разбираться в осевом направлении и поэтому может быть легко заполнен полным комплектом.

Разъемное кольцо

Наружное кольцо может быть разделено в осевом или радиальном направлении, или в нем может быть просверлено отверстие для заполнения. Эти подходы позволяют использовать полный комплект, но также ограничивают ориентацию нагрузок или величину несоосности, которую может выдержать подшипник.Таким образом, эти конструкции находят гораздо меньшее применение.

Сравнение однорядных и двухрядных

Большинство шарикоподшипников однорядные конструкции . Доступны некоторые конструкции с двухрядными подшипниками , но они требуют лучшего выравнивания, чем однорядные подшипники.

С сепаратором

Подшипники с сепаратором обычно имеют меньше шариков, чем полный комплект, и, следовательно, имеют пониженную грузоподъемность. Однако сепараторы предохраняют шарики от истирания непосредственно друг о друга и, таким образом, могут уменьшить сопротивление нагруженного подшипника.Роликовые подшипники с сепаратором были изобретены Джоном Харрисоном в середине 1700-х годов как часть его работы над хронографами. [6] Подшипники с сепаратором чаще использовались во время нехватки стали в военное время для подшипников велосипедных колес со сменными колпачками.

Керамические гибридные шарикоподшипники с керамическими шариками

Керамические шарики подшипников весят до 40 процентов меньше, чем стальные шарики подшипников, в зависимости от размера. Это снижает центробежную нагрузку и скольжение, поэтому гибридные керамические подшипники могут работать на 20-40 процентов быстрее, чем обычные подшипники.Это означает, что канавка внешнего кольца оказывает меньшее усилие внутрь на шарик по мере того, как подшипник вращается. Это уменьшение силы снижает трение и сопротивление качению. Более легкий шарик позволяет подшипнику вращаться быстрее и потребляет меньше энергии для поддержания его скорости.

В керамических гибридных шарикоподшипниках эти керамические шарики используются вместо стальных. Они имеют стальное внутреннее и внешнее кольца, но керамические шарики; отсюда и обозначение hybrid .

Самоустанавливающиеся шарикоподшипники

Самоустанавливающиеся шарикоподшипники сконструированы так, что внутреннее кольцо и шариковый узел находятся внутри внешнего кольца, имеющего сферическую дорожку качения. Такая конструкция позволяет подшипнику выдерживать небольшое угловое смещение в результате прогиба или неправильной установки.

Современные приложения

Сегодня шариковые подшипники используются во многих сферах, которые важны в повседневной жизни. Например, они находятся в движущихся частях велосипедов, автомобилей, турбин и реактивных двигателей.

Одно интересное приложение для шарикоподшипников было реализовано в международном аэропорту Сан-Франциско. В аэропорту 267 колонн, которые выдерживают вес аэропорта.Каждая колонна установлена ​​на стальном шарикоподшипнике диаметром пять футов. Мяч находится в вогнутом основании. В случае землетрясения земля может сдвинуться на 20 дюймов в любом направлении, поскольку колонны катятся по своим основаниям. Это эффективный способ отделить здание от движения земли. После окончания землетрясения колонны центрируются на своих основаниях под действием силы тяжести. [7]

Шариковые подшипники также используются для стоматологических и медицинских инструментов. В стоматологических и медицинских наконечниках необходимо, чтобы они выдерживали стерилизацию и коррозию. Из-за этого требования стоматологические и медицинские наконечники изготавливаются из нержавеющей стали 440C, что обеспечивает плавное вращение на высоких скоростях. [8]

Подшипники, используемые для жестких дисков компьютеров, имели очень высокую сферическую форму и считались самой лучшей сферической формой из всех производимых. Однако такие подшипники все чаще заменяются жидкостными.

Во время Второй мировой войны немецкие заводы по производству шарикоподшипников часто становились целью бомбардировок союзников с воздуха; таково было значение шариковых подшипников для военной промышленности Германии. [9]

См. Также

Примечания

  1. ↑ John Purtell [1999] (2001), Project Diana, Раздел 10, Проверено 22 ноября 2008 г.
  2. ↑ K.T. Роуленд, Изобретения восемнадцатого века (Ньютон Эббот: Дэвид и Чарльз, 1974, OCLC 960659), 160.
  3. ↑ Р.П. Карлайл, Научно-американские изобретения и открытия: все вехи изобретательности (Джон Вили, 2004, ISBN 047124410 ), 520.
  4. ↑ 1869 en science French Wiki.Проверено 22 ноября 2008 г.
  5. ↑ Дэвид Мозер, История велосипедов: Хронология роста велосипедного движения и развития велосипедных технологий, Проверено 22 ноября 2008 г.
  6. ↑ Дава Собел, Долгота: История одинокого гения, который решил Величайшая научная проблема своего времени (Лондон: Fourth Estate, 1995, ISBN 0007214464), 103. Цитата: «Новое антифрикционное устройство, разработанное Харрисоном для H-3, сохранилось до наших дней — … шарикоподшипники с сепаратором».
  7. ↑ Как работают подшипники HowStuffWorks.Проверено 22 ноября 2008 г.
  8. ↑ Dental and Medical Bearings PKB. Проверено 22 ноября 2008 г.
  9. ↑ Albert Speer, Inside the Third Reich: Memoirs (New York: Macmillan, 1970, OCLC 87656), 331-347.

Ссылки

  • Advanced Concepts of Bearing Technology. Анализ подшипников качения, т. 2 (5-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: Тейлор и Фрэнсис, 2007. ISBN 978-0849371820
  • Brändlein, J., et al. Шариковые и роликовые подшипники: теория, конструкция и применение , 3-е изд.Чичестер: Wiley, 1999. ISBN 0471984523
  • Харрис, Тедрик А. и Майкл Н. Коцалас. Основные понятия подшипниковой техники. Анализ подшипников качения, т. 1 (5-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: Тейлор и Фрэнсис, 2006. ISBN 978-0849371837

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 Лицензия (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia, и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедию Нового Света :

Примечание. могут применяться ограничения на использование отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Типы шарикоподшипников, факторы выбора и данные о нагрузке на подшипники из SDP / SI

1.0 Введение


Шариковые подшипники широко используются в инструментах и ​​машинах, чтобы минимизировать трение и потери мощности. Хотя концепция шарикоподшипников восходит, по крайней мере, к Леонардо да Винчи, их конструкция и производство стали чрезвычайно сложными. Ниже мы рассмотрим их основные характеристики.

2.0 Типы шариковых подшипников


Имеющиеся в продаже шарикоподшипники, которые обычно изготавливаются из закаленной стали, имеют различные конструкции. Их резюмировал А.О. ДеХарта («Какие подшипники и почему», документ ASME 59-MD-12, 1959), из которого настоящим перепечатывается следующий материал (включая рисунки 1 и 2) *

«Типичный радиальный шарикоподшипник, разработанный для высоких -скоростной режим показан на рисунке 1. В этом подшипнике сепаратор служит для предотвращения трения шариков друг о друга, как это направлено на наружном диаметре внутреннего кольца. В качестве альтернативы, сепаратор может управляться телами качения или внешним кольцом. Я БЫ.При низких скоростях вращения сепаратор часто не используется. Элементы качения могут иметь разные формы — цилиндры, шарики, конические ролики, цилиндры или очень тонкие ролики, известные как иглы, — и все название подшипника обычно взято из этой формы.

Подшипники шариковые


Существует несколько типов шарикоподшипников, отвечающих конкретным потребностям. Радиальный шарикоподшипник, рис. 2 (а), является наиболее универсальным. Радиальные нагрузки и осевые нагрузки в этом подшипнике могут быть примерно одинаковыми. Когда у него есть подходящий сепаратор, он очень хорош для высокоскоростной работы. На низких оборотах сепаратор подшипников не требуется; на промежуточных скоростях достаточно шарикового сепаратора стальной ленточной конструкции; в то время как максимальная скорость достигается с помощью полностью обработанного сепаратора с гоночным управлением (или пилотируемым).

Поскольку шарики собираются в подшипник за счет эксцентрического смещения дорожек, количество шариков в подшипниках этого типа ограничено. В подшипник можно ввести больше шариков, если на одной из дорожек сделать паз, рисунок 2 (b).Допустимая радиальная нагрузка у этого подшипника выше, чем у стандартной конструкции с глубокими канавками, но ухудшаются быстродействие и способность выдерживать осевую нагрузку. Когда большие осевые нагрузки в одном направлении сочетаются с радиальными нагрузками, радиально-упорные шарикоподшипники, Рисунок 2 (c), как правило, выше. В большинстве высокоскоростных и прецизионных шпинделей используются пары этих подшипников с предварительным осевым натягом. Предварительный натяг регулируется длиной проставок, которые определяют осевое расположение дорожек качения, или путем установки подшипников друг напротив друга «спина к спине» или «лицом к лицу».Двухрядный радиально-упорный подшипник, рис. 2 (d), представляет собой более простую конструкцию с точки зрения пользователя. Предварительный натяг встроен в подшипник на заводе.

В отличие от ранее обсужденных подшипников, в которых центрирование является очень важным элементом, самоустанавливающийся шарикоподшипник, рис. 2 (е), благодаря сферически отшлифованному внешнему кольцу может выдерживать значительное смещение вала и корпуса. С другой стороны, грузоподъемность снижается из-за высоких контактных напряжений, которые возникают из-за большой разницы в кривизне между шариками и шариком. внешняя гонка.

Упорный шарикоподшипник, рис. 2 (f), адаптируется к большим осевым нагрузкам, которые почти не имеют радиальной составляющей. Эти подшипники очень больших размеров используются в орудийных башнях и большой землеройной технике »

* С разрешения Американского общества инженеров-механиков, 345 East 47th Street, New York, New York 10017.


Таблица 1. Факторы выбора подшипника *

* Перепечатано из «Какой подшипник и почему?» автор А.О. ДеХарт, ASME Paper 59-MD-12, 1959, с разрешения Американского общества инженеров-механиков, 345 East 17th Street, New York, NY, 10017


3.0 Выбор подшипника


Выбор подшипника представляет собой компромисс между многими факторами, включая характер области применения, требования к характеристикам и стоимость. Полезная таблица выбора подшипников, в которой резюмируются основные рассматриваемые вопросы, была предоставлена ​​A.O. ДеХарта и воспроизведен в Таблице 1.

Для получения более подробной информации, выходящей за рамки данной презентации, читатель отсылается к технической литературе.

4,0 Нагрузки на подшипники


Первым шагом в выборе подходящего шарикоподшипника для конкретного применения является определение поддерживаемых нагрузок. В этом разделе мы перечисляем некоторые из наиболее часто встречающихся механических конфигураций и вызываемые ими нагрузки на подшипники.




Максимальная нагрузка на подшипник на любом валу шкива возникает, когда ремень передает максимальную мощность (т. Е. Ремень будет проскальзывать, если мощность будет увеличена выше этого уровня).В этом случае максимальная нагрузка на подшипник определяется по формуле:

Примечание. В случае цепных приводов нагрузка на подшипник часто приблизительно равна натяжению натянутой стороны цепи, при этом слабая сторона считается без натяжения.


Нагрузку на подшипники распределительного вала из-за нагрузки P можно определить в соответствии со случаями (a) или (b), если распределительный вал поддерживается двумя подшипниками.

(ii) Дисковый кулачок с перемещающимся роликовым толкателем

Нагрузку на подшипники распределительного вала из-за нагрузки P можно определить в соответствии со случаями (a) и (b), если распределительный вал поддерживается двумя подшипниками. Обратите внимание, что сила P в двух вышеупомянутых случаях эквивалентна радиальной силе P вместе с крутящим моментом вокруг оси кулачка.

(f) Цилиндрические зубчатые колеса (внешние)

(g) Цилиндрические зубчатые колеса

Здесь мы рассматриваем только косозубые зубчатые колеса на параллельных валах.

Обратите внимание:
(i) винты на ответных шестернях имеют противоположные стороны;
(ii) Направление осевой нагрузки определяется условием (см. рисунок 12), что векторная сумма радиальной силы и осевой нагрузки перпендикулярна спирали.Это означает, что изменение направления вращения вызывает изменение направления тяги.
Осевая нагрузка в случае косозубых шестерен предполагает, что подшипники способны выдерживать как радиальную нагрузку, так и осевую нагрузку.

Расчет радиальной нагрузки на подшипник для валов с двумя подшипниками может быть получен из случаев (a) и (b).

Снова отметим, что, поскольку действие и противодействие равны и противоположны, три ортогональных компонента силы F, F R и F T действуют на шестерни (и валы), но в противоположных направлениях.


Обратите внимание, что направление F (во всех зубчатых передачах) зависит от направления вращения ведущей шестерни. Осевые нагрузки F TG и F TP являются составляющими усилия разделения зубьев, которое должно восприниматься как шестерней, так и подшипниками шестерни. Направления, действующие на шестерню и шестерню, противоположны. Общая сила подшипника на каждой шестерне — это векторная сумма трех сил: тангенциальной, тяги шестерни и тяги шестерни. Эти силы показаны на рисунке 14.


С помощью этих цифр радиальные нагрузки на подшипники для валов с двумя подшипниками могут быть получены из случаев (a) и (b). Присутствие осевых нагрузок опять же требует осевого приема подшипников.


Обратите внимание, что направление F зависит от направления вращения червяка. Три компонента силы, F, F R и F TW , должны восприниматься как червячными подшипниками, так и подшипниками шестерни. Направления, действующие на червячную передачу и червяк, противоположны.Общая сила опоры на каждый элемент представляет собой векторную сумму этих трех сил. С червяком в качестве привода и шестерней, вращающейся, как показано на рисунке 15, направление этих сил на каждый элемент показано на рисунках 16a и b.

С помощью этих цифр радиальные нагрузки на подшипники для валов с двумя подшипниками могут быть получены из случаев (a) и (b). Опять же, подшипники должны воспринимать как осевые, так и радиальные силы.

(j) Составная прямозубая зубчатая передача

В качестве примера расчета реакции подшипника для всей зубчатой ​​передачи мы рассматриваем прямозубую прямозубую зубчатую передачу, показанную на рисунке 17.

Зубчатая передача, показанная на рисунке 17, передает 1/20 лошадиных сил. Вал С-1 — приводной. Если вал S-2 вращается со скоростью 100 об / мин по часовой стрелке, как показано, каковы силы реакции подшипника на валу S-2?

Схема свободного тела S-2 показана на рисунке 18a, а составляющие силы показаны на рисунке 18b. От мощности в лошадиных силах получается следующая сила:

Эти передаваемые силы создаются силами контактных зубьев, определяемыми уравнением 2:

Где двойные индексы обозначают передачу усилий между стержнями.Например, F 12 означает силу шестерни 1 на шестерне 2.

Вышеупомянутые силы контакта зубьев плюс силы реакции подшипника удерживают вал в равновесии, как показано на Рисунке 18a. Разложив все силы на компоненты X и Y, как показано на рисунке 19, можно применить уравнения равновесия.

Из-за особой ориентации вала, заданной для этой проблемы, компоненты X и Y контактного усилия F 12 являются тангенциальной и нормальной составляющими, но это не относится к F 43 , который наклонен на 50 ° к оси X.


Таким образом, есть 4 неизвестных и два уравнения. Однако, если записать уравнения моментного равновесия, неизвестные можно уменьшить.

Принимая моменты вокруг пеленга A, сначала вокруг оси X, а затем вокруг оси Y (в соответствии с условным обозначением положительные моменты — против часовой стрелки):

Обратите внимание, что знак отрицательный. Это означает, что его направление фактически противоположно предполагаемому в уравнении 26 равновесия.Таким образом, на рисунке 19 компонент должны быть нарисованы в обратном направлении к показанному. И наоборот, компонент имеет положительный знак, поэтому его направление принято для равновесия, а рисунок 19 правильный.

Для определения компонентов реакции X снимаются моменты вокруг оси Y на подшипнике A:

Результирующие силы реакции и ориентации подшипников показаны на Рисунке 20.

5.0 Размер шарикоподшипников


(a) Основные определения

В ходе многолетнего опыта работы с шарикоподшипниками и обширных испытаний было установлено, что что прогноз допустимой нагрузки шарикового подшипника является статистическим событием, связанным с усталостной долговечностью подшипника.Это затрудняет определение размеров шарикоподшипников по сравнению со многими другими элементами машин.

Основным явлением в шарикоподшипниках является то, что срок их службы обратно пропорционален кубу нагрузки на подшипник. Это означает, что при удвоении нагрузки ожидаемый срок службы подшипника сокращается в восемь раз. Это явление было тщательно изучено и привело к принятию отраслевого национального стандарта для оценки шариковых подшипников, впервые разработанного AFBMA (Ассоциация производителей подшипников качения, 1235 Jefferson Davis Highway, Arlington, Virginia, 22202).Ниже приводится сводная информация о допустимой нагрузке шариковых подшипников диаметром менее одного дюйма в соответствии со стандартом 9 ANSI-AFBME, 1978: «Номинальная нагрузка и усталостный ресурс шариковых подшипников» — перепечатано с разрешения Американского национального института стандартов. Inc., 1430 Broadway, New York, NY, 10018:

« Life Criterion . Даже если шарикоподшипники правильно установлены, должным образом смазаны, защищены от посторонних предметов и не подвергаются экстремальным условиям эксплуатации, они могут в конечном итоге утомиться. .В идеальных условиях повторяющиеся напряжения, возникающие в зонах контакта между шариками и дорожками качения, в конечном итоге могут привести к усталости материала, которая проявляется в виде скалывания несущих поверхностей поверхностей. В большинстве случаев усталостная долговечность — это максимальный срок службы подшипника. Эта усталость является критерием срока службы, который использовался в качестве основы для первой части настоящего стандарта ».

Материал, указанный в следующем стандарте, предполагает, что подшипники не имеют усеченной формы. площадь контакта, закаленная сталь хорошего качества в качестве материала подшипника, адекватная смазка, правильная опора и центровка кольца, номинальные внутренние зазоры и адекватные радиусы канавок.Кроме того, не учитываются некоторые высокоскоростные эффекты, такие как центробежная сила шара и гироскопические моменты. Теперь продолжим со стандартом.

« Срок службы .» Срок службы «отдельного шарикоподшипника — это число оборотов (или часов при некоторой заданной постоянной скорости), которые подшипник совершает до того, как в материале любого кольца (или шайбы) появятся первые признаки усталости. ) или любого из тел качения «.

« Расчетный срок службы. « РЕЙТИНГОВЫЙ СРОК СЛУЖБЫ », L 10 , группы внешне идентичных шарикоподшипников — это срок службы в миллионах оборотов, который 90% группы выполнят или превысят.Для одиночного подшипника L 10 также относится к 90% надежности в течение срока службы. Согласно текущему определению, срок службы, который 50% шарикоподшипников завершат или превысит («средний срок службы», L 50 ), обычно не более чем в пять раз превышает НОМИНАЛЬНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ. «

» Номинальная грузоподъемность . «Номинальная грузоподъемность» C для радиального или радиально-упорного шарикоподшипника — это рассчитанная постоянная радиальная нагрузка, которую группа внешне идентичных подшипников со стационарным наружным кольцом теоретически может выдержать в течение НОМИНАЛЬНОГО СРОКА СЛУЖБЫ в один миллион оборотов внутреннего звенеть.Для упорного шарикоподшипника это расчетная постоянная центрическая осевая нагрузка, которую группа внешне идентичных подшипников теоретически может выдержать в течение НОМИНАЛЬНОГО СРОКА СЛУЖБЫ в один миллион оборотов одной из шайб подшипника. Базовая грузоподъемность является только справочным значением, базовое значение в один миллион оборотов НОМИНАЛЬНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ было выбрано для простоты расчета. Поскольку приложенная нагрузка, равная номинальной номинальной нагрузке, имеет тенденцию вызывать местную пластическую деформацию поверхностей качения, не ожидается, что такая большая нагрузка будет обычно применяться.»

(b) Определение номинальной грузоподъемности.


На основе приведенных выше определений в стандарте перечислены уравнения, необходимые для определения номинальной грузоподъемности:

« Расчет номинальной грузоподъемности . Величина номинальной грузоподъемности C для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников с шариками, а не шариками. более 25,4 мм (1 дюйм) в диаметре:

(c) Рисунок


Рассмотрим однорядный радиальный шарикоподшипник ABEC 3 с 10 шариками диаметром 1/16 дюйма, 0.Диаметр внутреннего кольца 330 дюймов и диаметр внешнего кольца 0,452 дюйма в конфигурации с одним экраном.

Это означает, что для нагрузки P = 143 фунта. номинальный срок службы этого шарикоподшипника составит один миллион оборотов, и ожидается, что 90% группы таких шарикоподшипников завершат или превысят это значение.

Предположим, теперь необходимо определить срок службы этого подшипника «L 10 » при работе со скоростью 200 об / мин и нагрузкой 50 фунтов, причем срок службы оценивается в часах работы.

Обозначим срок службы в часах l 10 и пусть N обозначает число оборотов подшипника в минуту.Тогда у нас есть

. Подставляя N = 200, P = 50 и C = 143 в уравнение (29), мы получаем l 10 = 1949 часов.

ПРИМЕЧАНИЕ: L 10 — срок службы подшипника в миллионах оборотов л 10 — срок службы подшипника в часах.

Требуемый график Срок службы при постоянной рабочей скорости был дан Н. Хиронисом (« Today’s Ball Bearings », Product Engineering, 12 декабря 1960 г., стр.63-77, таблица на стр. 68). Настоящая диаграмма воспроизводится с разрешения McGraw-Hill Book Company, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк

(d) Комбинированные осевые и радиальные нагрузки


Такие случаи можно оценить в соответствии с методами, описанными ранее, путем объединения осевых и радиальных нагрузок в эквивалентную радиальную нагрузку. Это определено в стандарте ANSI / AFBMA 9, 1978 следующим образом:

« Расчет эквивалентной радиальной нагрузки . Величина эквивалентной радиальной нагрузки P для радиальных и радиально-упорных подшипников при комбинированных постоянных радиальных и постоянных осевых нагрузках равна :

P = XF r + YF a

Значения X и Y приведены в таблице 4.

Номинальные характеристики и размеры шарикоподшипников связаны со многими соображениями, многие из которых выходят за рамки данной вводной презентации. Для получения дополнительной информации читатель может обратиться к технической литературе.

(6.0) Допуски и зазоры


Для удовлетворительной работы шарикового подшипника чрезвычайно важны соответствующие допуски вала и корпуса. В промышленности установлены стандартные диапазоны допусков, а в таблицах 5 и 6 показаны рекомендуемые отклонения диаметров вала и отверстий корпуса от номинальных.

Для нормального В соответствии с рекомендациями многих производителей для вращающихся валов и неподвижных корпусов, как это дано Wilcock и Booser *, рекомендуются посадки в приблизительном диапазоне K5 и J6 для посадки вала и J6 и H7 для посадки корпуса.

Более полное обсуждение допусков и их связи с применением, установкой и проектированием подшипников — сложная тема, выходящая за рамки данной презентации. Сюда входят соображения, касающиеся температурных воздействий, работы на высоких скоростях, ударных нагрузок, смазки, условий окружающей среды и т. Д.Для обсуждения таких тем читатель отсылается к технической литературе.

* «Конструкция и применение подшипников» Д.Ф. Wilcock and E.R. Booser, McGraw Hill, New York, N.Y., 1-е изд., 1957. стр.69

Таблица 2 * Значения f c

D cos α
d м 		Однорядный радиальный контакт; Однорядный и двухрядный угловой контакт, тип паза (1) Двухрядный радиальный
Контактный паз Тип 		Самоустанавливающийся
Метрическая система (2) дюйм (3) Метрическая система (2) дюйм (3) Метрическая система (2) дюйм (3)
0.05 46,7 3550 44,2 3360 17,3 1310
0,06 49,1 3730 46,5 3530 18,6 1420
0.07 51,1 3880 48,4 3680 19,9 1510
0,08 52,8 4020 50,0 3810 21,1 1600
0.09 54,3 4130 51,4 3900 22,3 1690
0,10 55,5 4220 52,6 4000 23,4 1770
0.12 57,5 ​​ 4370 54,5 4140 25,6 1940
0,14 58,8 4470 55,7 4230 27,7 2100
0.16 59,6 4530 56,5 4290 29,7 2260
0,18 59,9 4550 56,8 4310 31,7 2410
0.20 59,9 4550 56,8 4310 33,5 2550
0,22 59,6 4530 56,5 4290 35,2 2680
0.24 59,0 4480 55,9 4250 36,8 2790
0,26 58,2 4420 55,1 4190 38,2 2910
0.28 57,1 4340 54,1 4110 39,4 3000
0,30 56,0 4250 53,0 4030 40,3 3060
0.32 54,6 4160 51,8 3950 40,9 3110
0,34 53,2 4050 50,4 3840 41,2 3130
0.36 51,7 3930 48,9 3730 41,3 3140
0,38 50,0 3800 47.4 3610 41,0 3110
0,40 48,4 3670 45,8 3480 40,4 3070

  1. а. При расчете номинальной грузоподъемности узла, состоящего из двух одинаковых однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, при дуплексном монтаже пара рассматривается как один двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник.

    г. При расчете номинальной грузоподъемности агрегата, состоящего из двух одинаковых однорядных радиально-упорных шарикоподшипников при двойном монтаже, «лицом к лицу» или «спина к спине», пара рассматривается как один, двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник.

    с. При расчете номинальной грузоподъемности узла, состоящего из двух или более одинаковых одиночных радиально-упорных шарикоподшипников, установленных «в тандеме», изготовленных надлежащим образом и смонтированных для равномерного распределения нагрузки, номинальным значением комбинации является количество подшипников до 0 .В 7 раз больше мощности, чем у однорядного шарикоподшипника. Если агрегат можно рассматривать как несколько индивидуально взаимозаменяемых однорядных подшипников, эта сноска 1c не применяется.

  2. Используется для получения C в ньютонах, если D дано в мм.
  3. Используется для получения C в фунтах, если D дано в дюймах.
* Перепечатано с разрешения Американского национального института стандартов, 1430 Бродвей, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10018 (из ANSI-AFBMA Std 9-1978)

Таблица 3 *

Требуемый срок службы при постоянной рабочей скорости
(данные SKF Industries)
Тип машины Срок службы в часах эксплуатации
Редко используемые инструменты и аппараты
Бывший.: демонстрационный аппарат, устройства для управления раздвижными дверями		 500
Авиационные двигатели 500–2000
Машины для краткосрочного или прерывистого обслуживания, где перерывы в обслуживании не имеют большого значения
Например: ручные инструменты, подъемные приспособления в механических цехах, ручные машины в целом, сельскохозяйственная техника, сборочные краны, загрузочные машины, литейные краны, бытовые машины		 4000–8000
Машины для прерывистого режима работы, где надежная работа имеет большое значение
Бывший.: вспомогательные машины на электростанциях, конвейерное оборудование на производственных линиях, лифты, генеральные краны, станки, реже используемые		 8000 — 12 000
Машины для 8-часового обслуживания, которые не всегда используются полностью
Например: машины в целом для механической промышленности, краны для непрерывной работы, нагнетатели, промежуточные валы		 20 000–30 000
Машины непрерывного действия (круглосуточно)
Бывший.: сепараторы, компрессоры, насосы, валопроводы, рольганги и конвейерные ролики, шахтные подъемники, электродвигатели стационарные		 40 000–60 000
Машины для круглосуточного обслуживания, где надежность имеет большое значение
Например: целлюлозно-бумажные машины, общественные электростанции, шахтные насосы, общественные насосные станции, машины для непрерывной работы на борту судна		 100 000–200 000
* Воспроизведено из книги «Шариковые подшипники сегодняшнего дня» Н.Chironis, Product Engineering, 12 декабря 1960 г., стр. 68 с разрешения McGraw-Hill Book Co. Inc., Нью-Йорк, Нью-Йорк

Таблица 4 * Значения X и Y

Тип подшипника Подшипники однорядные Двухрядные подшипники
Радиальный
Контакты
Паз
Мяч
Подшипники		 F a / C o Ф. a / IZD 2 F a / F r > e F a / F r ≤ e F a / F r > e e
Шт.
Ньютоны, мм 		шт.
фунты.дюйм 		Х Y Х Y Х Y
0,014
0,028
0,056
0,084
0,11
0,17
0,28
0,42
0,56		 0,172
0.345
0,689
1,03
1,38
2,07
3,45
5,17
6,89		 25
50
100
150
200
300
500
750
1000		 0,56 2,30
1,99
1,71
1,56
1,45
1,31
1.15
1,04
1,00		 1 0 0,56 2,30
1,99
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00		 0,19
0,22
0,26
0,28
0,30
0,34
0,38
0,42
0.44 год
Радиально-упорные шарикоподшипники с канавкой и углом контакта 5 ° iF a / C o F a / ZD 2 Для этого типа используйте значения X, Y и e, применимые к
подшипник радиальный контактный однорядный		 1 2,78
2,40
2,07
1.87
1,75
1,58
1,39
1,26
1,21		 0,78 3,74
3,23
2,78
2,52
2,36
2,13
1,87
1,69
1,63		 0,23
0,26
0,30
0,34
0,36
0.40
0,45
0,50
0,52
Шт.
Ньютоны, мм 		шт.
фунты. дюйм
0,014
0,028
0,056
0,084
0,11
0,17
0,28
0,42
0,56		 0,172
0,345
0,689
1.03
1,38
2,07
3,45
5,17
6,89		 25
50
100
150
200
300
500
750
1000
10 ° 0,014
0,029
0,057
0,086
0,11
0,17
0,29
0.43
0,57
0,172
0,345
0,689
1,03
1,38
2,07
3,45
5,17
6,89		 25
50
100
150
200
300
500
750
1000		 0,46 1,88
1,71
1,52
1,41
1,34
1.23
1,10
1.01
1,00		 1 2,18
1,98
1,76
1,63
1,55
1,42
1,27
1,17
1,16		 0,75 3,06
2,78
2,47
2,20
2,18
2,00
1.79
1,64
1,63		 0,29
0,32
0,36
0,38
0,40
0,44
0,49
0,54
0,54
15 ° 0,015
0,029
0,058
0,087
0,12
0,17
0,29
0,44
0.58		 0,172
0,345
0,689
1,03
1,38
2,07
3,45
5,17
6,89		 25
50
100
150
200
300
500
750
1000		 0,44 1,47
1,40
1,30
1,23
1.19
1,12
1.02
1,00
1,00		 1 1,65
1,57
1,46
1,38
1,34
1,26
1,14
1,12
1,12		 0,72 2,39
2,28
2,11
2,00
1,93
1,82
1.66
1,63
1,63		 0,38
0,40
0,43
0,46
0,47
0,50
0,55
0,56
0,56
20 °
25 °
30 °
35 °
40 °		 0,43
0,41
0,39
0.37
0,35		 1,00
0,87
0,76
0,66
0,57		 1 1,09
0,92
0,78
0,66
0,55		 0,70
0,67
0,63
0,60
0,57		 1,63
1,41
1,24
1.07
0,98		 0,57
0,68
0,80
0,95
1,14
Подшипники шариковые самоустанавливающиеся 0,40 0,4 детская кроватка ∞ 1 0,42 детская кроватка ∞ 0,65 0,65 детская кроватка ∞ 1,5 tan α
  1. Два одинаковых однорядных радиально-упорных шарикоподшипника, установленных «лицом к лицу» или «спина к спине», рассматриваются как один, двухрядный радиально-упорный подшипник.
  2. Значения X, Y и e для нагрузки или угла контакта, отличные от указанных в таблице 2, получены путем линейной интерполяции.
  3. Значения X, Y и e, приведенные в Таблице 2, не применимы к подшипникам для заполнения пазов для применений, в которых области контакта шариков с дорожкой качения существенно выступают в паз для заполнения под нагрузкой.
  4. Для однорядных подшипников, когда F a / F r ≤ e, используйте X = 1, Y = 0.
* Перепечатано с разрешения Американского национального института стандартов, 1430 Broadway, New York, N.Y., 10018 (сила ANSI-AFBMA Std. 9-1978).

Таблица 5 ** Отклонение диаметров вала от номинальных размеров, дюймы *

Подходит
внутренний
позвонить на номер
вал 		Толкатель
подходит 		Толкатель
подходит для отжима 		Отжим Привод
подходит 		Легкий
сила
подходит 		Сила
подходит 		тяжелый
сила
подходит
Номинал
диаметр
мм 		г6 h6 h5 j5 j6 к5 к6 м5 м6 n6 п6
Более Вкл.
3 6 -0,0002
-0,0005		 0
-0,0003		 0
-0,0002		 +0,0002
-0,0000
6 10 -0.0002
-0,0006		 0
-0,0004		 0
-0,0002		 +0,0002
— 0,0001		 +0,0003
-0,0001
10 18 -0,0002
-0.0007		 0
-0,0004		 0
-0,0003		 +0,0002
-0,0001		 +0,0003
-0,0001		 +0,0004
+0,0000		 +0,0005
+0,0000
18 30 -0.0003
-0,0008		 0
-0,0005		 0
-0,0004		 +0,0002
— 0,0002		 +0,0004
-0,0002		 +0,0004
+0,0001		 +0,0006
+0,0001		 +0,0007
+0,0003		 +0,0008
+0,0003		 +0.0011
+0,0006
30 50 -0,0004
-0,0010		 0
-0,0006		 0
-0,0004		 +0,0002
-0,0002
+0,0004
-0,0002		 +0,0005
+0,0001		 +0,0007
+0.0001		 +0,0008
+0,0004		 +0,0010
+0,0004		 +0,0013
+0,0007		 +0,0017
+0,0010
50 80 -0,0004
-0,0011
0
-0,0007
0
-0,0005		 +0,0002
-0.0003		 +0,0005
-0,0003
+0,0006
+0,0001		 +0,0008
+0,0001		 +0,0009
+0,0004		 +0,0012
+0,0004		 +0,0015
+0,0008		 +0,0020
+0,0013
80 120 -0.0005
-0,0013		 0
-0,0009
0
-0,0006		 +0,0002
-0,0004		 +0,0005
-0,0004		 +0,0007
+0,0001		 +0,0010
+0,0001
+0,0011
+0,0005		 +0,0014
+0,0005		 +0.0018
+0,0009		 +0,0023
+0,0015
120 180 -0,0006
-0,0015		 0
-0,0010		 0
-0,0007		 +0,0003
-0,0004		 +0,0006
-0,0004		 +0,0008
-0,0001		 +0.0011
+0,0001		 +0,0013
+0,0006		 +0,0016
+0,0006		 +0,0020
+0,0011		 +0,0027
+0,0017
* После SKF
** Перепечатано с разрешения McGraw-Hill Book Co. Inc., Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, из «Конструкция и применение подшипников» Д.Ф. Уилкок и Э.Р.Бузер, 1-е изд., 1957, pp. 64-65

Таблица 6 ** Отклонение отверстий корпуса от номинальных размеров, дюймы *

Подходит
корпус —
Внешнее кольцо 		Закрыть —
Бег
подходит 		Слайд
подходит 		Толкатель
подходит 		Отжим
подходит 		Привод
подходит 		тяжелый
привод
подходит 		Легкий
сила
подходит
Номинал
диаметр
мм 		G7 H8 H7 J7 J6 K6 K7 M6 M7 N6 N7 П6 П7
Более Вкл.
10 18 +0,0002
+0,0009		 0
+0,0011		 0
+0,0007		 -0,0003
+0,0004		 -0,0002
+0,0002
-0,0004
+0,0001		 -0,0005
+0,0002		 -0,0006
-0.0002		 -0,0007
0		 -0,0008
-0,0004		 -0,0009
-0,0002		 -0,0010
-0,0006		 -0,0011
-0,0004
18 30 +0,0003
+0,0011		 0
+0,0013		 0
+0.0008		 -0,0004
+0,0005		 -0,0002
+0,0003		 -0,0004
+0,0001		 -0,0006
+0,0002
-0,0007
-0,0002		 -0,0008
0		 -0,0009
-0,0004		 -0,0011
-0,0003
-0,0012
-0.0007		 -0,0014
-0,0006
30 50 +0,0004
+0,0013		 0
+0,0015		 0
+0,0010		 -0,0004
+0,0006		 -0,0002
+0,0004		 -0,0005
+0,0001		 -0,0007
+0.0003		 -0,0008
-0,0002		 -0,0010
0		 -0,0011
-0,0005		 -0,0013
-0,0003		 -0,0015
-0,0008		 -0,0017
-0,0007
50 80 +0,0004
+0,0016		 0
+0.0018		 0
+0,0012		 -0,0005
+0,0007		 -0,0002
+0,0005		 -0,0006
+0,0002		 -0,0008
+0,0004		 -0,0099
-0,0002		 -0,0012
0		 -0,0013
-0,0006		 -0,0015
-0,0004		 -0.0018
-0,0010		 -0,0020
-0,0008
80 120 +0,0005
+0,0019		 0
+0,0021		 0
+0,0014		 -0,0005
+0,0009		 -0,0002
+0,0006		 -0,0007
+0,0002		 -0,0010
+0.0004		 -0,0011
-0,0002		 -0,0014
0		 -0,0015
-0,0006		 -0,0018
-0,0004		 -0,0020
-0,0012		 -0,0023
-0,0009
120 180 +0,0006
+0,0021
0
+0.0025
0
+0,0016		 -0,0006
+0,0010
-0,0003
+0,0007
-0,0008
+0,0002		 -0,0011
+0,0005		 -0,0013
-0,0003		 -0,0016
0		 -0,0018
-0,0008		 -0,0020
-0.0005		 -0,0024
-0,0014		 -0,0027
-0,0011
180 250 +0,0006
+0,0024		 0
+0,0028
0
+0,0018		 -0,0006
+0,0012		 +0,0003
-0,0009		 -0,0009
+0.0002		 -0,0013
+0,0005
-0,0015
-0,0003		 -0,0018
0		 -0,0020
-0,0009		 -0,0024
-0,0006		 -0,0028
-0,0016		 -0,0031
-0,0013
250 315 +0,0007
+0.0027		 0
+0,0032		 0
+0,0020		 -0,0006
+0,0014		 -0,0003
+0,0010		 -0,0011
+0,0002		 -0,0014
+0,0006		 -0,0016
-0,0004		 -0,0020
0		 -0,0022
-0,0010		 -0.0026
-0,0006		 -0,0031
-0,0019		 -0,0035
-0,0014
315 400 +0,0007
+0,0030		 0
+0,0035		 0
+0,0022		 -0,0007
+0,0015		 -0,0003
+0,0011		 -0.0011
+0,0003		 -0,0016
+0,0007		 -0,0018
-0,0004		 -0,0022
0		 -0,0024
-0,0010		 -0,0029
-0,0006		 -0,0034
-0,0020		 -0,0039
-0,0016
400 500 +0.0008
+0,0033		 0
+0,0038		 0
+0,0025		 -0,0008
+0,0017		 -0,0003
+0,0013		 -0,0013
+0,0003		 -0,0018
+0,0007		 -0,0020
-0,0004		 -0,0025
0		 -0,0026
-0.0011		 -0,0031
-0,0007		 -0,0037
-0,0022		 -0,0043
-0,0018
500 630 +0,0009
+0,0035		 0
+0,0041		 0
+0,0027		 -0,0009
+0,0018		 -0,0003
+0.0014		 -0,0014
+0,0003		 -0,0019
+0,0008		 -0,0022
-0,0005		 -0,0027
0		 -0,0029
-0,0012		 -0,0034
-0,0007		 -0,0041
-0,0024		 -0,0046
-0,0020
* После SKF
** Перепечатано с разрешения McGraw-Hill Book Co.Inc., Нью-Йорк, штат Нью-Йорк из «Конструкция и применение подшипников» Д.Ф. Уилкок и Э.Р. Бузер, 1-е изд., 1957, стр. 64-65.

Для чего используются шариковые подшипники?

Обновлено 22 сентября 2019 г.

Автор С. Хуссейн Атер

Иногда самые полезные устройства в физике и технике — самые простые. Шариковые подшипники показывают, насколько универсальны металлические кольца. Как вы можете видеть во многих обычных предметах, таких как автомобили, велосипеды, скейтборды и другие машины, в которых используются движущиеся металлические части, люди веками использовали силу шариковых подшипников.

Использование шарикового подшипника

Представьте себе скольжение по мягкому ковру в обуви. Это может быть сложно из-за трения между ковром и вашей обувью, которая может быть сделана из чего угодно, включая кожу, пластик, дерево или резину. Если бы вы вместо этого носили носки, было бы намного проще, потому что трение между мягким ковром и материалом носков гораздо меньше. Шариковые подшипники работают так же.

Шариковые подшипники уменьшают трение между нагрузками на них.Они делают это, потому что представляют собой металлические шарики или ролики, которые перемещаются по гладкой металлической поверхности во внутреннем и внешнем контурах (иногда называемых кольцами). Вы можете узнать о многих сферах применения шарикоподшипников, изучив их физику. Шариковые подшипники несут нагрузки в радиальном направлении, и эти нагрузки создают перпендикулярную силу к оси вращения шарикового подшипника.

Скольжение металлических шариков по петлям шарикоподшипника создает трение между объектом и его поверхностью, которое замедляет движение объекта.В некоторых случаях объект приближается к остановке. Этот механизм позволяет использовать шарикоподшипники в шкивных или вращательных системах, которые необходимо контролировать. Например, ступичное колесо автомобиля использует радиальную нагрузку от веса автомобиля и тягу от поворота.

Во всех случаях шарикоподшипников баланс между осевым усилием и радиальной нагрузкой заставляет шарикоподшипники уменьшать трение между шариками во внутреннем и внешнем кольцах и выдерживать нагрузку на объект. Шариковые подшипники воспринимают нагрузку и передают ее с внешнего кольца на внутреннее, позволяя сферам в центре каждого кольца легко вращаться.

Каждая сфера соединена с двумя кольцами, но только там, где это необходимо для уменьшения трения между компонентами самого шарикового подшипника. По этим причинам шариковые подшипники созданы для уменьшения трения и уменьшения скорости вращения.

Типы шарикоподшипников

Типы шарикоподшипников сильно различаются по их механизму. Самый распространенный вид — это жесткий однорядный или радиальный шарикоподшипник . Такая конструкция заставляет шарики двигаться по дорожкам с глубокими канавками, а конструкция шарикоподшипников с глубокими канавками позволяет им нести как радиальные, так и осевые нагрузки.Герметичные версии шариковых подшипников смазываются постоянно, чтобы сократить время их обслуживания.

Двухрядные шариковые подшипники используют два ряда шариков. Конструкция придает большую жесткость движению самого подшипника. Они используются в электродвигателях, центробежных насосах и электромагнитных муфтах. Некоторые шариковые подшипники выравниваются таким образом, что позволяет валу учитывать любое смещение под углом по отношению к корпусу шарикового подшипника.

У шарикоподшипника с угловым контактом типа одна сторона наружного кольца обрезана, чтобы позволить большему количеству шариков вставить себя.Эти подшипники могут выдерживать большие осевые нагрузки в одном направлении, а также использовать больше шариков в самих подшипниках. Это означает, что инженеры используют их попарно в обоих направлениях для переноски тяжелых грузов в установке, которая делает их радиально-упорными двухрядными шарикоподшипниками . Эти типы шариковых подшипников также различаются в зависимости от их материала.

Типы материалов шарикоподшипников

Шариковые подшипники различаются по материалу, в том числе стальные, керамические или пластмассовые шарикоподшипники для различных целей.Эти типы шарикоподшипников различаются по скорости работы, достижимым температурам и другим свойствам, связанным с использованием шарикоподшипников. Понимание достоинств и недостатков каждого типа материала позволит вам принять более мудрое решение о том, нужны ли вам шариковые подшипники.

Стальные шариковые подшипники

В стальных шарикоподшипниках используются компоненты, полностью изготовленные из стали, или стальные сплавы со следами других элементов в составе. Они идеально подходят для работы с очень тяжелыми грузами с высокой скоростью вращения при вращении.

Эти типы шарикоподшипников могут дать вам очень точные измерения, поскольку они изготовлены с высокой точностью. Их свойства позволяют использовать стальные углеродистые шарикоподшипники, в частности, в замках, велосипедах, роликовых коньках, тележках и конвейерных машинах.

Материал стального шарикоподшипника, к сожалению, может вызвать коррозию в присутствии воды или газов, которые изменяют химический состав самой стали. Эти типы шарикоподшипников также могут быть очень тяжелыми и шумными при использовании на производстве и в других условиях.

Стальные шарикоподшипники могут быть очень дорогими, и инженерам также необходимо постоянно смазывать стальные металлы, чтобы они работали эффективно. Если они не обслуживаются должным образом, они могут вызвать отказ подшипника и не доживут до конца предполагаемого срока службы.

Производители создают и продают стальные шарикоподшипники разных стилей. Вы можете купить стальные шарики с большим содержанием углерода, которые подвергаются термообработке или закалены другими методами. Различия в содержании углерода в стальных шарикоподшипниках влияют на их свойства.Низкоуглеродистые стали используются в областях, где требуется устойчивость к коррозии, но не обязательно иметь закаленную поверхность.

Хотя в линейном валу шарикоподшипника можно использовать низкоуглеродистую сталь, они не подходят для контакта между самими шариками. Обычно они используются с полимером, чтобы предотвратить повреждение в этих случаях. Стальные шарикоподшипники с умеренным содержанием углерода прочные, водостойкие и прочные, что делает их подходящими для шестерен, осей, шпилек и других компонентов машин.Высокоуглеродистые стали являются самыми прочными и твердыми, устойчивыми к коррозии.

Керамические шарикоподшипники

Керамические шарикоподшипники обычно создаются как «гибриды», в которых наружное кольцо, внутреннее кольцо и сепаратор изготовлены из стали, а сами шарики изготовлены из керамики. Керамические свойства позволяют им работать с быстрым оборотом в минуту, сохраняя при этом низкую рабочую температуру и ограничивая уровень шума, который они создают.

Эти гибридные конструкции из керамики и стали повреждаются коррозией, но сами керамические шарики менее подвержены коррозии, чем стальные материалы, и более прочные и легкие, чем стальные шарикоподшипники.

Эти типы шарикоподшипников могут использоваться в электротехнике, где стальные шарикоподшипники не могут, потому что керамические шарикоподшипники не проводят ток, но они также очень дороги. Керамические шарикоподшипники выдерживают высокие температуры, что позволяет им работать на более высоких скоростях. Цены на некоторые из этих шарикоподшипников в целом могут быть высокими, но вы также можете найти их недорогие версии.

Керамический материал этих шарикоподшипников придает им вес менее 40%, чем у стальных шарикоподшипников.Инженеры обычно производят их, используя керамический нитрид кремния, чтобы проявлять эти химические и физические свойства. Они используются в угловых подшипниках, упорных подшипниках, опорных подшипниках, игольчатых подшипниках и роликовых подшипниках. Керамические материалы могут быть прочнее стали, но обычно они жестче, чем материал шарикоподшипников.

Для полировки стальных керамических шариков используется магнитное поле с потоком плазмы. Этот метод производства обеспечивает более высокую скорость вращения, чем стальные шарикоподшипники.Они электрически изолируют, что означает, что они не проводят электричество, поэтому они не выходят из строя, если через них проходит ток, и они могут работать без смазки, как и должны быть стальные шарикоподшипники.

Пластиковые шарикоподшипники

Недавние инновации привели к производству пластмассовых шарикоподшипников, в которых используются пластиковые кольца и пластиковый сепаратор, которые можно купить в виде шариков из пластика, стекла или нержавеющей стали. Наиболее распространенным материалом для изготовления шариковых подшипников этого типа является шарик из нержавеющей стали.Это самый доступный вариант, но они также тяжелее пластика или стекла. Они также могут легко стать магнитными, что может нарушить движение и физику близлежащих материалов.

Пластиковые шарикоподшипники со стеклянными шариками — отличный выбор, когда нельзя использовать металл. Они обладают высокой химической стойкостью и имеют меньший вес, чем стальные шары. Пластиковые шарики для пластиковых шарикоподшипников весят еще меньше и обладают износостойкостью по мере использования с течением времени. Большинство пластиковых шарикоподшипников являются самосмазывающимися, легкими и устойчивыми к коррозии при бесшумной работе.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *