Размеры и другие характеристики шариков подшипников

На протяжении столетий человечество использует такие изделия, как шариковые подшипники. В древние времена они имели примитивный вид. В наши же дни эти изделия были усовершенствованы. В большинстве машин, оборудовании и узлах применяют шариковые подшипники.

История возникновения

Подшипник — деталь, которая была изобретена достаточно давно. К эпохе каменного века относятся первые находки, которые можно рассматривать в качестве прототипов современных шариковых подшипников. В то время древний человек уже имел навыки сверления отверстий в камне. Благодаря им и был создан первый подшипник скольжения. В качестве предшественников современного роликового подшипника в древние времена выступали деревянные бревна, которые люди использовали для перемещения тяжелых грузов. Активно они использовались в Древнем Египте, где с их помощью тяжелые камни перемещали на место строительства пирамид.

В 330 году до нашей эры был изобретён первый прототип подшипника качения. Он был придуман Диадом – инженером, жившим во времена древней Греции. Опоры качения в своих изобретениях использовал Леонардо да Винчи. Приближенные к современным образцам подшипники из металла появились в 1785 году. Родиной их изобретения принято считать Англию. Только в конце 19 века началось массовое производство шариковых подшипников. Во многом этому поспособствовало внедрение абразивной обработки.

Если говорить о переломном моменте в истории этих изделий, то таковым является 1853 год. Именно в то время инженер Фридрих Фишер сконструировал первый подшипниковый велосипед. Через некоторое время в 20-е годы XIX века роликовые подшипники получили широкое применение. Несколько десятилетий спустя появились игольчатые и конические подшипники.

Классификация подшипников

В настоящее время под подшипниками принято понимать детали разного диаметра и размера, изготовленные из металла, которые представляют собой составляющие части опоры, обеспечивающие поддержание различных подвижных конструкций. Если говорить об основной функции шарикового подшипника, то она заключается в передаче от движущегося узла на другие элементы конструкции нагрузки с меньшим сопротивлением.

В настоящий момент существует несколько разновидностей этих изделий, различающихся между собой принципами работы. На основании этого критерия их принято подразделять на следующие типы:

• качения;
• скольжения;
• газодинамические;
• динамические;
• магнитные.

В машиностроительной отрасли наибольшее распространение получили два типа этих изделий:

• качения;
• скольжения.

Далее мы подробно рассмотрим, какое устройство имеет шариковый подшипник качения.

Говоря о его конструкции необходимо отметить два кольца, выступающие основными элементами. Кроме того, составляющей частью таких изделий являются тело качения и сепаратор. Отметим, что в некоторых подшипников сепаратор отсутствует.

Подшипники качения разного диаметра и размера, которые лишены сепаратора, отличается высокой грузоподъемностью. Однако они имеют невысокие скоростные характеристики. Дорожки для качения в таких изделиях располагаются на торцевой поверхности кольца, а также внутри него. При работе изделий по ним происходит движение тела качения.

Классификация подшипников качения

Подшипники качения можно классифицировать на несколько видов. На основании такого параметра, как вид качения эти изделия разделяются на шариковые и роликовые.

По такому критерию, как воспринимаемые нагрузки эти изделия разделяются на следующие виды:

• радиальные;
• радиальные упорные;
• упорные.

По такому параметру, как количество рядов качения, эти изделия разделяются на:

• однорядные;
• двухрядные;
• многорядные.

Государственный стандарт разделяет эти изделия на 11 типов. Важными характеристиками являются наружный и внутренний диаметр, толщина. Большое значение имеет качество изготовления, поскольку от этого зависит КПД машины, работоспособность и продолжительность срока эксплуатации. На современных машинах в настоящее время чаще всего устанавливаются контактные изделия, а наряду с ними и бесконтактные подшипники разного диаметра и размера.

Основные виды изделий

Шариковые подшипники радиального вида представляют собой деталь, отличающуюся широким спектром применения. Их можно использовать в условиях, в которых применять упорные модификации нет возможности. Эти изделия рассчитаны на радиальную нагрузку. Кроме того, они в состоянии воспринимать и осевые нагрузки небольшой величины. Одной из их особенностей являются хорошие скоростные показатели. Однако перекосов валов они не выдерживают. Помимо этого, они имеют невысокую нагрузочную способность. Если говорить о лидерах по производству этих изделий, то таковыми являются компании из Швеции и Японии.

Упорный шариковый подшипник — эти изделия определенного диаметра, рассчитанные на работу при осевой нагрузке. Радиальную нагрузку этот вид шариковых подшипников не выносит. Для них характерны высокие скоростные качества, однако нагрузоспособность у них довольно низкая.

Подшипник упорного вида однорядный

Одна из их особенностей таких изделий состоит в том, что их можно эксплуатировать при незначительных нагрузках и невысоких оборотах. Государственный стандарт подразделяет эту разновидность изделий на одинарные и двойные.

Радиальные упорные по своему устройству схожи с радиальными. Основное отличие этих изделий состоит в том, что работать они должны одновременно и с осевой, и с радиальной нагрузкой. Если эти условия не будут выполняться, то такие изделия невозможно будет эксплуатировать. При использовании они обеспечивают хорошую скорость.

Необходимо сказать, что эти изделия могут объединяться в дуплексы и триплексы. Это обеспечивает им возможность выдерживать осевую и радиальную нагрузку одновременно. Такая разновидность широко применяется в производстве станков и в сфере автомобилестроения.

Подшипники радиальные двухрядные

В 1907 году был изобретен этот тип изделий. Изобретателем этой разновидности изделия стал Свен Вингквист. Позднее он стал основателем и главой шведской компании SKF. Благодаря его изобретению появилась возможность передавать всю мощность от одной паровой машины к ткацким станкам, расположенным в цехе. В основе созданного инженером изобретения лежал шариковый подшипник. Однако изделие имело определенные отличия. Основное состояло в том, что у него была сферическая поверхность, расположенная на внешнем кольце. Это обеспечивает возможность его функционирования приливов. За счет этого он мог работать при изгибе и перекосе валов.

Сферический шариковый подшипник

Для продукции этого вида характерна высокая степень восприимчивости к радиальным нагрузкам. Кроме того, такой продукт, который мог быть определенного диаметра, в состоянии выдерживать только незначительные осевые нагрузки. Название этих изделий связано с наличием на их внутренней поверхности наружного кольца, имеющего сферическую поверхность. Обработанная по сфере дорожка качения обеспечивает возможность изделию самоустанавливаться. Применять эти изделия можно в узлах, оснащенных нежесткими валами.

Изготовление и цены

Изготовление таких продуктов, как шариковые подшипники представляет собой довольно сложный технологический процесс. Он включает несколько этапов. Самым сложным можно считать изготовление самих шариков.

Первый этап — штамповка заготовок. Для их формирования используется стальная проволока. После этого заготовки проходят обкатку, для того чтобы придать им шарообразную форму и определенный диаметр.

Второй этап — обработка шариков до закалки. Во время этого этапа происходит абразивная обработка шариков. После этого отгалтованные шарики подвергаются термической обработке.

Шлифовка шариков — заключительный этап производства. Эта процедура выполняется на шлифовальном станке. Когда операция завершена, готовые изделия отправляют на промывку. После этого производится их контроль. Далее выполняется сортировка по селекционным группам в зависимости от диаметра с последующей упаковкой.

Потребность в шариковых подшипниках разного диаметра сегодня достаточно высока. У потребителей, которые заинтересованы в их приобретении, конечно же, возникает вопрос, касаемо их стоимости. Необходимо сказать, что цена шариковых подшипников может быть разной. Она варьируется в диапазоне от 19 до 6,5 тысяч рублей. На цену изделия оказывает влияние марка подшипника, диаметр и фирма-изготовитель.

Заключение

Шариковые подшипники — востребованная продукция. Ее использование в машинах и оборудовании обеспечивает высокий КПД его работы. Кроме этого, применение этих изделий определенного диаметра позволяет уменьшить сопротивление и другие нагрузки при работе машин и механизмов. На рынке предлагается большой выбор различных видов шариковых подшипников. У каждого из них имеется свое назначение. Назначение, марка, диаметр и производитель этих изделий также оказывает влияние на цену подобной продукции.

Нужно понимать, что, если вы выбираете продукцию малоизвестной компании необходимого диаметра по низкой цене, то качество у изделий будет невысоким. Если вы хотите эксплуатировать свое оборудование и машины без особых проблем, то при выборе шарикоподшипников определенного диаметра следует отдавать предпочтение в пользу продукции компании, которая давно работает на рынке и имеет хорошую репутацию.