Почти за полтора века активного применения подшипников качения в кругу их разработчиков, производителей и потребителей, а также конструкторов роторных машин и механизмов, естественным образом сложился профессиональный жаргон как система устойчивых понятий и определений – терминология подшипников качения. Поэтому знание и грамотное употребление этих терминов является необходимым умением любого, считающего себя специалистом в подшипниках.
Термины, применяемые при описании подшипников качения и подшипниковых узлов, регламентированы стандартами ISO 5593 «Подшипники качения – словарь терминов» и ГОСТ 24955-81 «Подшипники качения. Термины и определения». Далее даны пояснения терминов, наиболее часто встречающихся при описании подшипников.
Подшипник – опора или направляющая, которая определяет положение движущихся частей по отношению к другим частям механизма.
Подшипник качения – подшипник, работающий по принципу трения качения.
Шарикоподшипником называется подшипник с шариками в качестве тел качения. Если в качестве тел качения применяются ролики, то это роликоподшипник. По форме тел качения роликовые подшипники получили в названии дополнительное определение цилиндрических, конических, сферических, игольчатых и тороидальных.
Подшипник качения, предназначенный для восприятия радиальных нагрузок, т.е. действующих поперёк оси вращения, называется радиальным шариковым (или роликовым) подшипником, рис.1.
Рис.1 Радиальные подшипники
Подшипник качения, предназначенный для восприятия осевой нагрузки, действующей вдоль оси вращения, называется упорным шариковым (или роликовым) подшипником., рис.2
Рис.2 Упорные подшипники
Если подшипник одними и теми же телами качения способен одновременно воспринимать и радиальную, и осевую нагрузку, то его называют радиально-упорным или упорно-радиальным - в зависимости от того, для какой из нагрузок подшипник приспособлен в большей степени, что определяется конструктивным углом контакта – углом между линией передачи нагрузки и плоскостью, перпендикулярной оси вращения подшипника, рис.3
Рис.3 Радиально-упорный, упорно-радиальный подшипники и угол контакта
В некоторых подшипниках имеются две группы тел качения, одна из которых ориентирована на восприятие только радиальной нагрузки, а другая – только осевой. Такие подшипники называются комбинированными, рис.4
Рис.4 Комбинированные подшипники
Шариковый (или роликовый) подшипник, обеспечивающий перемещение движущейся части в линейном направлении, называется подшипником качения для линейного перемещения в отличие от «обычного» подшипника, предназначенного для вращения вала относительно корпуса, рис.5.
Рис.5 Подшипник качения для линейного перемещения
Подшипники, имеющие один ряд тел качения, называются однорядными, два ряда – двухрядными, три и более – многорядными, рис. 6, однако весьма распространённые в тяжёлом машиностроении подшипники с четырьмя рядами тел качения получили собственное название: четырёхрядные.
Рис.6 Двухрядные и четырёхрядный подшипники
В отношении упорных подшипников с одним рядом тел качения, способных воспринимать осевую нагрузку в одном направлении, применяется термин одинарный упорный подшипник. Если в упорном подшипнике два ряда тел качения, что даёт подшипнику возможность воспринимать осевую нагрузку в обоих направлениях, то двойной упорный подшипник, рис.7
Рис.7 Одинарный и двойной упорные шарикоподшипники
Для расширения функционала опоры из специально подобранных радиально-упорных подшипников одного типоразмера формируют комплекты, называемые сдвоенными или спаренными подшипниками, причём это название сохраняется даже когда в комплекте более двух подшипников, рис.8
Рис.8 Сдвоенные (спаренные) радиально- упорные шарикоподшипники
Все детали и элементы подшипника качения также имеют собственные названия.
Общим названием шариков и роликов любой формы является термин тела качения, в пределах одного подшипника все тела качения вместе называются комплектом тел качения.
Кольца радиальных и радиально-упорных подшипников называются соответственно наружным кольцом и внутренним кольцом. Для упорно-радиальных и упорных подшипников используется термины, определяемые взаимодействием кольца с валом: тугое кольцо монтируется на вал и имеет зазор с корпусом, свободное кольцо имеет зазор с валом, но часто монтируется без зазора в корпус, рис. 9
Рис.9 Свободные (1) и тугие (2) кольца упорных шарикоподшипников
Часть поверхности кольца, по которой катятся тела качения, называется дорожкой качения, её поперечный профиль соответствует форме тел качения в подшипнике, рис. 10
Рис.10 Дорожка качения обозначена цифрой 1
Форма отверстия внутреннего кольца описывается терминами подшипник качения с цилиндрическим отверстием или подшипник качения с коническим отверстием. Рис. 11
Рис.11 Подшипники с цилиндрическим (слева) и коническим (справа) отверстием
Аналогично наружная посадочная поверхность наружного кольца может иметь цилиндрическую или сферическую форму, и в последнем случае применяется термин подшипник качения со сферической посадочной поверхностью наружного кольца, рис. 12. Важно не путать эти определение с цилиндрическими, коническими и сферическими подшипниками!
Рис.12 Подшипники со сферической посадочной поверхностью наружного кольца
Наружные кольца подшипников некоторых типов могут иметь дополнительные конструктивные элементы, порождающие соответствующие термины, в частности: подшипник с фланцем на наружном кольце, подшипник с пазами на наружном кольце, подшипник с канавкой под упорное кольцо, а также подшипник с упорным кольцом, рис. 13
Рис.13 Подшипники с фланцем, с канавкой под упорное кольцо, с упорным кольцом
Некоторые подшипники имеют специальные конструктивные элементы, предназначенные для подвода смазочного вещества – смазочные отверстия и смазочные канавки в наружном или внутреннем кольце, рис. 14.
Рис.14 Подшипники канавкой и отверстиями для смазывания в кольцах
Плоские поверхности колец называются торцами.
Поверхность сопряжения торца и наружной поверхностью наружного (свободного) кольца или внутренней поверхностью внутреннего (тугого) кольца называется монтажной фаской, рис. 15
Рис.15 Монтажная фаска наружного кольца (1) и внутреннего кольца (2)
Выступ на кольце подшипника качения, ограничивающий поверхность дорожки качения, называется бортик. В зависимости от типа подшипника, бортик может располагаться на краю кольца или в середине между дорожками качения. Часть бортика конического роликоподшипника, контактирующую с большим основанием ролика, называют опорный торец, рис.16
Рис.16 Бортики (1) и опорный торец (2)
Кроме вышеперечисленных, в конструкции подшипников встречаются и другие кольца. Так в однорядных цилиндрических роликоподшипниках некоторых типов применяется плоское упорное кольцо или фасонное упорное кольцо, рис.17.
Рис.17 Плоские (1) и фасонное (2) упорные кольца
В упорных шарикоподшипниках нашло применение свободное самоустанавливающееся кольцо и в паре с ним – подкладное кольцо, рис. 18.
Рис.18 Свободное самоустанавливающееся кольцо (1) и подкладное кольцо (2)
Деталь конструкции подшипника, удерживающая вместе тела качения, называется сепаратор, рис. 19. Однако бывают подшипники, называемые бессепараторными, в которых эта деталь отсутствует.
Рис.19 Сепаратор подшипника (1) и бессепараторный подшипник (справа)
Подшипник качения может иметь встроенные уплотнительные устройства с одной или с двух сторон. В зависимости от конструкции этих устройств, к названию подшипника добавляется определение с защитной шайбой (шайбами), с контактным уплотнением (уплотнениями) , рис. 20, или открытый, если уплотнительные устройства отсутствуют. Обычно термин «открытый» опускается.
Рис.20 Подшипник с контактными уплотнениями с двух сторон (слева) и с одной защитной шайбой (справа)
Кроме перечисленных, существуют сотни других терминов, применяемых разработчиками, производителями и потребителями подшипников на всех стадиях жизненного цикла роторного оборудования, многие из которых будут подробно рассмотрены в следующих статьях.
