Типы подшипников и схемы их установки
Одними из важнейших элементов шпиндельных узлов фрезеровальных и других обрабатывающих станков являются подшипники. От их качества и надежности зависит правильное функционирование узла. Они позволяют шпинделю свободно вращаться , исключая осевые и радиальные смещения. Также подшипники принимают на себя нагрузки и передают их опорам.
Материалы
Подшипники бывают металлическими, керамическими и металлокерамическими. Традиционным материалом для производства подшипников является сталь. Но в последнее время набирают популярность конструкции из керамики, поскольку они обладают массой преимуществ. Наибольшее распространение получили гибридные модели. В них тела качения выполнены из керамики, а кольца — из стали.
В некоторых случаях в шпиндельных узлах применяются самосмазывающиеся подшипники. Их кольца изготавливаются из металлокерамической массы, полученной по технологии спекания. Такой материал характеризуется мелкопористой структурой с большим количеством пустот. Смазка проникает в них и сохраняется там в течение всего срока эксплуатации изделия. Благодаря этому данные подшипники не нуждаются в регулярном обслуживании.
Разновидности подшипников
По типу воспринимаемых нагрузок изделия бывают:
- упорными;
- радиальными;
- упорно-радиальными;
- радиально-упорными.
Упорные предназначены для восприятия преимущественно осевых нагрузок, а радиальные отлично справляются с силами, действующими перпендикулярно оси вращения. Радиально-упорные и упорно-радиальные являются универсальными изделиями. Они хорошо воспринимают как осевые, так и радиальные нагрузки.
Шпиндели, как правило, оснащаются радиально-упорными подшипниками. Для того чтобы узел выдерживал высокие осевые нагрузки, подшипники могут устанавливаться парами, по три и по четыре. Такой способ размещения допускает использование нескольких схем установки:
«Дуплексы»
| Схема установки 0 - DB - (back to back) - (спиной к спине)Это пара характеризуется повышенной устойчивостью при работе на изгиб и передачей осевых усилий в обоих направлениях. Но эти усилия всегда воспринимаются только одним подшипником. Данную схему целесообразно использовать для восприятия изгибающих моментов. |
|
| Схема установки X - DF - (face to face) - (лицом к лицу)По сравнению со схемой размещения O данная пара обладает меньшей устойчивостью к изгибу и может передавать осевые усилия в обоих направлениях. Но эти усилия всегда воспринимаются только одним подшипником. |
|
| Схема установки T - DT - (tandem) - (тандем)Это пара характеризуется повышенной устойчивостью, и ее использование целесообразно для восприятия осевых усилий в одном направлении. |
|
«Триплексы»
| Схема установки 0T |
|
| Схема установки XT |
|
| Схема установки TT |
|
«Квадро»
| Схема установки OTT |
|
| Схема установки XTT |
|
| Схема установки TTT |
|
| Схема установки TOT |
|
| Схема установки TXT |
|
Также изделия классифицируют по типу тел качения. Самыми распространенными являются шариковые подшипники. В них используются шарообразные тела качения, которые перемещаются по дорожкам, выполненным в наружных и внутренних кольцах. Шарики размещаются в металлических или полимерных сепараторах. Благодаря малой площади контакта между телами качения и беговыми дорожками при работе узла не возникает больших сил трения. Поэтому шарикоподшипники могут развивать большие скорости вращения без перегрева, износа и разрушения.
Еще одной разновидностью изделий являются роликовые подшипники. В них используются цилиндрические тела качения, заключенные в сепараторы. Они отличаются способностью выдерживать очень высокие радиальные нагрузки. Роликовые подшипники могут быть цилиндрическими и коническими. Во втором варианте конические тела качения расположены под некоторым углом к оси вращения. Это позволяет воспринимать не только радиальные, но и осевые нагрузки.
