Как известно, существуют подшипники качения и скольжения. В этой заметке мы поговорим о подшипниках качения. Они имеют ряд плюсов. Например, небольшой коэффициент трения, низкий момент сопротивления в период пуска, могут без проблем работать при небольшом расходе масла, а также функционируют в разреженном пространстве.
Можно также отметить небольшое влияние режима работы на коэффициент трения, относительно малые осевые габариты и широкий диапазон рабочих температур (500-600 С). К тому же, подшипники качения обеспечивают более точную центровку вала.
Если есть преимущества, то есть и недостатки. Минусы подшипников качения выражаются в их жёсткой работе. То есть, отсутствует демпфирование колебаний при нагрузке на подшипники. Этот вид подшипников довольно сложно устанавливается. Если некорректно и неточно их установить, то это тут же скажется на их работе.
Стоит также отметить, что существует металлический контакт между обоймами подшипника и телами качения. Во время работы они издают серьёзный шум, который вызван некоторыми погрешностями формы. Подшипники этого вида имеют довольно большую массу и радиальные размеры. Срок службы этого вида подшипников зависит от количества циклов нагружения. Он определяется материалом при определенной нагрузке. Естественно, что он зависит от частоты вращения и при увеличении нагрузки срока эксплуатации уменьшается.
Какие материалы используются для производства
В большинстве случаев тела качения изготовлены из стали марки ШХ. Это хромистые стали с содержанием углерода 1-1,2 процента. В марке стали зашифровано содержание хрома, которое можно прочитать в %-ных долях. В большинстве случаев обоймы выполнены из марок ШХ. Сами тела качения изготовлены также из ШХ, но другого состава.
Чтобы придать цементиту зернистую структуру, по технологии предусмотрен отжиг заготовок. Сначала проводится операция закалки (820 С), а затем отпуск в интервале температур 150-160 С. Чтобы снизить содержание аустенита, который остался после предыдущих операций, проводится закалка при температуре -30 по Цельсию.
Если делаются обоймы тел качения большого размера, то их поверхности делают цементованными из соответствующей стали. Процесс цементации продолжается до 150 часов при температуре в интервале от 850 до 900 С. В результате получается цементированный слой толщиной от 5 до 6 мм.
После того, как закончен процесс цементации, проводится отжиг заготовок. Температура при этом выдерживается на уровне 800 С. Затем делается закалка при 750-800 С, а потом проводится отпуск при температуре около двухсот градусов по Цельсию.
Если подшипник качения предназначен для работы в агрессивной среде, то его выполняют из коррозионностойкой марки стали. Например, стали мартенситного класса. При этом производится закалка заготовки в масле с температуры 1070 гр. А затем тело качения отправляется на отпуск при 150-160 гр.