Части подшипника: из чего состоит подшипник и как работает каждая деталь

Части подшипника работают как единая механическая система. У классического подшипника качения есть внутреннее кольцо, наружное кольцо, тела качения и сепаратор. В закрытых исполнениях добавляются защитные шайбы или уплотнения, внутри находится смазка. В отдельных конструкциях могут присутствовать борта, канавки, стопорные кольца и смазочные отверстия.

При этом не каждый подшипник обязан иметь одинаковый набор деталей. Существуют бессепараторные роликовые исполнения, игольчатые подшипники без внутреннего кольца, разъёмные конические конструкции и шарнирные подшипники, где вообще нет тел качения.

Посмотреть реальные конструкции можно в каталоге подшипников. Основные типы и конструктивные исполнения описаны в ГОСТ 3395-89.

Основные части подшипника

Внутреннее кольцо подшипника

Внутреннее кольцо обычно устанавливается на вал. На его наружной поверхности расположена дорожка качения. Для него важны точный диаметр отверстия, геометрия дорожки, твёрдость и точность торцов.

Если посадка слишком свободная, кольцо может проворачиваться на валу. Если натяг чрезмерный, внутренний зазор может уменьшиться сильнее расчётного. Подробнее: «Посадочное место подшипника».

Наружное кольцо подшипника

Наружное кольцо обычно устанавливается в корпусе. На его внутренней поверхности находится наружная дорожка качения. Габарит наружного кольца задаёт параметр D — внешний диаметр.

Подробнее: «Внешний диаметр подшипника».

Дорожка качения

Дорожка качения — рабочая поверхность кольца, по которой проходят шарики или ролики. Именно здесь возникают основные контактные напряжения. Дорожка должна иметь точный профиль, чистую поверхность, необходимую твёрдость и отсутствие задиров, коррозии и вмятин.

Тела качения

Тела качения передают нагрузку от одного кольца к другому. По их форме подшипники делятся на шариковые и роликовые.

• шарики;
• цилиндрические ролики;
• конические ролики;
• сферические ролики;
• игольчатые ролики;
• витые ролики в специальных конструкциях.

Шарики в подшипнике

Шарики дают контакт, близкий к точечному, поэтому шариковые конструкции обычно хорошо подходят для сравнительно высоких скоростей и умеренных нагрузок.

Шариковые радиальные подшипники.

Ролики в подшипнике

Роликовый контакт ближе к линейному, поэтому роликовые подшипники обычно имеют большую грузоподъёмность и жёсткость при сопоставимых габаритах.

Роликовые радиальные, сферические роликовые, конические, игольчатые.

Сепаратор подшипника

Сепаратор удерживает тела качения на расчётном расстоянии, направляет их движение и уменьшает вероятность взаимного контакта.

Распространённые материалы: штампованная сталь, латунь, полиамид и специальные полимеры. Выбор зависит от скорости, температуры, нагрузки и смазки.

Подшипник без сепаратора

Существуют бессепараторные или full-complement конструкции. В них пространство между кольцами максимально заполнено роликами. Обычно это увеличивает грузоподъёмность, но ограничивает допустимую скорость.

Защитная шайба Z или ZZ

Металлическая защитная шайба закрывает внутреннюю полость от крупных загрязнений и помогает удерживать смазку. Часто встречаются обозначения Z, ZZ или 2Z.

Для отечественных конструкций полезен ГОСТ 7242-2021.

Уплотнение RS или 2RS

Уплотнение обеспечивает более эффективную защиту от пыли и влаги. Контактное исполнение может давать дополнительное трение, поэтому конкретный вариант выбирается под скорость и среду.

Подробнее: «ZZ, 2RS, RS и Z».

Смазка как рабочий элемент

Смазка не является металлической деталью, но она критична для работы подшипника: разделяет контактные поверхности, снижает трение, защищает от коррозии и помогает отводить тепло.

Борта колец

Борта особенно важны в цилиндрических роликовых подшипниках. Они направляют ролики и определяют способность подшипника фиксировать вал по оси.

Именно расположение бортов во многом отличает серии N, NU, NJ и NUP.

Канавка и стопорное кольцо

На наружном кольце некоторых шариковых подшипников есть канавка под стопорное кольцо. Оно позволяет фиксировать подшипник в корпусе по оси и является частью конкретного конструктивного исполнения.

Смазочная канавка W33

У многих сферических роликовых подшипников исполнение W33 означает наличие смазочной канавки и отверстий в наружном кольце для подачи смазки.

Коническое отверстие K

Внутреннее кольцо некоторых подшипников имеет коническое отверстие. Подшипник устанавливается на закрепительную или стяжную втулку либо на конический участок вала.

Втулка — часть подшипника или отдельная деталь?

Закрепительная и стяжная втулки обычно являются отдельными деталями подшипникового узла, а не внутренними частями самого подшипника.

Корпус — часть подшипника или узла?

Корпус также обычно относится к подшипниковому узлу. По этой теме есть отдельный материал: «Части корпусов подшипников».

Из чего состоит шариковый радиальный подшипник

1. внутреннее кольцо;
2. наружное кольцо;
3. шарики;
4. сепаратор;
5. при закрытом исполнении — шайбы или уплотнения;
6. смазка.

Из чего состоит радиально-упорный шариковый подшипник

Основные части те же, но дорожки смещены так, чтобы воспринимать одновременно радиальную и осевую нагрузку.

Радиально-упорные шариковые.

Из чего состоит сферический роликовый подшипник

Внутреннее кольцо, наружное кольцо со сферической дорожкой, два ряда бочкообразных роликов и сепаратор. Возможны W33 и коническое отверстие K.

Из чего состоит конический роликовый подшипник

Конический подшипник часто разъёмный. Его основные части: внутреннее кольцо (cone), конические ролики, сепаратор и наружное кольцо (cup).

Из чего состоит игольчатый подшипник

Игольчатый подшипник может иметь наружное кольцо, тонкие длинные ролики и сепаратор. В некоторых исполнениях внутреннего кольца нет, и дорожкой качения становится поверхность вала.

Из чего состоит упорный подшипник

Упорные конструкции имеют упорные кольца/шайбы и комплект тел качения между ними. По строению они заметно отличаются от радиального подшипника.

Из чего состоит шарнирный подшипник

Шарнирный подшипник работает по принципу скольжения. Основные детали — внутреннее и наружное кольца со сферическими сопряжёнными поверхностями. Шариков или роликов там нет.

Шарнирные подшипники.

Почему все подшипники устроены по-разному

Тип нагрузки определяет конструкцию. Радиальная нагрузка, осевая нагрузка, высокая скорость, перекос, малая радиальная высота и необходимость осевой фиксации требуют разных геометрий и разных частей.

Какие части воспринимают нагрузку

Основной силовой путь в подшипнике качения:

вал → внутреннее кольцо → дорожка → тела качения → наружная дорожка → наружное кольцо → корпус.

Какая часть подшипника выходит из строя первой

Зависит от причины. При усталости первой может повреждаться дорожка, при загрязнении — дорожка и тела качения, при высокой скорости — сепаратор, при плохой посадке — кольцо и посадочное место.

Подробнее: «Вышел из строя подшипник».

Можно ли заменить только одну часть подшипника

Для большинства стандартных серийных подшипников ремонт выполняют заменой изделия целиком. Детали внутри имеют согласованную геометрию, допуски и селекцию.

Для специальных крупногабаритных изделий профессиональный ремонт возможен, но требует отдельной технологии и контроля.

Можно ли собрать подшипник из деталей двух одинаковых

Без технического контроля этого делать не следует. Одинаковая маркировка не гарантирует, что случайно взятые кольца, ролики и сепаратор образуют правильный внутренний зазор и точность.

Внутренний зазор между частями

Внутренний зазор — допустимая свобода относительного перемещения колец до монтажа. Он не является дефектом сам по себе.

«Зазоры подшипников» и ГОСТ 24810-2013.

Размеры основных частей

Для большинства радиальных подшипников важны:

• d — внутренний диаметр;
• D — внешний диаметр;
• B — ширина.

Смотрите «Внешний диаметр подшипника» и «Ширина подшипников».

Сравнение частей разных конструкций

ГОСТы по конструкции подшипников

Для этой темы особенно полезны:

• ГОСТ 3395-89 — типы и конструктивные исполнения;
• ГОСТ 520-2011 — общие требования;
• ГОСТ 3189-2024 — система обозначений;
• ГОСТ 7242-2021 — защитные шайбы;
• ГОСТ 8882-75 — уплотнения.

Как заказать подшипник, если старый развалился на части

Для идентификации используйте подбор подшипника.

Купить подшипник по конструкции и размерам

«Первый Подшипник Групп» подбирает подшипники по ГОСТ, импортной маркировке, размерам, фото и конструкции узла.

Телефон: +7 (495) 148-64-44
E-mail: zakaz@podgroup.ru

Частые вопросы

Из каких частей состоит подшипник?

Классический подшипник качения состоит из внутреннего кольца, наружного кольца, тел качения и сепаратора. Закрытые исполнения дополнительно имеют шайбы или уплотнения и смазку.

Что такое тела качения?

Это шарики или ролики, которые передают нагрузку между дорожками колец.

Для чего нужен сепаратор?

Он разделяет и направляет тела качения.

Может ли подшипник быть без сепаратора?

Да, существуют бессепараторные full-complement исполнения.

Может ли не быть внутреннего кольца?

Да, некоторые игольчатые конструкции работают непосредственно по поверхности вала.

Корпус является частью подшипника?

Обычно нет. Корпус относится к подшипниковому узлу.

Втулка является частью подшипника?

Обычно нет. Закрепительная или стяжная втулка — отдельный монтажный элемент.

Можно ли заменить только сепаратор?

Для стандартного серийного подшипника обычно заменяют всё изделие.

Можно ли собрать один подшипник из двух одинаковых?

Без контроля геометрии, зазора и селекции элементов этого делать не следует.

Из чего состоит конический подшипник?

Из внутреннего кольца с роликами и сепаратором и отдельного наружного кольца — cup.

Из чего состоит шарнирный подшипник?

Из внутреннего и наружного колец со сферическими поверхностями; тел качения нет.

Части подшипника: итог

Для большинства подшипников качения основная схема проста: внутреннее кольцо + наружное кольцо + тела качения + сепаратор.

Но реальная конструкция может дополняться защитными шайбами, уплотнениями, смазкой, бортами, канавками, стопорными кольцами и смазочными отверстиями. А в отдельных типах, наоборот, сепаратор или внутреннее кольцо могут отсутствовать.

Поэтому строение всегда нужно связывать с конкретным типом, номером и конструктивным исполнением.