Подшипники по ГОСТ 24850-81: конструкция, размеры и применение
ГОСТ 24850-81 распространяется на подшипники шарнирные (ШС) — неразъёмные узлы трения с наружным и внутренним кольцами, между которыми размещён сферический вкладыш. Стандарт нормирует подшипники шарнирные с внутренним диаметром от 4 до 300 мм, предназначенные для восприятия радиальных и осевых нагрузок при возвратно-поступательном и качательном движении. Основное отличие от подшипников качения по ГОСТ 520 — способность компенсировать перекос осей до 4–6 без потери работоспособности.
Конструктивные исполнения и материалы
Подшипники шарнирные по ГОСТ 24850-81 выпускают в нескольких исполнениях, различающихся типом вкладыша и наличием уплотнений. Внутреннее кольцо имеет сферическую наружную поверхность, наружное — сферическую внутреннюю; между ними устанавливается антифрикционный вкладыш. Для тяжёлых условий применяют исполнение с двумя уплотнениями и отверстиями для подачи смазки.
- ШС — базовое исполнение без уплотнений, вкладыш из антифрикционного материала;
- ШСП — с уплотнениями и канавками для смазки;
- ШСЛ — с вкладышем из латуни или бронзы для высоких нагрузок;
- ШСУ — с увеличенным внутренним диаметром для монтажа на вал без дополнительной обработки;
- ШСР — разъёмное исполнение для ремонта узлов без демонтажа вала.
Материал колец — подшипниковая сталь ШХ15 по ГОСТ 801, термообработка до твёрдости 60–64 HRC. Вкладыши изготавливают из латуни ЛС59-1, бронзы БрО10Ф1 или антифрикционного полимера. Уплотнения — армированные манжеты по ГОСТ 8752. Рабочая температура — от –60 C до +150 C в зависимости от материала вкладыша.
Технические параметры и грузоподъёмность
Основные характеристики подшипников шарнирных по ГОСТ 24850-81 — динамическая и статическая грузоподъёмность, угол перекоса и предельная частота качания. Динамическая грузоподъёмность для типоразмера с внутренним диаметром 20 мм составляет 12–18 кН, статическая — 30–45 кН. Угол перекоса для базового исполнения — 4, для исполнения с увеличенным зазором — до 6.
| Типоразмер | Внутренний диаметр, мм | Динамическая грузоподъёмность, кН | Статическая грузоподъёмность, кН | Угол перекоса, |
|---|---|---|---|---|
| ШС 6 | 6 | 3,2 | 8,5 | 4 |
| ШС 20 | 20 | 15,0 | 38,0 | 4 |
| ШС 40 | 40 | 42,0 | 98,0 | 5 |
| ШС 60 | 60 | 78,0 | 185,0 | 5 |
| ШС 100 | 100 | 165,0 | 420,0 | 6 |
Области применения
Подшипники шарнирные по ГОСТ 24850-81 применяют в узлах, где требуется компенсация несоосности и угловых перемещений при значительных нагрузках. Типовые места установки — гидроцилиндры, рычажные механизмы, шарниры рулевого управления, опоры качающихся конвейеров, натяжные устройства прокатных станов.
- Гидроцилиндры и пневмоцилиндры — опоры штока и проушины;
- Сельскохозяйственная техника — навесные устройства, сцепки, плуги;
- Металлургическое оборудование — качающиеся столы, рольганги, манипуляторы;
- Строительная техника — стрелы кранов, ковши экскаваторов, аутригеры;
- Транспортное машиностроение — подвеска, рулевые тяги, тормозные рычаги;
- Подъёмно-транспортное оборудование — шарниры стрел, опоры кареток.
При монтаже подшипников шарнирных в гидроцилиндрах с рабочим давлением до 32 МПа применяют посадку внутреннего кольца на вал по H7, наружного — в корпус по H7. Для узлов с частотой качания более 100 циклов в минуту рекомендуется принудительная подача пластичной смазки через каналы в наружном кольце.
Вопросы и ответы
Чем подшипники по ГОСТ 24850-81 отличаются от подшипников качения?
Подшипники шарнирные по ГОСТ 24850-81 работают на трении скольжения между сферическими поверхностями колец и вкладышем, допускают перекос осей до 6 и предназначены для качательного движения. Подшипники качения по ГОСТ 520 не компенсируют угловые смещения и рассчитаны на вращательное движение.
Какой материал вкладыша обеспечивает максимальную грузоподъёмность?
Наибольшую статическую грузоподъёмность обеспечивают вкладыши из бронзы БрО10Ф1 и латуни ЛС59-1 — до 420 кН для типоразмера ШС 100. Полимерные вкладыши применяют при ограниченных нагрузках, но они не требуют смазки и работают в диапазоне от –60 C до +120 C.
Как подбирается подшипник шарнирный для гидроцилиндра?
Типоразмер выбирают по внутреннему диаметру проушины и действующей нагрузке. Для гидроцилиндров с рабочим давлением до 32 МПа и штоком диаметром 40 мм применяют ШС 40 с динамической грузоподъёмностью 42 кН. Обязательно проверяют угол перекоса в крайних положениях штока.
Требуется ли смазка для подшипников по ГОСТ 24850-81?
Исполнения ШСП и ШСЛ имеют канавки и отверстия для подачи смазки. Применяют литиевые смазки по ГОСТ 21150 или аналоги. Базовое исполнение ШС без уплотнений допускает работу без смазки при малых нагрузках и низкой частоте качания, но ресурс при этом сокращается в 2–3 раза.
