Підшипник кочення , опора частини , що обертається, механізму або машини, що працює в умовах переважаючого тертя кочення, зазвичай складається з внутрішнього і зовнішнього кілець, тіл кочення і сепаратора, що розділяє тіла кочення і що направляє їх рух ( мал. 1 ). За формою тіл кочення П. до. можуть бути кульковими і роликовими з різною формою роликів. На зовнішній поверхні внутрішнього кільця і внутрішньої поверхні зовнішнього виконуються доріжки кочення, геометрична форма яких залежить від вживаних в даному підшипнику тіл кочення. Інколи в цілях зменшення радіальних габаритів застосовують П. до. без одного з кілець, доріжка кочення при цьому виконується безпосередньо на валу або на поверхні корпусної деталі ( мал. 2 ). Деякі П. до. (наприклад голкові) можуть не мати сепаратора. Такі П. до. відрізняються великим числом тіл кочення, а отже, і більшою вантажопідйомністю. Гранична частота обертання безсепараторних підшипників нижче із-за підвищених моментів тертя. По напряму дії сприйманого навантаження П. до. розділяють на чотири групи: радіальні — призначені для сприйняття лише радіальних (наприклад, роликопідшипники з голчаними роликами) або радіальних і обмежених осьових навантажень (наприклад, шарикопідшипники радіальні однорядні); радіально-наполегливі — для сприйняття комбінованих, тобто радіальних і осьових, навантажень (наприклад, підшипники з конічними роликами); наполегливо-радіальні — для сприйняття в основному осьових і незначних радіальних навантажень (мають обмежене вживання); наполегливі — для сприйняття лише осьових навантажень. П. до. можуть мати один або декілька рядів тіл кочення і різну конструкцію. По комплексу ознак П. до. розділяються на типів ( мал. 3 ). Окрім П. до. основних типів, існують їх конструктивні різновиди (деякі з них показані на мал. 4 ). Радіально-наполегливі шарикопідшипники виготовляють з різними номінальними кутами контакту (зазвичай 12, 26, 36°). Із збільшенням кута контакту зростають осьова жорсткість і здатність сприймати осьові навантаження, але знижуються радіальна жорсткість і швидкохідність. При установці радіально-наполегливих здвоєних П. до. підвищуються вантажопідйомність і жорсткість опори, а також точність обертання валу. Шарикопідшипники з роз'ємним внутрішнім або зовнішнім кільцем сприймають осьові навантаження будь-якого напряму і точно фіксують осьове положення валів. Конструкція П. до. може відрізнятися залежно від способу кріплення (на валу або в корпусі). Так, П. до., призначені для кріплення на конічних шийках валів, мають конусний отвір. Сферичні П. до. на закріпних втулках встановлюють на гладких (без бортів) ділянках валів. Зовнішні кільця радіальних шарикопідшипників інколи виконують з канавкою під настановну шайбу, вживання якої спрощує осьове кріплення в корпусі. Кільця і тіла кочення виготовляють з високовуглецевих гартованих до високої твердості, рідше з маловуглецевих цементуємих сталей. Найбільш поширені хромисті стали ШХ15. В деяких випадках для П. до. застосовують неіржавіючі або теплостійкі стали. Сепаратори П. до. масових серій виготовляють з маловуглецевої сталі, рідше з неіржавіючої сталі і латуні (штампуванням із стрічки або листів). Для виготовлення масивних сепараторів П. до., призначених для роботи при високих швидкостях, використовують латунь, магнієвий чавун, бронзу, дюралюмін, графітізірованную сталь, текстоліт, а також ін. пластмаси.
Точність виготовлення П. до. регламентована класами: 0 (нормальний); 6; 5; 4; 2 (в порядку підвищення точності). У всіх країнах прийнятий єдиний стандарт на габарити П. до. Для маркіровки П. до. застосовують цифрові позначення, 1-я і 2-я цифри (вважаючи справа) для П. до. з внутрішнім діаметром від 20 до 495 мм відповідають цьому діаметру, що ділиться на 5. 3-я і 7-я цифри для діаметрів вище за 9 мм позначають серію зовнішніх діаметрів і ширини. Стандартами передбачені надлегкі, особолегкие, легені, середні і важкі серії підшипників по діаметрах; вузькі, нормальні, широкі і особоширокие серії — по ширині. Основне поширення мають легкі вузькі (позначаються цифрою 2 на 3-м-коді місці і 0 на 7-м-коді місці) і середні вузькі серії (3 на 3-м-коді місці і 0 на 7-м-коді). 4-я цифра позначає типа підшипника (0 — радіальний кульковий; 1 — радіальний кульковий дворядний сферичний; 2— радіальний з короткими циліндровими роликами; 3 — радіальний роликовий дворядний сферичний; 4 — радіальний роликовий з довгими циліндровими роликами або голковий; 5 — радіальний роликовий з витими роликами; 6 — радіально-наполегливий кульковий; 7 — роликовий конічний; 8 — наполегливий кульковий; 9 — наполегливий роликовий), 5-я і 6-я цифри позначають конструктивні особливості підшипника. У умовному позначенні П. до. нулі лівіше за останню значущу цифру не вказуються. Клас точності маркірується зліва від умовного позначення через тире. П. до., що відрізняються від стандартних конструкцією, матеріалами, технологією термообробкою, наголошуються додатковими знаками.
Виготовлення П. до. у заводських умовах було почато в 1883 в Германії (див. Підшипникова промисловість ) . В СРСР випускаються підшипники з внутрішніми діаметрами від доль мм до 1345 мм і масою від доль грама до 4 т. П. до. застосовують в різних машинах і приладах, в яких вони працюють в широкому діапазоні частот обертання (до 200 000 об/мін ) при температурах до 1000 °С; створені шарикопідшипники, здатні працювати в глибокому вакуумі. Широке вживання П. до. обумовлено рядом їх переваг в порівнянні з підшипниками ковзання : меншим моментом опору обертанню, особливо на початку руху, а також при малих і середніх частотах обертання; що більшою несе здатністю на одиницю ширини підшипника; повною взаємозамінюваністю; простотою експлуатації; меншою витратою змащувальних матеріалів і кольорових металів; нижчими вимогами до матеріалів і термообробки валів. До недоліків П. до. відносяться: обмежений ресурс, особливо при великих швидкостях; велике розсіювання термінів служби; висока вартість при дрібносерійному і індивідуальному виробництві; великі радіальні габарити; менша здатність демпфувати вібрації і удари, чим в підшипників ковзання.
Енергетичні втрати в П. до. є результатом складного фізичного процесу. Момент опору визначається одночасною дією ряду явищ: прослизанням тіл кочення по майданчиках контакту і гніздах сепаратора, втратами на внутрішнє тертя в матеріалі контактуючих тіл (пружний гістерезис ) , ковзанням масивного сепаратора по центруючих бортах кілець, опором мастила (див. Мастило в техніці) і зовнішнього середовища (див. Тертя зовнішнє ) . Момент опору можна приблизно визначати, використовуючи умовне поняття про приведений безрозмірний коефіцієнтом тертя f np : M = 0,5 P × f np × d, де Р — навантаження на підшипник; d — діаметр отвору в підшипнику.
Величина f np = 0,0015—0,02 (менших значень набувають для шарикопідшипників, що працюють при радіальних навантаженнях і рідкому мастилі). Для мастила П. до. застосовують різні змащувальні матеріали : рідкі масла, пластичні мастила і в особливих випадках тверді матеріали. Найбільш сприятливі умови для роботи П. до. забезпечують рідкі масла, для яких характерні такі ознаки, як стабільність при роботі, порівняльний невеликий опір обертанню, здатність добре відводити тепло, очищати підшипники від продуктів зносу. Пластичні мастила кращі, ніж рідкі масла, захищають поверхні від корозії, для утримання їх у вузлі не вимагається складних ущільнень.
П. до. розраховують на довговічність (ресурс) по динамічній вантажопідйомності і на статичну вантажопідйомність. Методи розрахунку в СРСР стандартизовані і відповідають рекомендаціям СЕВ(Рада економічної взаємодопомоги) і ІСО (Міжнародній організації по стандартизації). Під довговічністю П.к. розуміється розрахунковий термін служби, виражений числом зворотів або числом годинника роботи, протягом яких не менше 90% з даної групи підшипників за однакових умов повинні відпрацювати без появи ознак втомі металу (вифарбовування). Зв'язок між розрахунковим ресурсом в млн. зворотів ( L ) або в годиннику ( L h ) і еквівалентним динамічним навантаженням ( Р ) встановлюється емпіричними залежностями: млн. зворотів; ч, де З — динамічна вантажопідйомність підшипника, постійне радіальне або осьове (для наполегливих і наполегливо-радіальних П. до.) навантаження, яке група ідентичних П. до. при нерухомому зовнішньому кільці зможе витримати протягом розрахункового терміну служби в 1 млн. зворотів внутрішнього кільця, що обертається; Р — еквівалентне динамічне навантаження, постійне радіальне або осьове (для наполегливих і наполегливо-радіальних) навантаження, яке при додатку її до П. до. з внутрішнім і нерухомим зовнішнім кільцем, що обертається, забезпечить такий же розрахунковий термін служби, як і за дійсних умов вантаження і обертання (значення Р визначається по формулах, в яких комбіноване навантаження приводиться до радіальної або осьової, еквівалентної по своїй руйнівній дії); a — показник міри, рівний 3 для шарикопідшипників і 3,33 для роликопідшипників; n — частота обертання в об/мін. По статичному навантаженню підбирають або перевіряють П. до., що сприймають зовнішнє навантаження в нерухомому стані або при обертанні з частотою не більше 1 об/мін.
Під статичною вантажопідйомністю ( C 0 ) прийнято розуміти таке навантаження на П. до., від дії якої в найбільш навантаженій зоні контакту виникає загальна залишкова деформація тіл кочення і кілець, що не перевищує 0,0001 діаметру тіла кочення. Значення динамічної і статичної вантажопідйомності в кгс ( н ) вказують в каталогах для кожного тіпоразмера підшипника. У міру підвищення якості П. до. ці значення збільшуються. Значне підвищення довговічності П. до. можливо, наприклад, в результаті вдосконалення технології, вживання електрошлакової, вакуумно-дугової і подвійної (електрошлакового і вакуумно-дугового) переплавок сталей.
Літ.: Підшипники кочення. Довідковий посібник, М., 1961; Деталі машин. Атлас конструкцій, під ред. Д. Н. Решетова, 3 видавництва, М., 1968; Спрішевський А. І., Підшипники кочення, М., 1969; Деталі машин. Розрахунок і конструювання. Довідник, під ред. Н. С. Ачеркана, 3 видавництва, т. 1, М., 1968; Підшипники кочення. Каталог-довідник, М., 1972: ГОСТ(державний загальносоюзний стандарт) 18854-73; ГОСТ(державний загальносоюзний стандарт) 18855-73.
