Подшипники: их типы, назначение

Содержание:

• Основное назначение подшипников
• Ключевые разновидности подшипников
• В каких сферах используются подшипники?

Изобретение подшипников различных типов позволило решить давнюю техническую проблему, которая возникла еще на заре цивилизации. При контакте валов и осей неизбежно возникает трение, в результате которого результативность механизма снижается, а детали быстро изнашиваются. Подшипники стали недорогим и эффективным решением: такой элемент исключает прямой контакт между двумя движущимися деталями и минимизирует трение. В результате механизм работает с меньшим износом и большей результативностью.

Основное назначение подшипников

Ключевая функция всех разновидностей подшипников – минимизация трения и обеспечение плавного вращения оси с минимальным износом. Первоначально подшипники представляли собой разновидность втулки, изготовленной из износостойкого материала и заполненной смазкой. В нее помещалась ось вала, она вращалась с минимальным трением, и механизм успешно справлялся со своей задачей.

Со временем конструкция претерпела значительные изменения. В производстве начали использовать разнообразные материалы, от керамики до бронзы и полимеров. Для снижения трения в современных подшипниках используются тела качения – это металлические шарики или ролики, с помощью которых можно минимизировать трение, но при этом максимально эффективно передавать энергию второму компоненту механизма. Прочные сплавы выдерживают постоянные механические нагрузки.

Технологии продолжат активно развиваться, при этом подшипники продолжаю оставаться востребованными во многих отраслях машиностроения. Совершенствуются виды смазки, проводятся лабораторные испытания, чтобы сделать конструкцию еще более результативной и долговечной.

Ключевые разновидности подшипников

В зависимости от принципа работы подшипники принято разделять на механизмы качения и скольжения. В первом случае в корпусе устанавливаются ролики или шарики, которые вращаются при работе механизма и минимизируют трение благодаря принципу качения. Такие подшипники могут работать даже на очень высоких скоростях, медленно изнашиваются, мало шумят во время эксплуатации.

Подшипники скольжения состоят из втулки, которая устанавливается на вал, и шейки, которая поворачивается благодаря графитовой или тефлоновой смазки. Поскольку у такого изделия нет тел качения в структуре, стенки могут иметь очень небольшую толщину. Это обеспечивает таким изделиям компактные размеры и позволяет оптимизировать процесс вращения вала даже в ограниченном пространстве. Однако и изнашиваются такие подшипники достаточно быстро.

У каждой из перечисленных групп есть свои разновидности и особенности. Рассмотрим подробнее некоторые наиболее распространенные группы:

Шариковые подшипники качения

Шарикоподшипники – один из самых распространенных вариантов. В качестве тел качения в таком механизме используются стальные шарики, изготовленные из высокопрочного сплава. Они вставляются в сепаратор и помещаются между внутренней и наружной обоймой. Подшипник устанавливается на вал и обеспечивает его быстрое вращение с минимальным трением, такие узлы работают с невысоким уровнем шума.

Шариковые подшипники качения в свою очередь принято делить на несколько групп:

• Радиальные. Это самая востребованная разновидность, ее характерной особенностью стала углубленная дорожка качения. Подшипники такого типа рассчитаны на вращение на высоких скоростях, они могут долгое время противостоять повышенным нагрузкам. Конструкция может быть дополнена шайбами или уплотнительными элементами, производители выпускают различные типы.
• Двухрядные. Такие подшипники снабжаются двумя рядами шариков, что позволяет им выдерживать более высокую нагрузку. Однако они рассчитаны на радиальное, а не на осевое усилие, кроме того, они будут чувствительными к несоосности валов.
• Упорные. Они могут противостоять и радиальным, и осевым нагрузкам, что обеспечило им более широкое применение. Сепараторы изготавливаются из латуни или стали, внутреннее кольцо может быть разъемным в зависимости от особенностей конструкции.

Роликовые подшипники качения

Особенностью таких подшипников стало использование цилиндрических тел качения вместо стальных шариков. Длина ролика превышает его диаметр, что обеспечивает более широкую площадь контакта с валом во время вращения. Такие подшипники стали широко распространенными благодаря минимальному трению во время работы, высокой стойкости к нагрузкам, точности исполнения, невысокому уровню вибрации во время работы.

В зависимости от особенностей конструкции выделяют несколько разновидностей роликовых подшипников:

• Цилиндрические. Это широко распространенный вариант, обладающий простой и надежной конструкцией. Конфигурация может быть одно-, двух-, трех- или четырехрядной, большой выбор вариантов позволяет подобрать подходящую конфигурацию для любого случая.
• Сферические. Их характерной особенностью стала повышенная устойчивость к радиальным и осевым нагрузкам, а также к перекосам вала во время работы.
• Конические. Несущий элемент выполнен в форме конуса, ролики устанавливаются между дорожками. Конструкция устойчива к осевым нагрузкам, а также к радиальному механическому воздействию.

Перечислены только основные разновидности, спектр предлагаемых производителями конструкций значительно шире. Подшипники подбираются в зависимости от условий эксплуатации и от конкретной поставленной задачи – большой выбор вариантов позволяет подобрать оптимально подходящее решение.

Подшипники скольжения

Такие подшипники не имеют тел качения, поэтому могут иметь очень небольшие габариты – это расширяет возможности установки. Их можно поделить на несколько групп в зависимости от используемых систем смазки:

• Самосмазывающиеся. Таким элементам не нужна дополнительная внешняя смазка, так как шейка изготовлена из пористого материала. Он позволяет ей самостоятельно впитывать смазку и распределять ее во время работы, в итоге при вращении трение сводится к минимуму.
• Подшипники, которым требуется регулярная смазка. Необходимо восполнять смазывающий материал, чтобы узел мог работать со сниженным трением.
• Подшипники с обязательной смазкой. Они нуждаются в постоянном восполнении смазочного материала.

Подшипники такого типа могут работать в условиях статических и динамических нагрузок. Втулки такого типа хорошо справляются с перекосами валов, поэтому они получили широкое применение в самых разных механизмах. Это одновременно простая, практичная и надежная конструкция, которая успешно справляется со сложными задачами.

В каких сферах используются подшипники?

Подшипники качения и скольжения быстро получили широкое распространение в самых разных движущихся узлах, от простого самоката до автомобиля или сложного промышленного станка. Можно перечислить несколько основных направлений использования:

• Станкостроение. Любое промышленное оборудование с вращающимися элементами требует применения подшипников для уменьшения трения при вращении валов.
• Автомобилестроение. Подшипники – важнейший компонент самых разных узлов вращения, от колес до карданного вала и коробки передач. Такие элементы используются не только в легковых и коммерческих автомобилях, но и в любых других транспортных средствах.
• Производство сельскохозяйственной техники: тракторов, комбайнов, мешалок, косилок и не только. Использование подшипников продлевает срок службы компонентов, работающих в условиях высоких нагрузок.
• Изготовление бытовой техники, такой как стиральные машины, кухонные комбайны и многое другое.

Перечислены только некоторые направления промышленного производства, которые сегодня сложно представить без использования подшипников, минимизирующих трение при вращении движущихся элементов. Такие детали пользуются все большим спросом, конструкция продолжает дорабатываться и совершенствоваться.

В компании «Мир привода» представлен большой выбор подшипников различных типов и назначения. Разнообразие конфигураций позволит подобрать наиболее подходящий вариант для установки в любом движущемся узле. Получите подробные консультации наших специалистов, чтобы подобрать идеально подходящие комплектующие и заказать их на выгодных условиях.