Классификация подшипников для “чайников”
Чтобы научиться разбираться в подшипниках, для начала требуются понимание их классификации. Виды подшипников и их классификация проводится, прежде всего, по виду трения. В современном машиностроении используют подшипники скольжения и качения.
Что такое подшипники качения?
Подшипники качения представляют собой кольцо, в которое вставлена цилиндрическая обойма. Тела качения (шарики и ролики) обеспечивают вращение обоймы относительно внешнего кольца. Для уменьшения износа в подавляющем большинстве эти тела качения отделены друг от друга сепаратором.
Существует несколько классификаций подшипников качения.
- Шариковые радиальные.
Имеет самый широкий тип применения. Рассчитан на восприятие радиальной нагрузки. Этот тип подшипника плохо работает при возникновении перекоса валов, однако имеет хорошие скоростные качества. Габаритные свойства могут варьироваться от внутреннего диаметра 1 мм до 1 метра.
- Шариковые радиальные сферические.
Особенностью конструкции данного подшипника, является наличие сферической поверхности на внешнем кольце, что позволяет ему работать при перекосе и изгибе валов. Данный тип подшипника широко применяется в сельхозтехнике и других отраслях промышленности, где применяются тонкие валы при небольших нагрузках.
- Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами.
В данном типе подшипника телом качения является ролик, что в свою очередь увеличивает площадь взаимодействия с внешней и внутренней обоймами, в отличии от шариковых.
Основным конструктивным недостатком этого типа подшипника считается полное отсутствие восприятия осевой нагрузки, что при работе с перекосом валов подшипник выходит из строя за короткий промежуток времени. Так же при больших скоростях, данный тип подшипника отрабатывает плохо и быстро выходит из строя. Обычно в механических узлах комбинируют роликовый радиальный подшипник с другими подшипниками которые берут на себя осевую нагрузку. радиальные роликовые подшипники используются при малых скоростях вращения и высокой радиальной нагрузке.
- Роликовые радиальные со сферическими роликами.
Конструкция данного типа подшипника объединила в себе наилучшие технические характеристики двухрядного шарикового подшипника и цилиндрического роликового подшипника.
Внутренняя поверхность внешней обоймы - сферическая, что позволяет компенсировать перекосы валов. Телом качения является ролик сферической формы. Основным преимуществом является работа подшипника при больших неравномерных радиальных нагрузках. Основными направлениями применения данного типа подшипника есть горнодобывающая промышленность, металлургия, тяжелое машиностроение.
- Шариковые радиально-упорные.
По конструкции данный тип подшипника очень похож на радиальные шариковые подшипники. Основным отличием этого типа является возможность и необходимость одновременной работы при осевой и радиальной нагрузке.Без одновременного наличия обеих нагрузок работа подшипника невозможна.Основным применение данного типа подшипника являются направления автомобилестроения и производство станков.
- Роликовые конические.
Эта конструкция подшипника способна одновременно воспринимать большую радиальную и одностороннюю осевую нагрузку (для одиночной установки). Желательна работа при одновременном наличии обеих нагрузок. Тело качения в подшипнике – конический ролик. Широкое применение эта конструкция нашла в металлургии и тяжелом машиностроении.
- Комбинированные. Такая конструкция позволяет одновременно воспринимать и радиальные (за счет вращения игольчатой части) и осевые нагрузки (за счет упорной части). Изделия отличаются высокой компактностью и применяются в металлообрабатывающих станках и другом промышленном оборудовании.
Преимущества подшипников качения.
- Огромное количество стандартизированных типоразмеров и видов.
- Минимальное трение и нагрев.
- Минимальный расход смазки.
Недостатки подшипников качения.
- Большой вес.
- Большие радиальные размеры.
- Чувствительность к радиальным нагрузкам.
- Слабая устойчивость к вибрациям. К тому же они зачастую сами являются генератором вибраций.
Что такое подшипники скольжения?
По конструкции такие подшипники представляют собой корпус, в который вставлена втулка из антифрикционного материала. Именно в нее вставляется опорная поверхность вала. Между вкладышем и цапфой находится слой смазки. Этот слой может быть создан тремя способами:
- Подачей через специальное отверстие жидкой смазки под давлением;
- Заранее нанесение на вкладыш пластинчатой или твердой смазки (дисульфида молибдена, графита);
- Выделением жидкой смазки из пористого вкладыша при вращении в нем вала (самосмазывающиеся подшипники).
По направлению восприятия нагрузки подшипники скольжения делятся на:
- Втулки скольжения. Рассчитаны на усилия, направленные по радиусу вкладыша. Они используются в качестве промежуточных, а также концевых опор вала в случае, если исключены осевые нагрузки (как правило, осевые нагрузки воспринимает только одна концевая опора).
- Опорные подшипники.Могут воспринимать радиальные и осевые нагрузки.
- Самоустанавливающиеся подшипники.
Обеспечивают самоустановку (плотное прилегание) вкладыша к цапфе. Устанавливаются для компенсации неточностей монтажа и в случаях сильных вибраций и биения вала.
Преимущества подшипников скольжения.
- Возможность создания разъемной конструкции. Это позволяет использовать такие детали, где принципиально невозможно использование подшипников качения (пример – коленчатые валы);
- Возможность восприятия очень больших радиальных нагрузок. В аналогичных условиях подшипники качения получаются очень крупногабаритными;
- Для обеспечения вращения с очень большой частотой (n > 10 000 об/мин). Из-за громадных инерционных нагрузок подшипники качения просто разлетятся;
- Минимальные габариты в радиальном направлении;
- Простота и дешевизна конструкции;
- Возможность работы в среде с большим загрязнением и химической агрессивностью.
Недостатки подшипников скольжения.
- Требуется постоянный уход;
- Большой расход смазки;
- Маленький срок службы.
Как правильно выбрать подшипник
При выборе подшипника учитываются разные факторы: сфера применения, условия эксплуатации, направление и величина нагрузок, частота вращения вала, температура, допустимые габаритные размеры и другие характеристики.
Следует понимать, что одним и тем техническим характеристикам и условиям эксплуатации могут удовлетворять несколько видов и типов подшипников. Если вы все еще сомневаетесь, то можете проконсультироваться со специалистами нашей компании, они помогут подобрать самый оптимальный вариант под ваши требования.
