Класифікація підшипників для “чайників”
Щоб навчитися розбиратися в підшипниках, спочатку потрібні розуміння їх класифікації. Види підшипників та їх класифікація проводиться, передусім, за видом тертя. У сучасному машинобудуванні використовують підшипники ковзання та кочення.
Що таке підшипники кочення?
Підшипники кочення є кільцем, в яке вставлена циліндрична обойма. Тіла кочення (кульки та ролики) забезпечують обертання обойми щодо зовнішнього кільця. Для зменшення зношування в переважній більшості ці тіла кочення відокремлені один від одного сепаратором.
Існує декілька класифікацій підшипників кочення.
- Кулькові радіальні.
Має найширший тип застосування. Розрахований на сприйняття радіального навантаження. Цей тип підшипника погано працює при виникненні перекосу валів, проте має гарні швидкісні якості. Габаритні властивості можуть змінюватись від внутрішнього діаметра 1 мм до 1 метра.
- Кулькові радіальні сферичні.
Особливістю конструкції даного підшипника є наявність сферичної поверхні на зовнішньому кільці, що дозволяє йому працювати при перекосі і згині валів. Цей тип підшипника широко застосовується в сільгосптехніці та інших галузях промисловості, де застосовуються тонкі вали при невеликих навантаженнях.
- Роликові радіальні із короткими циліндричними роликами.
У даному типі підшипника тілом кочення є ролик, що у свою чергу збільшує площу взаємодії із зовнішньою та внутрішньою обоймами на відміну від кулькових.
Основним конструктивним недоліком цього типу підшипника вважається повна відсутність сприйняття осьового навантаження, що при роботі з перекосом валів виводить підшипник з ладу за короткий проміжок часу. Так само при великих швидкостях цей тип підшипника відпрацьовує погано і швидко виходить з ладу. Зазвичай у механічних вузлах комбінують роликовий радіальний підшипник з іншими підшипниками, які беруть на себе осьове навантаження. радіальні роликові підшипники використовуються при малих швидкостях обертання та високому радіальному навантаженні.
- Роликові радіальні із сферичними роликами.
Конструкція даного типу підшипника поєднала в собі найкращі технічні характеристики дворядного кулькового підшипника та циліндричного роликового підшипника.
Внутрішня поверхня зовнішньої обойми - сферична, що дозволяє компенсувати перекоси валів. Тілом кочення є ролик сферичної форми. Основною перевагою є робота підшипника при великих нерівномірних радіальних навантаженнях. Основними напрямками застосування цього типу підшипника є гірничодобувна промисловість, металургія, важке машинобудування.
- Кулькові радіально-упорні.
За конструкцією цей тип підшипника дуже схожий на радіальні кулькові підшипники. Основною відмінністю цього типу є можливість і необхідність одночасної роботи при осьовому та радіальному навантаженні. Без одночасної наявності обох навантажень робота підшипника неможлива. Основним застосування даного типу підшипника є напрямки автомобілебудування та виробництво верстатів.
- Роликові конічні.
Ця конструкція підшипника здатна одночасно сприймати велике радіальне та одностороннє осьове навантаження (для одиночної установки). Бажана робота при одночасній наявності обох навантажень. Тіло кочення у підшипнику – конічний ролик. Широке застосування ця конструкція знайшла у металургії та важкому машинобудуванні.
- Комбіновані.
Така конструкція дозволяє одночасно сприймати і радіальні (за рахунок обертання голчастої частини) та осьові навантаження (за рахунок завзятої частини). Вироби відрізняються високою компактністю та застосовуються в металообробних верстатах та іншому промисловому обладнанні.
Переваги підшипників кочення.
- Величезна кількість стандартизованих типорозмірів та видів.
- Мінімальне тертя та нагрівання.
- Мінімальна витрата мастила.
Недоліки підшипників кочення.
- Велика вага.
- Великі радіальні розміри.
- Чутливість до радіальних навантажень.
- Слабка стійкість до вібрацій. До того ж вони найчастіше самі є генератором вібрацій.
Що таке підшипники ковзання?
За конструкцією такі підшипники являють собою корпус, в який вставлена втулка з антифрикційного матеріалу. Саме до неї вставляється опорна поверхня валу. Між вкладишем та цапфою знаходиться шар мастила. Цей шар може бути створений трьома способами:
- Подачею через спеціальний отвір рідкого мастила під тиском;
- Наперед нанесення на вкладиш пластинчастого або твердого мастила (дисульфіду молібдену, графіту);
- Виділенням рідкого мастила з пористого вкладиша при обертанні в ньому валу (підшипники, що самозмазуються).
За напрямком сприйняття навантаження підшипники ковзання поділяються на:
- Втулки ковзання.
Розраховані на зусилля, спрямовані на радіус вкладиша. Вони використовуються як проміжні, а також кінцеві опори валу у випадку, якщо виключені осьові навантаження (як правило, осьові навантаження сприймає тільки одна кінцева опора).
- Опорні підшипники. Можуть сприймати радіальні та осьові навантаження.
- Самовстановлюються підшипники.
Забезпечують самоустановку (щільне прилягання) вкладиша до цапфи. Встановлюються для компенсації неточностей монтажу та у випадках сильних вібрацій та биття валу.
Переваги підшипників ковзання.
- Можливість створення роз'ємної конструкції. Це дозволяє використовувати такі деталі, де принципово неможливе використання підшипників кочення (приклад – колінчасті вали);
- Можливість сприйняття великих радіальних навантажень. За аналогічних умов підшипники кочення виходять дуже великогабаритними;
- Для забезпечення обертання з дуже великою частотою (n > 10000 об/хв). Через величезні інерційні навантаження підшипники кочення просто розлетяться;
- Мінімальні габарити у радіальному напрямку;
- Простота та дешевизна конструкції;
- Можливість роботи в середовищі з великим забрудненням та хімічною агресивністю.
Недоліки підшипників ковзання.
- Потрібен постійний догляд;
- Велика витрата мастила;
- Невеликий термін служби.
Як правильно обрати підшипник.
При виборі підшипника враховуються різні фактори: сфера застосування, умови експлуатації, напрямок та величина навантажень, частота обертання валу, температура, допустимі габаритні розміри та інші характеристики.
Слід розуміти, що одним і тим технічним характеристикам та умовам експлуатації можуть задовольняти кілька видів та типів підшипників. Якщо ви все ще сумніваєтеся, можете проконсультуватися з фахівцями нашої компанії, вони допоможуть підібрати найоптимальніший варіант під ваші вимоги.
