Подшипник уже довольно давно используется в качестве сборочного узла любого механизма. Сложно представить без него машину или агрегат. Служит он для опоры или упора вала, для поддержания заданной жесткости с минимальной сопротивляемостью при трении.
Особо распространены два типа подшипника: качения и скольжения.
Подшипник качения
Самый широко используемый тип. Состоит он из следующих деталей:
- Внутреннее кольцо.
- Сепаратор (обойма).
- Тела качения.
- Внешнее кольцо.
- Защитная крышка (применяется не всегда).
Такие подшипники применяются в оборудовании всех отраслей и назначений. Притом данный тип очень разнообразен. Тела качения бывают: сферические, роликовые, бочкообразные, игольчатые. В качестве материала для тел преимущественно используется сталь. В особо агрессивных средах применяют стеклянные тела качения.
На внутреннем кольце по внешней стороне протачивается желобок. Так же делают желоб по внутренней стороне внешнего кольца. Эти канавки являются дорожками для тел качения. Таким образом, шары вращаются точечно касаясь дна желобка и его стенок. Роликовые тела при вращении касаются всей плоскости канавок.
Сепаратор, как правило, состоит из двух спаянных между собой половинок. Его роль – создавать направление для движения тел и сохранять постоянную одинаковую дистанцию между ними. В некоторых случаях применяют подшипник качения без сепаратора, что позволяет увеличить нагрузку на узел, однако, скорость вращения не может быть большой при такой конструкции.
Подшипник качения по воспринимаемой нагрузке классифицируется на упорный, радиальный, радиально-упорный. На радиальные нагрузка распределяется перпендикулярно оси вала. Нагрузка вдоль вала недопустима.
Упорные принимают нагрузку параллельную оси. Запрещена нагрузка поперечная валу.
Радиально упорные. Могут принимать нагрузку как параллельно, так и перпендикулярно оси вала.
В целях уменьшения габаритов в некоторых случаях не используется внутреннее кольцо. При таком варианте эксплуатации на валу, неподвижном или активном, вытачивается канавка и сепаратор с внешним кольцом надевается непосредственно на ось или вал механизма.
Подшипники с защитной крышкой более долговечны и требуют меньшего внимания на обслуживание. Открытые же могут быстро выйти из строя при недостаточной или неправильной смазке и попадания инородных предметов.
Для подшипников качения применяют различные виды смазок: жидкие (различные масла), пластичные (солидол), твердые (графитовая смазка). Иногда подшипники работают без смазки, однако, скорость вращения тел качения не должна быть высокой, а нагрузка большой. В противном случае подшипник быстро нагревается и выходит из строя.
Подшипник скольжения
В данном типе подшипника трение возникает при скольжении состыкованных плоскостей вала и втулки.
Подшипник скольжения состоит из следующих элементов:
- Корпус (цельный или разборный).
- Вкладыш или втулка (изготовленные из антифрикционного материала).
- Смазывающее устройство.
Корпус для такого типа чаще всего массивный, изготавливается из разных металлов и может быть цельный или разъемный. Корпус оснащён одним или несколькими масляными клапанами. Клапан служит для подвода смазки на рабочую плоскость вкладыша или втулки. Также при смазке под давлением, при помощи специальных масляных станций, имеется отвод для отработанного масла, которое потом попадает на станцию и вновь на подшипник. Таким образом, смазка является циркулирующей.
Вкладыш чаще изготавливают из антифрикционных металлов, таких как: бронза и чугун. Могут применяться стальные вкладыши с нанесенным слоем баббита.
Подшипник скольжения классифицируется на радиальный, упорный, радиально упорный.
В качестве смазочного материала преимущественно применяют масла. Также применяются пластичные, твердые и даже газообразные смазки.
Разница между подшипниками скольжения и качения
Подшипник скольжения имеет ряд преимуществ, которые отличают его от подшипника качения:
- Имеет разъемное исполнение. Это огромный плюс для использования в двигателе внутреннего сгорания. На коленчатый вал надеть подшипник качения не представляется возможным. И поэтому применяют подшипник скольжения.
- Экономичный вариант для применения на больших по диаметру валах.
- Способны работать в воде.
- При ремонте не возникает необходимость демонтировать остальные детали.
- В отличие от шарикоподшипников могут воспринимать большие вибрационные, а также ударные нагрузки.
- Размеры подшипников радиального типа относительно небольшие.
- Имеется возможность регулирования зазора между валом и вкладышем.
- Просты в тихоходных машинах.
- Надежны в приводах с высокой скоростью.
- Бесшумная работа.
Однако и у подшипников качения есть свои преимущества:
- Материалы для изготовления дешевле.
- Не требуют постоянного надзора за смазкой.
- Нет увеличенного трения при пуске.
- Меньший расход смазочных материалов.
- Меньше сила трения.
- Размер подшипников упорного типа меньше.
У каждого вида подшипника есть свои преимущества и слабые стороны, что позволяет применять при отдельный вид при определённых условиях. Из общего же только предназначение – опора вала и создание минимального трения при работе.
