Устройство подшипников, типы подшипников
Подшипники позволяют достичь ровного движения с низким трением между двумя поверхностями. Движение может быть как вращательным, так и линейным. Линейные подшипники рассматриваются в разделе линейных направляющих.
Основные типы подшипников, используемых при вращательных движениях – подшипники скольжения и подшипники качения. Устройство подшипника каждого типа отличаю свойственные ему особенности, которые определяют применимость его в разных случаях.
Самый древний тип подшипников – это подшипники скольжения, которые
воспринимают нагрузку в процессе скольжения. В подшипниках качения
нагрузка действует на множество элементов качения, заключенных в
подшипнике. В обоих случаях для долгого срока службы подшипника
необходимо соответствующее смазывание. Обычно подшипники
скольжения стоят дешевле, чем подшипники качения таких же
размеров, но подшипники качения выдерживают большие нагрузки и
могут работать при более высоких скоростях.
Устройство подшипника скольжения не сложно – обычно это посаженный
наглухо цилиндр, чаще стационарный, который заключает в себе и
поддерживает движущийся элемент, который обычно называют валом.
Подшипники скольжения также называют втулками скольжения.
В подшипниках качения нагрузку принимают на себя элементы качения, это могут быть шарики или ролики. Доступны роликовые подшипники для работы с радиальной и осевой нагрузками или их комбинации. Эти подшипники состоят из одного или двух колец шариков или роликов, расположенных между внутренним и наружным кольцами, таким образом, мы получим однорядные или двухрядные подшипники. Дорожки качения на внутреннем и наружном кольце направляют тела качения. Сепаратор используется, чтобы элементы качения держались на равных расстояниях друг от друга. Между телами качения и дорожками качения может быть зазор, чтобы компенсировать расширение материала при нагревании.
Подшипники, воспринимающие нагрузку, направление которой перпендикулярно оси называются радиальные. Подшипники, воспринимающие нагрузку, направленную параллельно оси называются упорными.
Типы подшипников
Классификация подшипников по типам на верхнем уровне базируется на виде трения – качения или скольжения. Подшипники качения делятся по типу тел качения на шариковые и роликовые. Шариковые подшипники бывают радиальными, упорными и радиально-упорными, в зависимости от нагрузки, для которой они предназначены. Роликовые подшипники классифицируются по форме роликов – цилиндрические, конические и т.д.
Подшипники качения
Обычно шариковые подшипники стоят дешевле, чем роликовые подшипники сходных размеров и обычно они используются для малых и незначительных нагрузок. У этих подшипников маленькая площадь контакта между дорожками и телами качения. Такая конструкция позволяет им работать на высоких скоростях с минимальным разрушением от усталости и меньшим нагревом, чем роликовые подшипники.
Радиальные шариковые подшипники
Два основных типа радиальных шариковых подшипников – это подшипники с канавкой для ввода шариков и подшипники без канавки.
Кроме того выпускаются специальные подшипники для специфических применений, например двухрядные подшипники, которые могут выдерживать более высокие радиальные нагрузки.
Другой тип – это самоустанавливающийся роликовый подшипник, позволяющий компенсировать несоосность между валом и корпусом.
Радиально-упорные подшипники
Эти подшипники созданы, чтобы выдерживать комбинированную нагрузку. Отношение радиальной и осевой нагрузки зависит от угла контакта между дорожками качения и осью подшипника.
Упорные подшипники
Упорные подшипники главным образом принимают упорную нагрузку и обеспечивают осевое положение вала. Этот тип подшипников отличается от других тем, что расстояние между кольцами перпендикулярно оси вращения. Упорные подшипники обычно состоят из двух дорожек качения, плоских или с углублением для тел качения, которые разделяет сепаратор с телами качения.
Роликовые подшипники
В роликовых подшипниках поверхность соприкосновения тел качения с внутренним и наружным кольцом больше, они в общем случае выдерживают большие нагрузки, чем сравнимые по размеру шариковые подшипники. Роликовые подшипники выдерживают нагрузки от средних до тяжелых и способны выдерживать ударные нагрузки. Они меньше подвержены деформации, чем шариковые подшипники, потому что давление на ролики при соприкосновении при равной нагрузке меньше из-за увеличенной зоны контакта.
Роликовые подшипники делятся на цилиндрические, игольчатые, сферические и конические.
Отдельно выделяют подшипниковые узлы, когда подшипник поставляется вмонтированным в корпус.
Более подробную информацию о каждом типе подшипников Вы можете найти в соответствующих разделах сайта.
