Виды подшипников

Виды подшипников. Преимущества и недостатки

Подшипник (от «под шип») — сборочный узел, являющийся частью опоры или упора и поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.

То есть подшипник — это опора, которая воспринимает нагрузки и допускает относительное перемещение частей механизма в требуемом направлении.

По виду трения подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения.

Виды подшипников и их классификация

Современные метизные заводы для разных нужд промышленности выпускают разные виды подшипников и их классификация подразделяется на три основные разновидности:

Характер воспринимаемой нагрузки:

И радиальная, и осевая

В первом случае, радиальная нагрузка подразумевает собой ту нагрузку, которая имеет перпендикулярную направленность по отношению к геометрической оси вала. Во втором же случае, осевая нагрузка — это та нагрузка, которая воздействует на ось подшипника только лишь в одном из направлений. В третьем случае, подшипники будут способны одновременно воспринимать оба типа нагрузок, но с преобладающей осевой.

Если рассматривать виды подшипников, то основных разновидностей будет всего 2:

  • Подшипники качения
  • Подшипники скольжения

Несмотря на то, что в целом принцип работы подшипника подразумевает свободное вращение внутри него какой-либо цапфы, движущие его элементы могут быть различными. Например, подшипник скольжения в качестве вращающего элемента имеет только кольцо. При этом кольцо может быть цельным, и такой подшипник называют неразъемным. Принцип его функционирования заключается в том, что вал помещается во внутреннее кольцо, которое осуществляет вращение по отношению ко внешнему корпусу. Так же существует разъемный подшипник, в котором кольцо состоит из двух отдельных частей. При этом, вал фиксируют в одной из них, и только после ставят вторую.

При этом, принято считать, что именно разъемные виды подшипников за счет своих конструктивных особенностей наиболее оптимальны в использовании. Несмотря на то, что технические характеристики подшипников скольжения разъемного типа практически не отличаются от характеристик неразъемных подшипников, наибольшая легкость их монтажа и демонтажа является одним из существенных преимуществ. Благодаря тому, что внутреннее кольцо у подшипников скольжения выпуклое, а внешнее, наоборот, вогнуто, при воздействии множественных статичных нагрузок такой тип строения позволяет с легкостью производить движение и повороты на небольших скоростях.

Технические характеристики подшипников скольжения

Низкий уровень шума при работе

Имеют небольшой КПД

Эксплуатация при высоких температурах

Ломаются из-за плохого качества смазки

Устойчивость к механическим нагрузкам

Требуют контроля за рабочими условиями

В отличии от предыдущей разновидности, подшипники качения между внутренним и наружным корпусами имеют вспомогательные элементы в форме шаров, цилиндров или же других тел округлой формы, которые могут свободно перекатываться промежду двух данных корпусов. Важно отметить, что тела качения в таких подшипниках могут устанавливаться на равноудаленном расстоянии друг от друга. Такое размещение позволяет достичь наилучшей эффективности. Для этого тела качения помещают в специальное кольцо-сепаратор. Бывают такие виды подшипников, где сепаратор отсутствует. В этом случае, внутрь плотно забивают максимальное возможное число тел качения.

При этом, тела качения могут располагаться как в один, так и в два ряда. Как правило, двухрядные подшипники могут выдерживать немного большие объемы нагрузок, поскольку все воздействие воспринимается как раз телами качения. Выбор формы тела определяют уже исходя из того, какое у подшипников предназначение, и в каком конкретном механизме они будут использоваться. Это важно, потому что каждая такая форма имеет свою определенную степень устойчивости к различным типам механического воздействия. Кроме того, от формы может зависеть и непосредственный размер подшипника, а это очень немаловажно, так как есть и маленькие и большие механизмы.

Технические характеристики подшипников качения

Практически бесшумная эксплуатация

Перестают работать в водной среде

Работают даже при высоких температурах

Их производство достаточно трудоёмкое

Стойкость к механическим воздействиям

Высокая цена и меньшая надежность

Области применения подшипников

Различные промышленные отрасли подразумевают свои специализированные области применения подшипников. Если рассматривать основные направления, где используется подшипник, а именно, машиностроение, авиастроение, вагоностроение и станкостроение, то можно заметить, что по больше части подшипники используются в составе разных устройств на валах с небольшими диаметрами. При этом, для эксплуатации при малых или же средних нагрузках обычно задействуют шариковые подшипники. В случае, когда необходима работа с большими нагрузками, то тогда устанавливают роликовые подшипники. А если требуется не только устойчивость к высоким нагрузкам, но и малые габариты, то на помощь приходят уже цилиндрические роликовые подшипники.

Кроме того, подшипники часто применяют еще как составные элементы в различных сферах бытовой направленности. Например, в детских игрушках и в аксессуарах, в бытовой технике, в квадрокоптерах и медицинских аппаратах, например, стоматологических креслах и в томографах. Кроме того, они встречаются в моторных лодках, в катерах, в велосипедах и в скейтбордах. Нередко они используются в комнатной мебели, а также в раздвижных дверях. Вообще же, если рассмотреть все области применения подшипников, то можно заметить, что такие изделия охватывают множество разнообразных сфер жизнедеятельности, при этом подшипники существенно их упрощают.

Маркировка подшипников

Одним из заключительных этапов производства подшипников является нанесение на на них специальных опознавательных меток, проще говоря — маркировки. Собственно, сама маркировка подшипников, в зависимости от страны-производителя, может различаться. В России принято наносить обозначение из заглавных букв и цифр, разбитых на три отдельных блока. Основной — центральный, состоит из 6 цифр. Слева от него через дефис указывается еще одна цифра. Справа от него добавляется специальное буквенное-численное обозначение. В качестве примера того, как выполняется расшифровка маркировки подшипников, мы рассмотрим модель 6-180306УС17Ш.

Что означает маркировка подшипников

Конструкция подшипника скольжения

Подшипник скольжения – запчасть, где процесс трения происходит за счет скольжения. Такое движение возможно благодаря конструкции детали.

Для изготовления подшипников скольжения чаще всего применяется сплав свинца или олова с добавлением меди, никеля, сурьмы. Этот сплав носит название баббит по фамилии ученого, который придумал его в начале 19 века.

Подшипник скольжения состоит из корпуса с отверстием в форме цилиндра. В этом отверстии размещается втулка и смазывающее устройство. Зазор между корпусом и втулкой заполнен смазкой, которая делает скольжение быстрым и легким, то есть минимизирует сопротивление.

Втулки или, как их еще называют вкладыши, в подшипниках скольжения бывают опорными и упорно-опорными. Опорная втулка имеет классическую конструкцию, тогда как опорно-упорная оснащена бронзовым упором, который имеет специальную заливку. Благодаря бронзовому упору увеличиваются осевые нагрузки, которые способен воспринимать конкретный подшипник скольжения.

Система самосмазывания нужна в подшипнике скольжения, чтобы обеспечить бесперебойную подачу смазки, так как если смазки будет недостаточно или ее не будет совсем, деталь перегреется и сломается.

Читайте также  Как расположить точечные светильники на кухне

Система самосмазывания изготовлена из специального пористого материала, который пропитан маслом и выделяет его при нагревании детали. Когда подшипник заканчивает работать и остывает, система впитывает масло обратно.

Принцип действия подшипника скольжения

Принцип действия подшипника скольжения основан на движении двух взаимодействующих поверхностей. Одна вращается, вторая пребывает в спокойном состоянии. По сути, они скользят по отношению друг к другу благодаря специальному желобу, заполненному смазывающим веществом.

В зависимости от типа смазки подшипники скольжения бывают гидростатическими и гидродинамическими.

В гидростатических подшипниках смазка подается с внешней стороны. За процесс подачи отвечает гидравлический насос. От скорости вращения детали он не зависит, но зато на него влияет размер самой детали.

Гидродинамический подшипник работает за счет системы самосмазывания, речь о которой шла выше.

Типы смазки для подшипников скольжения

Работа подшипников скольжения зависит от качества смазки намного больше, чем работа подшипников качения. Объясняется это тем, что металлические части подшипника не способны скользить без дополнительных веществ.

Специалисты выделяют три типа смазки для подшипников скольжения: жидкостный, газодинамический и пластичный. Лучше всего для подшипников скольжения подходит именно жидкостный тип. Смазка такого типа уменьшает трение, защищает от воздействия окружающей среды и эффективно распределяет тепло, которое выделяется в процессе работы подшипника.

Газодинамическая смазка фактически сводит уровень вибрации к нулю, поэтому она востребована в подшипниках скольжения для систем навигации.

Пластичная мазка также по-своему хороша для подшипников скольжения. Принцип работы такой смазки основан на том, что масла вводятся в твердое вещество, которое создает плотный каркас и тем самым не позволяет маслу вытекать.

Шариковые подшипники

Из-за симметричного дизайна с пазом одной глубины, такой называется радиально-шариковым. Как предполагается из названия, он удерживает большую радиальную нагрузку, и немного осевой.

Для восприятия дополнительной нагрузки эти подшипники и много других видов имеют двухрядную конструкцию, которые имеют 2 паза и 2 ряда элементов качения внутри колец.

Это – тот же вид подшипника,но первый имеет сепаратор, сделанный из штампованной стали. Второй – из полиамида – вида синтетического материала.

Вот снова тот же подшипник, но заметен металлический экран, защищающий элементы подшипника. Это – одно из функциональных дополнений.

Другой вид подшипниковой защиты – резиновое уплотнение.

Экранированные уплотнённые подшипники заполнены смазкой на заводе и смазаны на весь срок его действия.

Содержание

  • 1 Основные типы подшипников
  • 2 Подшипники качения
    • 2.1 Классификация
    • 2.2 Механика
    • 2.3 Условное обозначение подшипников качения в СССР и России
  • 3 Подшипники скольжения
    • 3.1 Определение
      • 3.1.1 PV-фактор
    • 3.2 Классификация
    • 3.3 Достоинства
    • 3.4 Недостатки
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
  • 6 Литература
  • 7 Ссылки

Роликовые подшипники

В продаже роликовые подшипники представлены 2 типами: цилиндрическими и коническими. Первые отличаются наличием в сепараторах цилиндрических роликов и повышенной несущей способностью. Используются в тех узлах, где предполагается высокая радиальная нагрузка. Такого типа подшипники можно встретить в насосах, редукторах, коробках передач, электродвигателях большой мощности, шпинделях металлорежущих станков и т.д. Для узлов, которые подвергаются большим осевым нагрузкам они не подходят, поскольку имеют увеличенное пятно контакта.

В конических подшипниках используются ролики конической формы. Они одинаково могут применяться в механизмах, которые подвергаются осевым, а также радиальным нагрузкам и высоким ударным воздействиям. Обычно их монтируют в ступицу колеса.

Данное изделие состоит из одной пары колец и тел качения. В роли тел качения могут быть использованы шарики, ролики и т.д. В наружном кольце (большего диаметра) имеется внутренний желоб, а во внутреннем (меньшего диаметра) – наружный. По этому желобу и катаются тела качения. Чтобы избежать блокировки, тела качения помещаются в сепаратор. Работа тут основана на трении качения. Потери в данной конструкции не большие и связаны с трением тел качения о сепаратор. Чем меньше площадь соприкосновения, тем меньше износ.

  1. Невысокая цена. Производство изделий этого типа массовое.
  2. Трение сопровождается малыми потерями, нагрев незначительный.
  3. Упрошенный ремонт и монтаж механизмов, так как изделия этого типа отличаются высокая степенью взаимозаменяемости.
  4. Не требуется большого количества смазочного материала.
  5. Минимальный уход.
  1. Жесткая конструкция чувствительна к ударам и вибрации.
  2. Не используются в высокоскоростных механизмах.
  3. Радиальные габариты большие.
  4. Шумят при высоких скоростях.

Рубрика: | Дата: 18 Июн 2013

Подшипники можно классифицировать по самым разнообразным признакам, однако для упрощения понимания вопроса в данном материале рассмотрим самую простую систему классификации, основанную на двух признаках:

  • Тип воспринимаемой нагрузки;
  • Тела качения, за счет которых работает подшипник (или их отсутствие).

Типы подшипников по характеру действующей нагрузки

По типу воспринимаемой нагрузки подшипники можно разделить на

радиальные подшипники (основной тип действующей нагрузки — радиальная);

— упорно-радиальные (воспринимают нагрузки обоих типов, но преимущественно осевые);

Все иллюстрации смотрите ниже.

Типы подшипников по телам качения и количеству их рядов

По этому признаку подшипники можно разделить на

шариковые подшипники (одно- или двухрядные);

роликовые подшипники (одно- и двухрядные, с коническими или цилиндрическими роликами), опорные ролики;

игольчатые подшипники (их можно рассматривать как разновидность роликовых), в том числе самоустанавливающиеся;

комбинированные (два типа тел качения в одном изделии);

подшипники скольжения (тела качения отсутствуют).

Кроме этого, выделяют группы подшипников по их размеру — крупногабаритные и малые (или миниатюрные). Мы не будем заострять внимание на редких для основной массы потребителей линейных подшипниках, комбинированных и более экзотических типах, например, проволочных, а рассмотрим только самые основные.

Как определить тип подшипника по его номеру

Проще всего определить тип подшипника, маркировка которого соответствует ГОСТ (отечественные, маркируемые по системе обозначений, принятой еще в советском союзе. Нужно просто посмотреть на четвертую от конца цифру, которая и кодирует тип (первая и вторая кодирует внутренний диаметр, третья — ширину). Типы импортных подшипников смотрите в описании серий (см. ниже).

После определения типа подшипника важное значение играет серия (кодируются 5, 6 и 7 цифрами от конца), которая определяет дополнительные конструктивные особенности. Основные серии и аналоги импортного производства представлены в этом материале.

Подшипники скольжения

Работают за счет скольжения поверхностей относительно друг друга, типы подшипников скольжения представлены здесь.

Закрытые подшипники

Кроме указанных особенностей подшипники можно классифицировать также по тому, закрыты ли они дополнительными заглушками или нет. В закрытые смазка вносится заранее и они не нуждаются в дополнительном уходе, открытые обычно работают в жидком масле или даже смазываются при помощи масляного тумана. Заглушки бывают из каучука или металла, установливаются обе сразу или только с одной стороны. Подробнее про закрытые подшипники здесь.

Подшипниковые узлы

Подшипниковые узлы можно выделить в отдельный тип — они представляют собой подшипник, работающий в корпусе. Такая конструкция имеет массу преимуществ. В последнее время они получают все большее распространение из-за ввоза в страну импортного оборудования (наша промышленность их не выпускает). Подробнее про них можно узнать здесь.

По степени точности

Подшипники можно разделить по степени точности изготовления, подшипники более высоких степеней Т, 2 и 4 стоят в разы дороже, чем низких — 5, 6, 0 (нулевая степень точности обычно не указывается в номере).

Читайте также  Электрический секатор

Материалы для ознакомления

Дополнительно с ознакомлением с различными типами подшипников Вам наверняка будет полезна и следующая информация:

Дополнительные обозначения в номерах подшипников Часто подшипники, имеющие один и тот же номер (ссответственно одинаковую конструкцию и размеры) могут кардинально отличаться друг от друга из-за разницы в применяемых материалах, классе точности, дополнительных требований. Таким образом, цена, казалось бы одного и того же подшипника, даже одного производителя, может отличаться в разы.
Маркировка на подшипниках Данный материал подробно рассказывает, из чего складывается номер того или иного подшипника, причем не только отечественного, но и импортного производства. Условно говоря — какие цифры кодируют его тип, какие — серию, какие — размер.
Марки подшипников В этой статье можно ознакомиться с наиболее распространенными в настоящее время марками подшипников. Разные производители выпускают продукцию настолько разного качества, что тут неуместно будет даже распространенное сравнение Мерседес — Жигули. Разница еще больше. Соответственно, цена и срок службы могут различаться в десятки раз.

Если у вас еще остались вопросы — их можно задать в комментариях к этой записи.

Здравствуйте! Хотел бы получить у Вас консультацию о типах подшипников для сложного узла испытывающего разные типы нагрузок. Узел не стандартный. Подшипники расположены в шкиве который вращается в вертикальном положении , на ступице. верхняя часть шкива имеет ножи 4 шт, общий вес прим. 30 кг при длинах от 350мм до 220 в радиусе, врашение на валу около 3000 об/мин.Эскиз могу отправить на почту. с ув. Александр.

Оставить комментарий

Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба — дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения. Такие подшипники называются промышленными.

Также существуют насыпные подшипники, состоящие из сепаратора и вставленных в него шариков (см. рис. ниже), которые можно вытаскивать.

В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жёсткости применяют так называемые совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали.

Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Такие подшипники имеют большее число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение, и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые — чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Классификация [ править ]

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

  • По виду тел качения
    • Шариковые,
    • Роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);
  • По типу воспринимаемой нагрузки
    • Радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается).
    • Радиально-упорные, упорно-радиальные. Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала. Часто нагрузка вдоль оси только одного направления.
    • Упорные (нагрузка поперек оси вала не допускается).
    • Линейные. Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или невозможно. Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.
    • Шариковые винтовые передачи. Обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения.
  • По числу рядов тел качения
    • Однорядные,
    • Двухрядные,
    • Многорядные;
  • По способности компенсировать несоосность вала и втулки [4]
    • Самоустанавливающиеся.
    • Несамоустанавливающиеся.