Для обеспечения вращения или перемещения подвижных узлов с наименьшим сопротивлением в машиностроении используются подшипники. Они представляют собой сборочные узлы, способные поддерживать и передавать нагрузку от подвижных деталей к основной конструкции.
Разновидности
В зависимости от принципа функционирования, выделяют подшипники качения и скольжения. К подшипникам скольжения относят шарнирные. Их основное предназначение – компенсация осевых нагрузок. Первая группа охватывает следующие типы узлов:
- Шариковые. Данный тип наиболее распространен. Поверхности наружных колец оборудованы беговыми дорожками, по которым двигаются тела качения в форме шариков. Благодаря низкому моменту трения, могут развивать высокую скорость вращения.
- Роликовые подшипники (бывают цилиндрическими и коническими). В качестве тел качения используются ролики, линейно контактирующие с беговыми дорожками. Данному типу характерна увеличенная (в 1,5-2 раза) несущая способность, по сравнению с шариковыми.
- Игольчатые. Тела вращения – тонике цилиндры, их несущая способность аналогична роликовой, однако вращаются такие узлы с пониженной скоростью.
- Упорные. Это один из подвидов первой группы, способный работать исключительно с осевой нагрузкой.
- Прецизионные. Тела качения – керамические или стальные шарики. Отличаются стабильностью работы и высоким классом точности.
- Гибридные. Отличаются долговечностью и высокими показателями электро и теплоизоляции. Такие детали не требуют смазки и выдерживают высокие нагрузки. Тела качения производят из керамики или нитрида кремния.
Применение различных типов подшипников
Шариковые подшипники используются для изготовления электродвигателей, бытовой и медицинской техники, деревообрабатывающих станков, станочных шпинделей, насосов, простых редукторов. Роликовые выдерживают высокую нагрузку и используются в производстве осевых буксов ЖД транспорта, мощных электродвигателей, больших редукторов и насосов. Также роликовые конические подшипники применяют в косозубых механических передачах. Игольчатые устанавливают в двигатели внутреннего сгорания и двигатели моторных лодок, тормоза и системы рулевого колеса. Они встречаются в офисной технике (факсы, ксероксы, принтеры) и электроинструментах. Упорные используются в вертикальных валах, домкратах, поворотных узлах станков и генераторах переменного тока. Прецизионный тип характерен двигателям ракет, высокоточным обрабатывающим станкам, гироскопическим стабилизаторам, промышленным роботам и некоторым полупроводниковым приборам.
О нагрузке на подшипник
Определяющим критерием выбора подшипника всегда является нагрузка: ее ожидаемая величина и направление. Нагрузка может быть осевой (ее направление параллельно оси вала) и радиальной (направление перпендикулярно валу). Третий тип – комбинированная нагрузка, при которой воздействие на вал осуществляется как перпендикулярно, так и параллельно.
Для исключительно осевой нагрузки предназначены игольчатые и роликово-цилиндрические подшипники. При только осевой нагрузке выбирают упорную конструкцию. Остальные разновидности подходят для комбинированной нагрузки, однако наиболее целесообразно выбирать для нее роликовые конические или шариковые радиально-упорные модели.
На что ориентироваться при выборе
Выбор подшипника зависит не только от нагрузки, но и от необходимой частоты вращения. Также следует учитывать характер воздействия (постоянное, периодическое, ударное или вибрационное). Также важна среда, в которой будет находится узел, его запыленность. Главным требованием, предъявляемым к таким деталям является долговечность. В ходе эксплуатации она будет соответствовать заявленной только в том случае, когда тип подшипника подобран корректно.
Из-за большого количества подвидов подшипников и широкой сферы их применения, часто сложно правильно определить требуемый тип. Многие продавцы, как например один из крупнейших в Украине Укрзахідпостач, чтобы не допустить преждевременного выхода из строя оборудования клиентов, перед заключением сделки предоставляют полную информацию о товаре и дают рекомендации относительно применения.