Где применяются подшипники: Сфера и область применения подшипников. Где применяются подшипники

Сфера и область применения подшипников. Где применяются подшипники

Подшипники играют важную роль в современной механике. Примитивные аналоги этого механизма были известны ещё до нашей эры. Внешне такие механизмы смутно напоминали современные подшипники, но конструктивные сходства присутствовали. Об этом свидетельствуют находки с самых разных частей света. Современные подшипники активно применяются в различных сферах, существенно облегчая жизнь человека. Для чего нужны данные механизмы, и какие сферы и области применения подшипников Вы можете узнать в этой статье.

Типы и виды подшипников

Задача данного механизма – обеспечить равномерное движение вращательного характера, при этом снизить уровень трения между поверхностями. Существуют различные виды и типы подшипников. В зависимости от силы трения различают подшипники скольжения и качения. По названию, примерно можно понять, в чем их разница. Подшипники скольжения работают благодаря скользящим элементам, а качения – катящимся. Скользящими элементами в подшипниках могут выступать валы и планки, а катящимися элементами – цилиндры, ролики или различные шарики.

Каждый вид подшипника подразделяется на разные типы в зависимости от различных характеристик. Чтобы примерно иметь представление, о чем идет речь, приведем несколько примеров типов подшипников качения и скольжения. Подшипники качения подразделяются на роликовые и шариковые. Роликовые, в свою очередь, делятся на цилиндрические, игольчатые, конические и множество других. Подшипники скольжения можно поделить на радиальные, упорные и радиально – упорные.

Применение подшипников качения

Как уже было сказано, основными конструктивными элементами подшипников качения являются ролики и шарики. Конструкция таких подшипников позволяет поддерживать различные валы, оси механизмов и деталей, которые находится в движении.

Сферы и области применения подшипников чрезвычайно важны. Например, такие механизмы незаменимы в изготовлении различных транспортных средств и механизмов. Рассмотрим некоторые сферы и области применения подшипников качения.

1. Производство оборудования. Подшипники качения применяют в оборудовании для разных видов промышленности, например, для пищевой промышленности. Такие механизмы позволяют повысить производительность и более рационально распределить ресурсы.
2. Сталелитейная промышленность и цветная металлургия. Подшипники используют на различных этапах производства. Они имеют высокую механическую стойкость и поэтому не бояться ударных нагрузок.
3. Автомобилестроение, авиация. Например, шариковые подшипники отлично себя проявили в случаях, когда нагрузки имеют постоянный характер и средние нагрузки. Роликовые подшипники применяются, если нагрузки значительно выше.
4. Производство бытовой техники. Часто используют игольчатые подшипники, так как онихороши в использовании с объектами небольших размеров.

Применение подшипников скольжения

Подшипники скольжения различаются от подшипников качения, но сферы их применения схожи. Такие подшипники активно применяются для изготовления различного оборудования, железнодорожной техники, в автомобилестроении, авиационной промышленности. Особенно популярны радиальные подшипники скольжения.

К сферам и областям применения подшипников скольжения также можно отнести технику для сельского хозяйства и строительную технику. Такие подшипники активно применяют в случаях, где существует вероятность высоких ударных нагрузок и неблагоприятных природных условий.

Безусловно, на современном этапе развития любой промышленности невозможно обойтись без применения подшипников. Эта сфера активно развивается во многих странах мира, в том числе и в Украине.

Предназначение подшипников

Подшипник представляет собой сложносоставной сборочный узел, который состоит из нескольких основных элементов: внешнего и внутреннего колец, тел качения, сепаратора и специального желоба качения. Подобная конструкция позволяет выполнять вращательное направленное движение, обеспечивая при этом минимальный уровень трения. Собственно, в связи с этими особенностями, основное предназначение подшипников и заключается в том, чтобы зафиксировать вращающуюся деталь в механизме, позволяя ей при этом осуществлять как вращение, так и качение, а в некоторых случаях и линейное перемещение с минимально возможным коэффициентом трения поверхности.

Итоговое предназначение подшипников зависит от нескольких сторонних факторов. Во-первых, существуют различные виды подшипников и их классификации

, например, по способу восприятия нагрузок. Само собой, каждая разновидность обладает своей уникальной конструкцией, а от этого во многом и зависят технические характеристики подшипников. Во-вторых, существуют различные области применения подшипников, каждая из которых имеет свои персональные особенности. Например, в машиностроении этим изделиям нужно выдерживать колоссальные нагрузки, а вот в детских игрушках требуются изделия уже менее стойкие к высоким механическим воздействиям.

Однако, вне зависимости от того, к какой области применения подшипников можно отнести те или иные виды подшипников, для стабильной работы каждого из них требуется специальная смазка. В некоторых случаях для таких целей применяют разные синтетические вещества. Иногда используют органические смазки для подшипников, кроме того, есть еще и минеральные смазочные вещества. В принципе, какого бы типа ни была смазочная среда, ее основная задача состоит в том, чтобы не дать соприкоснуться телам качения с поверхностью. Для достижения наилучшей эксплуатации изделия, его смазочная жидкость выбирается по характеристикам под

предназначение подшипников.

Виды подшипников и их классификация

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

Классификация подшипников	Характер воспринимаемой нагрузки:
Радиальные подшипники	Радиальная
Упорные подшипники	Осевая
Радиально-упорные подшипники	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
Преимущества	Недостатки
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
Преимущества	Недостатки
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

6	18	0	3	06	У	С17	Ш
Класс точности	Подвид	Тип изделия	Серия по наружному диаметру	Внутренний диаметр	Степень шероховатости	Тип смазки	Степень шумности
Класс точности
Название				Обозначение
Нормальный				Не маркируется
Сверхвысокий				2
Особо высокий				4
Высокий				5
Повышенный				6
Пониженный				7 или 8
Тип изделия
Название				Обозначение
Радиальный				0
Сферический				1
Радиальный с короткими роликами				2
Радиальный сферический				3
Игольчатый				4
Радиальный с витыми роликами				5
Радиально-упорный				6
Конический				7
Упорный				8
Упорно-радиальный				9
Серия по наружному диаметру
Название				Обозначение
Особо-легкая				1
Легкая				2
Средняя				3
Тяжелая				4
Легкая широкая				5
Средняя широкая				6

Если говорить про внутренний диаметр этих изделий, то необходимо обозначить одну очень важную особенность. Если внутренний диаметр подшипника больше 20 мм, то цифры, которые содержит маркировка подшипников, а именно 06 в нашем случае, нужно умножить на 5. Тогда мы получим итоговый размер — 30 миллиметров. Если диаметр меньше 20 мм., то для определения его значения можно будет воспользоваться следующей таблицей:

Обозначение в маркировке	Размер внутреннего диаметра в мм.
00	10
01	12
02	15
03	17

 Правая же часть в маркировке подшипников начинается с буквенного обозначения. В данном случае, мы имеем литеру У, которая указывает на допуски материала по степени его шероховатости. Далее идет тип используемой заводом смазки подшипников. В нашем же случае, это смазка С17, то есть многоцелевая смазка ГОСТ 21150-87 марки Литол-24, которая выдерживает значения температуры в диапазоне от -40°С до +120°. В заключении указывают класс шумности изделия. По умолчанию он обозначается литерой «Ш». В зависимости от его требований по возрастающей шкале это обозначение нумеруется цифрами 1, 2, 3 и так далее. Кроме того, в некоторых случаях, маркировка подшипников может содержать еще и другие специализированные обозначения от завода.

полная классификация, какие бывают и названия с картинками, назначение и применение (открытые и закрытые, качения, упорные, роликовые, опорные, шариковые), размеры с таблицей

Конструкции узлов могут различаться в зависимости от особенностей, показателей, технических характеристик и назначения. Знать об этих различиях нужно не только производителю, но и пользователю. В статье мы расскажем о классификации подшипников – какие виды деталей бывают (качение, скольжение, роликовые, открытого и закрытого типа) и их назначение.

Основные разновидности и сравнительная таблица

Первое, что нужно различать, это две большие категории – качение и скольжение. Именно они разделяют все запчасти на две группы. Первые используются чаще, потому что у них меньше сопротивление и, соответственно, сила трения. Они необходимы при небольших частотах вращения.

Затем эти подвиды делятся на еще более мелкие ответвления, характеризующиеся качествами и отличиями по назначению.

Также они все отличаются по размерам внутреннего и внешнего кольца, по диаметру отверстия и внутренних шариков, по материалу изготовления. Представим картинку, на которой изображено, как классифицируются изделия:

Качения: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Более инновационные разработки, которые на данный момент используются повсеместно для поддержания и направления вращающегося вала. Они имеют невысокую степень износа, поэтому в машиностроении считается, что это один из самых прочных узлов при условии правильной эксплуатации – регулярном очищении и смазывании.

Обычная структура состоит из двух колец и тел вращения. Они могут быть различные – иглы, шарики  ролики. От этого зависит классификация подшипников качения и их степень точности. Различают:

• шарикоподшипники;
• роликоподшипники;
• игольчатые.

Для начала рассмотрим достоинства и недостатки указанного типа узлов.

Плюсы:

• Невысокая стоимость. Цена на них небольшая, благодаря высокой конкуренции и широкого производства. При этом можно купить изделия как отечественного производства, так и зарубежного. В России производится много качественного оборудования, поэтому российское машиностроение применяет их. Для их изготовления используются строгие стандарты ГОСТ. приобрести их можно как в обычном магазине, так и через интернет. Для особенных размеров и назначений можно заказать крупную или нестандартную запчасть.
• Низкая сила трения. Это самый основной плюс, благодаря нему не происходит большого нагревания металла. Это же качество предопределяет длительный износ. Износостойкое оборудование не требует частых замен, а также не может привести к поломки вращающегося вала.
• Широкий ассортимент и взаимозаменяемость. Если все же изделие сломалось, то его нетрудно заменить на аналог.
• При изготовлении используются доступные материалы, в том числе добавляется небольшая часть цветных металлов. Поэтому себистоимость очень невысокая.
• В процессе эксплуатации не требуется большого количества смазочных жидкостей. Их утечка в основном происходит только при нарушении целостности уплотнительных колец, а также при попадании в систему влаги и мелких частиц мусора – песка, грязи, ржавчины.
• Хорошая несущая способность на ширину кольца. Это также способствует сохранению изделия.
• Есть небольшие осевые размеры.

Недостатки:

• Радиальный диаметр точки прикрепления детали больше, чем у узлов скольжения. Это увеличивает нагрузку на тело.
• Основные неполадки случаются из-за повышенной восприимчивости к ударам и сильным вибрациям. Конструкция может сломаться (применимо к автомобилестроению), если при езде часто попадать в ямы на высокой скорости, а также при разболтанной оси и осевых механизмов, которые дают вибрирующие движения.
• Большая применимость к низким оборотам. При большой скорости вращения могут появиться неполадки.

Классификация подшипников качения по размерам, таблица

При выборе изделия используются номера, они все прописаны в соответствующих нормативных документах, но для удобства пользователей мы свели их в одну картинку:

Обозначение подшипника	Размеры			Обозначение подшипника	Размеры
	Внутренний диаметр	Внешний диаметр	Ширина		Внутренний диаметр	Внешний диаметр	Ширина
№4	4	16	5	№207	35	72	17
№5	5	19	6	№208	40	80	18
№6	6	19	6	№209	45	85	19
№7	7	22	7	№220	50	90	20
№8	8	22	7	№211	55	100	21
№9	9	9	8	№212	60	110	22
№13	3	19	3	№214	70	125	24
№17	7	22	6	№215	75	130	25
№18	8	10	7	№220	100	180	34
№23	3	13	4	№303	17	47	14
№24	4	16	5	№305	20	52	15
№25	5	16	5	№306	25	62	17
№34	4	16	5	№307	30	72	19
№35	5	8	6	№308	35	80	21
№45	4,5	7	2,5	№309	40	90	23
№62	2	22	2,5	№310	45	100	25
№66	6	22	6	№312	50	110	27
№89	9	26	7	№316	60	130	31
№100	10	28	8	№403	80	170	39
№101	12	42	8	№405	17	62	17
№104	20	47	12	№406	25	80	21
№105	25	55	12	№407	30	90	23
№106	30	30	13	№700	35	100	25
№200	10	32	9	№703	10	28	8
№201	12	35	10	№705	17	47	12
№202	15	40	11	№709	25	52	10
№203	17	47	12	№710	45	75	11
№204	20	52	14	№802	50	80	11
№205	25	62	15	№906	15	42	11

Если вы не знаете порядкового обозначения, то вам понадобится измерить или узнать следующие показатели – диаметры внутреннего и внешнего колец, а также ширину детали.

Чаще случается обратная ситуация. В автосервисе или ином сервисном центре при ремонте вам говорят, что необходим узел с определенным названием. Чтобы узнать, что именно от вас хотят, можно свериться с приведенной таблицей.

Например, какой вид подшипника обозначается цифрой 6? Это тот, у которого внутренний диаметр равен 6 мм, а внешний – 19 мм. Стандартная ширина – 6 мм.

Рабочие характеристики и строение

Форма изделия полностью правильная, круглая. В центре – отверстие. Это место оси, туда может помещаться часть опоры. От правильного подбора зависит то, насколько плотно будет стоять узел.

Это и есть внутреннее кольцо. На ней есть дорожка качения, то есть бортики, благодаря которым остальные элементы не покинут определенного места и будут двигаться вдоль них.

Затем идут сепараторы. Это ячейки из металла, оправа для шариков или роликов. Они направляют их, а также удерживают на своих местах. Без них тела качения сместились бы в одну сторону, начали бы наезжать друг на друга, что увеличило бы трение и привело бы к неравномерному распределению нагрузки на опору. При изготовлении нужно особенное внимание уделить качеству сепараторов. Их разрушение приводит к полной поломке опорного подшипника любого вида. Обычно их изготавливают путем штамповки листового металла. Сталь предварительно обрабатывают от коррозии, а также проверяют на прочность.

Далее следует внешнее кольцо. На нем также внутри есть дорожки качения, то есть рифление, согласно которому происходит переход тел из одной ячейки в другую.

Посмотрим изображение этой разновидности узла:

Скольжение: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Их конструкция отличается от качения, потому что фактически две основные части (кольца) не катятся на роликах, а скользят друг по другу. Результат – увеличенная площадь трения, что, соответственно, делает эту силу намного больше. Это основной минус, который закреплен за изделием. Если будет недостаточное количество смазывающего вещества, то металл будет нагреваться, что может привести к поломке.

Рассмотрим достоинства и недостатки изделия.

Плюсы:

• При большой скорости вращения они очень надежны, поэтому их применяют для турбин, самолетостроения и прочих важных областях. Это обеспечивается тем, что тело качения (шарик) не может выскочить из системы при больших оборотах. Фактически это очень примитивная конструкция, а чем она проще, тем меньше может случиться неисправностей.
• Большая площадь соприкасающейся поверхности приводит к тому, что на нее мало действуют вибрации. Это также обеспечивается плотным слоем масла. Такая прослойка делает любые удары и вибрационные вмешательства фактически не ощутимыми.
• Малые радиальные размеры.
• Отлично сочетается с коленчатым валом, крепится на его шейку и передает крутящий момент.

Есть и недостатки:

• Проигрывает в классификации подшипников по виду трения, потому что механизм сильно трется, особенно при пуске или небольших скоростях. Металл нагревается, теряются его качества, он может начать трескаться или стираться.
• Износ выше, чем у узла качения, чаще требуются замены.
• Для функционирования необходимо постоянно пополнять смазку. Это может быть либо автоматическое подведение, либо вручную.

Рабочие характеристики и строение

Внутренняя втулка, то есть кольцо меньшего диаметра, обычно создается из материала, обладающего антифрикционными свойствами. У них низкий коэффициент трения, что частично устраняет проблему всех механизмов скольжения. Корпус же создается из стали. Он плотно насаживается на втулку. Небольшой зазор между ними предназначен для того, чтобы туда поступала смазка. Система предполагает автоматическую подачу. Слой этой жидкости определяется в зависимости от показателей давления, температуры и фактического расхода.

По типу подшипников скольжения и их применению можно определить степень трения:

• сухое;
• граничное;
• гидродинамическое;
• газодинамическое.

Первые наиболее подвержены скорому износу. Также следует учесть, что при ряде действий, например, при запуске или выключении, при медленном вращении, все изделия относятся ко второй разновидности, то есть находятся на предельных возможностях.

На долговечность узла влияют не только условия эксплуатации, но и характер используемого смазочного вещества. Его функции в следующем:

• охлаждение, потому что при движении образуется тепло, а при его избытке могут пострадать все рядом находящиеся металлические запчасти;
• снятие силы трения;
• защита детали от влияния извне – негативно могут отразиться не только частицы пыли и другие загрязнения, но и влага;
• предотвращение ржавления.

Еще одна классификация – на виды упорных подшипников скольжения по используемой смазки. Она может быть сухой, классической влажной, газовой или пластичной. Наиболее инновационная разработка – это использование пористого металла. Такой материал имеет поры. Он как-бы пропитан сухим веществом, которое меняет свое агрегатное состояние при нагреве. С первых движений при разогреве конструкции из небольших отверстий в металлическом корпусе ли во втулке начинает сочиться жидкость. После работы происходит остывание, вместе с этим смазка снова принимает порошкообразное состояние.

Посмотрим изображение изделия:

Но предложенная структура с порошком, меняющим свои свойства при нагреве, – скорее исключение из правил. Это трудное устройство, для которого необходимо применять дорогостоящие материалы. Классикой считаются два другие подвида. Виды подшипников скольжения и их назначение, применение, в зависимости от подачи смазывающего вещества:

• гидростатические – поддерживать уровень жидкости нужно извне, в механизм поступает запрос о низком ее количестве, он реализуется другими конструкциями;
• гидродинамические – более современные и самобытные, их отличительный признак – они сами по мере вращения контролируют давление, когда оно становится ниже, чем должно быть, то насос автоматически срабатывает, емкость, подведенная снаружи, начинает сжиматься, перенося необходимое количество смазки.

И последняя классификация является определением конструктивных особенностей. Корпус может вращаться вокруг разных втулок. Подшипники могут быть:

• Сферические. Сфера внутри имеет значительные отклонения от плоскости, поэтому разрешен перекос в процессе движения. Но эффективность будет утверждена только при небольших скоростях. При высоких обязательно нужна крепкая опора.
• Упорные. Они воспринимают только осевые нагрузки.
• Линейные. Этот тип подшипников устанавливается в вентиляторах и других системах, где нужно классическое вращение по кругу.

Теперь рассмотрим менее общие классификации изделий.

Шариковые

Шарикоподшипники – самый древний, но до настоящего момента часто употребляемый подвид. Они состоят из двух колец – внешнего и внутреннего – и шариков из металла. Каждый из них находится в ячейке, сепараторе, который предопределяет их местонахождение и то, что они не будут соприкасаться.

Плюсы:

• надежность из-за простоты конструкции;
• долговечность;
• низкая сила трения;
• хорошая работа на малых оборотах и скоростях;
• нет необходимости в постоянной смазке
• низкая цена.

Минусы:

• нельзя применять при больших радиальных нагрузках;
• плохо справляется с высокими оборотами рабочего вала.

Упорные шариковые

Изготавливаются по ГОСТ 7872–89. Начинают работать при действии осевой нагрузки, то есть совсем не подходят для радиальных. Они имеют очень низкую скорость вращения. Используют однорядные и двухрядные, в зависимости от того, в какое направление будут вращаться элементы, если в двух, то лучше сделать второй вариант.

Плюсы:

• Простота установки. Запрессовка происходит отдельно внутреннего и внешнего кольца.
• Есть двойная разновидность, когда появляется третий круг, он придает стабильности движениям.

Минус один – ломается при больших оборотах.

Упорные роликовые

Еще один вид подшипников, их названия и параметры мы видим на картинке:

Предназначены для осевых нагрузок, как и все конструкции на роликах. Между двумя кольцами есть тела вращения, которые находятся в сепараторах. Есть две разновидности, в зависимости от формы этих элементов, рассмотрим подвиды.

Роликовые цилиндрические

Ролики имеют форму цилиндра. Они устойчивые и очень плотные, за счет того, что держатся устойчиво на своем месте и предлагают большую долю соприкасающейся поверхности, в отличие от шарикоподшипников, они работают с крупногабаритными деталями.

Плюсы:

• Максимальная грузоподъемность.
• Широкий ассортимент – бывают однорядные и двухрядные.
• Высокая жесткость.
• Возможность изготовления в очень небольших размерах.

Минусы:

• Заметно реагируют на сдвиги.
• Плохо приспособлены к высоким скоростям.

Роликовые конические

Аналог предыдущим, но имеет тела катания не цилиндры, а конусы. Это очень практичная конструкция, применяется пока редк. Ее преимущества:

• При движении нет проскальзывания элементов.
• Они могут воспринимать одновременно и радиальную и осевую нагрузку.
• Стабильное положение роликов, без сдвигов.
• Эффективное распределение напряжений.

Недостаток в основном в цене, потому что конструкция еще не очень обширно производится.

Двухрядные самоустанавливающиеся

Это неразъемная конструкция, которая состоит из прикрепленных ко внутренней втулке двух рядов шариков. Особенность в том, что при небольших перекосах и сдвигах, тела вращения восстанавливаются на свои места, так как по краям их ограничивают желобки.  

Достоинства:

• Способность выравниваться.
• Хорошо справляется с радиальными воздействиями.
• Длительная эксплуатация.

Недостатки:

• Небольшой угол контакта.
• Не подходит для осевых нагрузок.
• Неудобство неразъемного монтажа.

Игольчатые

По сути это те же ролики, но очень узкие. Из-за своего малого диаметра они называются иглами. Основная структура такая же, только вместо сепараторов используется просто плотная пригонка тел катания и много смазки.

Плюсы:

• Низкая сила трения и энергозатраты.
• Работает при больших скоростях вала.
• Малый износ.

Минусы:

• высокие требования к коаксиальности элементов узла;
• любой перекос, удар приведут к поломке.

В статье мы рассказали, какие виды и размеры шариковых подшипников существуют, показали фото. Ориентируйтесь на цену и качество изделия при покупке.

Виды подшипников, их классификация и назначение — что это такое в картинках и какие типы бывают

Функционал подшипников очень широк. Они незаменимы для обеспечения надежной фиксации, легкого вращения или качения, уменьшения трение между двумя частями конструкции. Простое изобретение является одним из ведущих в промышленности и используется повсеместно. От его качества во многом зависит работоспособность и износостойкость машины. Многообразие таких сборочных узлов также велико, как и назначение. Что это такое – подшипник, какие виды существуют и их классификация по основным признакам, мы расскажем в этой статье и покажем фотографии.

Что представляет собой опора

По своей сути деталь является основой узла сбора. Ее основная функция состоит в том, чтобы обеспечивать надежный упор и поддерживать определенную подвижную часть конструкции. То, насколько жесткой будет такая фиксация, зависит от устройства, материала и многих других факторов.

Закрепление положения в пространстве позволяет обеспечить вращательные движения, качение при минимальном сопротивлении. Так нагрузка передается от подвижной части агрегата к другим, сохраняя износостойкость.

Какие бывают виды и типы подшипников

Все сборочные узлы можно классифицировать по принципу работы. Две основные группы составляют приборы, обеспечивающие покачивание и скольжение. Именно их чаще всего используют в машиностроении. Первая может быть представлена шариковыми и роликовыми устройствами.

Отдельное внимание заслуживают магнитные конструкции. Принцип их работы отличен от остальных, и используют их реже. К тому же в силу функциональных особенностей они должны сопровождаться запасными узлами.

Подшипники – это детали, помогающие получать от машины максимальный КПД, сохраняя ее работоспособность без специального ремонта и обслуживания.

Опоры скольжения

Эта группа деталей позволяют свободно скользить при трении двух соприкасающихся поверхностей. При этом используются разные смазки – масла, вода, химические вещества, графит и некоторые газы. Конструктивно такие приспособления могут быть как целостными, так и разборными. Производятся в комплекте со втулкой и соединяющей частью.

Устройства по типу качения

Такие узлы делают в виде двух колец, тел, обеспечивающих эффект покачивания, и сепаратора. Изготавливаются согласно установленной стандартизации, что позволяет использовать их в большинстве автомобилей, сложной технике и самолетах.

Шарикоподшипники

Функционально входят в группу узловых частей, работающих по принципу качения. Шариковые тела располагаются на поверхности наружных колец деталей. Во время работы создают небольшой момент трения, а значит практически не ограничивают скорость вращения.

Роликоподшипники

Входят в группу качения, но в их основе шарики заменены на ролики. Это позволяет им выдерживать гораздо большие нагрузки. Такая работоспособность высоко ценится при конструировании промышленных станков и железнодорожном строении.

Магнитные опоры

Работают по принципу левитации притяжения, обеспечивая полную бесконтактность двух соседних частей. Могут использоваться в условиях агрессивной окружающей среды, но пока не так распространены, как уже перечисленные виды. Если не подстраховывать такую конструкцию другой, более традиционной, можно в одночасье потерять всю машину.

Подшипники скольжения

Основная задача таких деталей – обеспечивать свободное трение между двумя сопряженными участками. Использовать их можно как для подвижных, так и для неподвижных поверхностей, что значительно увеличивает функциональные возможности применения.

Разновидности опорных узлов скольжения

Этот тип узловой части может быть разъемным и целостным. Первый состоит из двух вкладышей, установленных в полуотверстия основания и крышки. Они могут иметь толстую или тонкую стенку относительно наружного диаметра. Толщину определяет используемый материал. Например, тонкостенные чаще всего делают из легкой малоуглеродистой стали. Конструкция неразъемного предполагает особую сборку, при которой в детали высверливается отверстие, в которое запрессовывается металлическая втулка.

Разновидности

Наиболее распространенной является классификация, основанная на способности восприятия нагрузки по направлению. В этом случае устройства разделяют на 3 группы:

• • Радиальные – принимающие перпендикулярную нагрузку с оси.
• • Упорные – берут на себя весь груз.
• • Радиально-упорные – сочетают свойства тех и других.

Существуют и еще несколько вариантов разделения узлов, но они являются скорее второстепенными.

Стандарты опор скольжения

Качество изготовления деталей, используемый в работе материал и другие условия производства описаны в Межгосударственном стандарте ISO и ГОСТе. Первый – соответствует международным требованиям, действующим в 165 странах мира. Второй – является внутренним для Российской Федерации. Все узловые части, представленные компанией «МПласт», проходят обязательную сертификацию на соответствие заявленным правилам.

Смазки подшипников скольжения

Этот вид призван обеспечивать свободное трение между двумя частями конструкции. Для нормальной работы используется один из 4-х типов смазочных материалов:

• • Жидкие – различные синтетические и минеральные масляные жидкости для металлических опор или вода для неметаллических.
• • Пластичные – изготавливаются из базового масла и загустителя.
• • Твердые – используются в условиях сухого и граничного соприкосновения. В качестве материала чаще всего выбирается графит и дисульфид молибдена.
• • Газообразные – требуются, когда конструкция работает под слабой нагрузкой, но в жарких условиях и с большим количеством оборотов.

Преимущества и недостатки

Среди плюсов можно выделить их высокую надежность при работе на большой скорости и небольшие размеры. Что касается минусов, то отметим необходимость постоянной регулировки количества смазки, пониженный КПД и производство из дорогих материалов.

Где применяются устройства

Сфера применения приборов широка. Довольно часто их используют в высокоскоростной аппаратуре, паровых и турбинных установках, в оборудовании систем навигации и других точных приборах.

Подшипники качения

Эти узловые опоры состоят из двух колец, но кроме них, в основе всегда есть тела, обеспечивающие покачивание, и сепаратор. На внутренней поверхности расположены желоба, выполняющие роль дорожек. В редких случаях сепаратор может отсутствовать, но тогда и уровень сопротивления становится выше.

Назначение

Основная цель устройств – служить упором для вращающихся частей механизмов. Именно поэтому они являются более популярными, чем узлы, обеспечивающие скольжение. Используются в электрических машинах и других конструкциях, где необходимо обеспечить износостойкость, длительную работу без смазки.

Классификация

Такие детали могут разделяться по нескольким признакам, но самым распространенным является деление по форме тел и приему нагрузки. К первой группе относятся уже упоминаемые ранее шариковые и роликовые узловые опоры. Вторая схожа с делением подшипников скольжения по типу нагрузки.

Технические характеристики

Для выбора того или иного устройства необходимо учесть несколько основных параметров. Самыми важными являются:

• • Габаритные размеры, установленные стандартом ISO.
• • Базовое и полное обозначение, включающее в себя буквенно-цифровой код, указывающий на тип, размер и конструкцию.
• • Допуски, соответствующие классам.
• • Зазор, общее расстояние, на которое одно кольцо может переместиться относительно другого.

Подобрать необходимую деталь в соответствии со всеми характеристиками предлагает компания «МПласт». В нашем ассортименте представлены самые разные подшипники, подходящие для любых механизмов.

Преимущества и недостатки

Главными плюсами являются: небольшая стоимость и массовое производство. При необходимости их легко можно заменить, а значит монтаж и обслуживание машин станет более удобным. Смазочные материалы используются в небольших количествах, что позволяет не тратить много времени на уход за механизмами.

К недостаткам относят:

• • Излишнюю чувствительность к вибрации и ударным нагрузкам.
• • Чрезмерный нагрев и опасность разрушения на высоких скоростях.
• • Большие радиальные размеры.
• • Шум во время работы.

Несмотря на существенные недостатки, сегодня они являются самыми популярными во всем мире.

Шарикоподшипник

В качестве тела, обеспечивающего покачивание, в этом типе деталей используются шарики, свободно перемещающиеся по дорожкам. Применяются для вращающихся конструкций, в которых не нужно сильное трение между двумя движущимися частями.

Описание

Узел состоит из 2 колец, изготовленных из стали. Вместе они образуют некое «ложе» для шариковых тел. При этом внутренняя часть устройства фиксируется на валу, а наружная – на опоре. При всей простоте конструкции, они широко распространены в промышленности.

Разновидности

Какие бывают типы подшипников с шариковыми телами, можно предположить исходя из общей классификации. Как и большинство деталей качения их разделяют на: радиальные, упорные и с 4-х точечным контактом. Особенность последних заключается в способности воспринимать нагрузку в двух направлениях оси или одновременную комбинированную и осевую с одной стороны.

Применение

Разные виды применяют в электродвигателях и различной бытовой технике, в станках для обработки дерева, в медицинском оборудовании, станочных шпинделях и насосах. Шариковые с 4-х точечным контактом широко распространены в редукторах.

Роликовые подшипники и их разновидности

По своему строению эти опоры схожи с предыдущим типом, но вместо шариков здесь используется тело, по форме напоминающее ролик. Так прибор может принимать на себя более серьезную нагрузку.

Описание

Конструкция разработана таким образом, что она показывает стойкость к радиальному давлению, но при этом скорость прохождения ролика по дорожке ничуть не уступает шарикоподшипникам. Единственное, на что следует обратить внимание – осевая нагрузка. Чтобы сделать устройство более устойчивым к ней, элемент качения заменяют на конический.

Виды

Классифицируют этот тип по используемому телу. Отдельно выделяют:

• • Цилиндрические.
• • Конические.
• • Игольчатые.
• • Сферические.

Применение

Роликоподшипники часто используют в насосах, мощных редукторах, в железнодорожной промышленности и автопроме. Все виды роликовых подшипников в картинках представлены на сайте mirpl.ru.

Магнитные опорные узлы

В отличие от других, такое устройство работает на принципе магнетической левитации. Это обеспечивает полную бесконтактность между двумя частями конструкции.

Описание

Элементы выполнены таким образом, что вал парит, не соприкасаясь с другими поверхностями. Для обеспечения надежной работы предусмотрено большое количество датчиков, координирующих все движения.

Разновидности

Выделяют две группы: активные и пассивные. В первый состав входит непосредственно подшипник и электронная система. Работа второй группы строится за счет присутствия постоянных магнитов. Они менее устойчивы, чем в случае с электронной системой контроля, поэтому применяются гораздо реже.

Применение

Использовать такие устройства можно в газовых центрифугах, турбомолекулярных насосах, в различных электромагнитных подвесах, в криогенной технике, в вакуумных приборах и других сложных механизмах.

Преимущества и недостатки

В качестве плюсов выделим износостойкость деталей и возможность их использования в агрессивной окружающей среде, в том числе в космосе. Минусы проявляются в нестабильности магнитного поля, из-за которого дополнительно в механизм встраиваются традиционные устройства качения или скольжения.

Другие виды

Рассмотрим еще несколько типов узловых опор, отличающихся некоторыми функциональными особенностями.

Конические подшипники

Это разновидность роликовых, но тело здесь изготавливается в виде конуса и устанавливается на дорожку под углом. Прекрасно справляются как с радиальными, так и с осевыми нагрузками.

Самоустанавливающиеся двухрядные

Отличаются от других низким трением, что делает возможным их эксплуатацию на самых высоких скоростях. Устанавливаются на коническую или цилиндрическую шейку вала.

Игольчатый тип

Здесь в качестве тела качения выступает тонкий и длинный ролик. Элементы выглядят более компактными, но при этом обеспечивают большую производительность и надежность, экономичны в использовании.

Упорные шарикоподшипники

Основное назначение – восприятие осевых нагрузок. Относится к группе шариковых опор, поэтому внешне полностью соответствует именно им.

Сферические

Обеспечивают слабое трение. В конструкцию входит одновременно два ряда роликов, расположенных симметрично.

Термостойкие

Предназначены для работы в жарких условиях. Отличаются надежностью и простотой эксплуатации.

Плавающая узловая опора

Позволяет валу перемещаться линейно. Воспринимает на себя только радиальную нагрузку. Легко регулируется и прост в эксплуатации.

Скоростные устройства

Обеспечивает нормальное качение на высоких оборотах. Отличаются отлчным качеством и износостойкостью.

Шпиндельный

Имеет хорошую грузоподъемность. Часто используется в вентиляторах, мощных насосах и станках, поскольку хорошо работает на значительных оборотах.

Высокоточные

Имеют высокие эксплуатационные характеристики, благодаря которым часто используются в авиастроении, космонавтике и военной промышленности.

Закрытые

Оснащается уплотнителями, закрывающими открытое пространство. Это позволяет увеличить износостойкость в сложных условиях.

Фланцевые подшипники

Встроенный фланец повышает надежность крепления, чтобы деталь выдерживала большие нагрузки.

Опорные

Воспринимают тяжесть вдоль оси вращения. Сфера применения сильно ограничена, поэтому встречается реже, чем другие варианты.

Устройства линейного перемещения

Обладают высокими рабочими качествами при минимальном трении.

Маркировка

Код состоит из 3-х частей, каждая из которых представляет информацию о детали. Первая дает представление о конструкции узла, вторая – о размере, а третья – о диаметре. Маркируются приборы в соответствии с установленным международным стандартом.

Классы точности

В России все опорные узлы имеют маркировку в соответствии с одним из классов, соответствующих требованиям ГОСТ. Каждый тип изделий имеет собственную классификацию.

В этой статье Вы узнали обо всех видах подшипников, их назначениях и посмотрели фото изделий. На сайте mirpl.ru можно оформить заказ и совершить покупку деталей.

Какие функции выполняют подшипники | Применение подшипников

Подшипники – незаменимый технический элемент, который используется практически во всех современных механизмах – от бытовых приборов до крупных промышленных машин. Изобрел такую деталь как подшипник в 1829 году чешский лесник Йозеф Рессел.

Чтобы правильно выбрать запчасть, важно учитывать технические характеристики детали и то, какие функции выполняют подшипники. Это во многом зависит от разновидностей деталей и механизмов использования.

Виды подшипников

Чаще всего подшипники разделяют по типу трения. В подшипниках скольжения рабочая поверхность скользит по поверхности оси или вала, в подшипниках качения между подвижными и неподвижными кольцами детали устанавливаются шарики либо ролики, которые перемещаются за счет трения качения.

Подшипники скольжения подходят для работы в воде, при вибрации и ударах, они позволяют снизить затраты при больших диаметрах, подшипники качения гораздо проще в обслуживании, стоят дешевле, проще в использовании и требуют меньше смазки. Подшипники скольжения можно назвать более специфическими деталями.

По типу воспринимаемой нагрузки подшипники подразделяются на радиальные и упорные, а также комбинированные, где преобладает первый или второй типы нагрузки. В зависимости от данного разделения выбирается тип механизма, в котором будет использоваться подшипник.

По материалу изготовления подшипники делятся на стальные, керамические и гибридные, которые, сочетают в себе и металл, и керамику. Также бывают подшипники, при использовании которых необходимо применение смазки и самосмазывающиеся детали, смазку в которые закладывают на заводе.

Функции подшипников

Ключевая функция подшипников заключается в том, что минимизировать трение между частями механизма. Подшипники являются частью опор вращающихся опор и частей.

В зависимости от типа воздействия – радиального или осевого – они воспринимают нагрузки, направленные на вал либо ось и передают их раме, корпусу или другим частям механизма.

Кроме того, подшипники предназначены для удерживания вала либо оси в пространстве. Основная задача наладить вращательное, качательное или линейное движение и обеспечить минимальные потери энергии.

Именно функции подшипника в работе механизма являются определяющим моментом в вопросах качества таких деталей. Так как только качественные подшипники способны повысить коэффициент полезного действия, эффективность и долговечность работы любого устройства.

Особенности применения подшипников

Стандартная конструкция подшипника – это внешнее и внутреннее кольца, сепаратор и комплект шариков или роликов. Также существуют детали без сепараторов. В таком случае на наружной и внутренней сторонах колец и по внешнему виду похожи на желоба. Также существуют комбинированные детали, в которых функцию одного из колец выполняет корпусная деталь или вал.

По мнению специалистов степень износа подшипников качения намного меньше степени износа подшипников скольжения. Объясняется это тем, что первые работают в гораздо более простых условиях, чем вторые. Если сравнивать по долговечности открытые и закрытые подшипники, то более долговечными окажутся те, которые скрыты от негативного воздействия рабочей и окружающей среды с помощью крышек.

Широкий ассортимент деталей, который предлагают современные производители, позволяет максимально точно подобрать деталь, которая не только будет хорошо выполнять свои функции, но и повысит эффективность работы механизма.

Какими бывают подшипники, и где их применяют

Просмотров: 2436 шт.

*****

Подшипник. Навряд ли человечество способно изобрести еще более эффективное устройство для уменьшения трения, возникающего, как результат воздействия силы качения, вращения или линейного перемещения. Именно поэтому, подшипники встречаются в сотнях тысяч механизмов, и столь разнообразны по своему виду, форме, конфигурации. Сложно найти машину или механизм, применяемый на производстве и в промышленности, где не применялись бы подшипники. Они являются одним из базовых элементов, используемых в конструкции большинства из механизмов: от автомобильного и сельскохозяйственного транспорта, до машин для обработки металла и дерева и стиральных машин.

Фактически, подшипники это опорные кинематические механизмы, которые применяются для определения взаиморасположения мобильных элементов конструкций механизмов. Кроме этого, подшипники обеспечивают эффективное перемещение этих элементов по отношению друг к другу.

Какими бывают подшипники

Виды сборочных узлов (подшипников) классифицируют в зависимости от их конструктивных особенностей. Основными элементами подшипника являются:

 

• Кольца (наружное и внутреннее).
• Тела качения (разной конфигурации).
• Разделитель-сепаратор — часть, предназначенная для удерживания и разделения шариков или роликов.

 

Подшипники принято различать по нескольким параметрам. В первую очередь, это механизм их работы: скольжение или качение. Следующим принципом классификации стал образ тела качения.

В качестве тел качения применяют:

 

• шарики — эти подшипники называют шариковыми, и применяются они во многих механизмах. Шарикоподшипники бывают: радиальными, радиально-упорными, упорными и шарикоподшипники с четырехточечным контактом.
• ролики — роликовые подшипники чуть менее распространенная конструкция. Существуют роликово-цилиндрические, роликово-конические и роликово-игольчатые модификации. Каждый из видов подшипника применяется в определенной области, и если Вам необходимо выбрать какой-либо определенный подшипник, то делайте это в зависимости от его предназначения.

 

Современный рынок предлагает самые разнообразные подшипники, и крайне важно не только найти необходимую модификацию, но и быть уверенным в ее качестве. Увы, подшипники китайского производства не способны продемонстрировать высокое качество и долговечность. Поэтому, рекомендуем Вам обратить внимание на продукцию компании, которая стояла у истоков изобретения подшипников, шведскую компанию AB SKF, имеющую в Украине завод полного цикла, и парочку конструкторских бюро, uzp.net.ua. SKF подшипники прослужат Вам долго, и не подведут в самый ответственный момент.

Где применяют подшипники

Как мы уже упоминали выше, в зависимости от модификации, подшипники применяют в различных областях.

Например, шариковые подшипники применяют в механизмах:

 

1. электродвигателей;
2. бытовой техники работающей на электричестве;
3. редукторов;
4. станков для деревообработки;
5. насосов;
6. коробки передач, стартере и ступицах автомобиля.

 

И многих-многих других механизмах, где необходима высокая скорость вращения. Роль роликовых цилиндрических подшипников несколько иная. Их основная задача нести серьезные нагрузки перпендикулярно валу (радиальные нагрузки). Их можно встретить в механизмах:

 

1. гигантских электродвигателей;
2. осевых буксах ж/д транспортных средств;
3. устройств для резки металла;
4. насосных механизмов;

 

Роликовые конические подшипники используются в тех случаях, когда особенно важно восприятие комбинированных нагрузок (т.е., как радиальных, так и осевых). Их в основном применяют в механизмах железнодорожного, сельскохозяйственного и легкового транспорта. Роликовые игольчатые подшипники чаще всего используются в предметах, которые мы регулярно применяем в быту. Иголки, выполняющие в них роль тел качения, позволяют существенно уменьшить размеры, и общую стоимость, сохраняя при этом солидную несущую способность. Вы обязательно найдете роликовые игольчатые подшипники в механизмах:

 

1. моторных лодок;
2. автомобиля — ДВС (двигателя внутреннего сгорания), тормозной системы;
3. печатно-копировальной техники;
4. электрических инструментов.

 

Найти подходящий подшипник достаточно легко. Главное знать для чего он предназначен, и в каких условиях ему предстоит функционировать.

Подшипники: виды, размеры, стандарты, маркировка

Подшипники — одно из ключевых изобретений, которое определило путь развития промышленности. Самый простой подшипник состоит из двух колец, вставленных одно в другое и предназначенное для поддержания и направления вращающегося вала.

Основные типы

Все подшипники могут быть разделены на две основные группы – подшипники качения и скольжения. Конструкция первых состоит из

• двух колец – внешнего и внутреннего;
• шариков;
• сепаратора, в котором установлены шарики.
• Подшипники скольжения имеют следующую конструкцию:
• внешняя обойма;
• внутренняя обойма, выполненная из материала с низким коэффициентом трения, например, тефлон (фторопласт).

Задача, которую призваны решать подшипники любого типа – это снижение трения между вращающимся и стационарными узлами агрегата. Это необходимо для снижения потерь энергии, нагрева и износа деталей, вызываемыми силой трения.

Подшипники скольжения

Сферические подшипники скольжения

Этот узел обычно выполняют в виде массивной опоры, изготовленной из металла. В ней проделывают отверстие, куда вставляют втулку или вкладыш, выполненный из материала с низким коэффициентом трения.
Для повышения эффективности работы этого узла и снижения трения в него вводят жидкую или плотную смазку. Это приводит к тому, что вал отделяется от втулки пленкой маслянистой жидкости. Эксплуатационные параметры подшипника скольжения зависят от следующих параметров:

1. Размера элементов, входящих в этот узел.
2. Скоростью вращения вала и размера нагрузок, приходящихся на него.
3. Густотой смазки.

Для обеспечения смазывания подшипника можно использовать любую вязкую жидкость – масло, керосин, эмульсии. В некоторых моделях подшипников скольжения для смазки применяют газы. Кроме, перечисленных материалов применяют и твердые, иногда их называют консистентные, смазки.

В некоторых конструкциях подшипников предусмотрена принудительная система смазки.

Подшипники качения

Внешний вид подшипника качения

В подшипниках этого типа трение скольжение подменяется трением качения. Благодаря такому решению происходит существенное снижение трения и износа.
Подшипники качения имеют разнообразные конструкции и размеры. В качестве тел вращения могут быть использованы шарики, ролики, иголки.

Шарикоподшипники

Шарикоподшипники являются самым распространенным типом подшипников. Он состоит из двух колец, между которыми устанавливают сепаратор с предустановленными шариками определенного размера. Шарики перемещаются по канавкам, которые, при изготовлении тщательно шлифуют. Ведь для полноценной работы подшипника необходимо, чтобы шарики не проскальзывали, и при этом у них была существенная площадь опоры.
Сепаратор, в который устанавливают шарики, обеспечивает их точное положение и исключает какой-либо контакт между ними. Производители выпускают изделия, которые укомплектованы двухрядными сепараторами.

Подшипники этого класса применяют при довольно небольших радиальных нагрузках и большом количестве оборотов рабочего вала.

Роликоподшипники

В подшипниках этого класса в качестве тел вращения применяют ролики различной формы. Они могут иметь форму цилиндров, усеченных конусов и пр. Производители освоили выпуск широкой номенклатуры роликовых подшипников с разными размерами колец и тел вращения.
Конический роликоподшипник используют для работы при наличии разнонаправленных нагрузках (осевой и радиальной) и больших оборотах на валу. Конструктивно роликовый подшипник похож на шариковый. Он также состоит из двух колец, сепаратора и роликов. Размеры роликовых подшипников определены в ряде стандартов, которые имеют силу в нашей стране. Например, ГОСТ 8328-75 определяет конструкцию, маркировку и размеры подшипников с короткими роликами. А ГОСТ 4657-82 регламентирует размеры и конструкцию игольчатых подшипников. То есть на каждый вид подшипников существует свой ГОСТ.

Роликовые подшипники: внутреннее устройство

Шариковые подшипники: внутреннее устройство

В этих нормативных документах приведены таблицы размеров подшипников, которыми должны руководствоваться конструкторы, при проектировании таких узлов.

Кстати, для облегчения жизни проектировщиков разработаны и успешно применяются справочники подшипников, в которых изложены принципы расчетов подшипниковых узлов, указаны размеры самих изделий и сопровождающих деталей, например, размеры заглушек.

Смазка

Эксплуатационный срок работы подшипников определяется износом тел качения и дорожек, расположенных в кольцах. Для продления срока службы подшипников применяют смазку, она может быть жидкой, например, в коробках передач станочного оборудования, или консистентной (твердой).

Нанесение смазки на подшипник

Смазка, нанесенная на подшипник

Кроме износа деталей подшипника, не последнюю роль играет и рабочая температура в узле. Вследствие нее может происходить неравномерная тепловая деформация. Это может привести к повышению частоты проскальзывания, и снижается твердость материала, из которого они изготовлены.

Производители выпускают подшипники с закрытыми сепараторами. В такие изделия еще на стадии производства закладывают твердую смазку, которая гарантировано проработает весь ресурс.

Разновидности подшипников скольжения

Всего размеры и основные характеристики подшипников скольжения, изложены в соответствующих ГОСТ. Всего их насчитывается порядка шести десятков. Например, ГОСТ 11607-82 нормирует требования к разъемным корпусам подшипников скольжения, а ГОСТ 25105-82, предъявляет требования к вкладышам, которые устанавливают в корпуса подшипников скольжения.

Классификация подшипников скольжения

Изделия этого типа можно разделить на следующие основные типы:

1. Одно- и многоповерхностные.
2. Со смещением поверхностей.
3. Радиальные.
4. Осевые.
5. Радиально-упорные.

Кроме того, подшипники можно различать по конструкции:

1. Неразъемные, их называют втулочными.
2. Разъемные, они состоят из двух деталей основного корпуса и крышки к нему.
3. Встроенные, по своей конструкции, они составляют единое целое с корпусом механизма.

Нельзя забывать и о количестве точек подачи масла. Существуют подшипники с одним и несколькими клапанами. Кроме, приведенных классов можно назвать еще один – по возможности регулирований подшипника.

Конструкция подшипников скольжения не отличается сложностью. В состав конструкции могут входить два кольца. Одно из них (внутреннее) вращается в процессе работы. Вместо, тел вращения в устройствах этого типа применяют втулки, изготовленные из антифрикционных материалов. Для повышения эффективной работы в подшипники закачивают смазочные материалы.

Существуют два типа подшипников скольжения — гидростатические и гидродинамические. В изделиях первого типа смазка подается от масляного насоса. Вторые в этом плане удобнее, они сами могут выступать в роли насоса. Смазка будет поступать в них за счет разности давления между его компонентами.

Подшипники скольжения могут иметь, сферическое, упорное и линейное исполнения. Первые подшипники применяют в тех узлах, где преобладают низкие скорости вращения вала. Главное достоинство такого исполнения подшипников – это возможность передавать вращение даже при значительных перекосах валов.

Подшипники упорного исполнения применяют для работы там, где преобладают поперечные усилия. Довольно часто их монтируют в турбинах и паровых машинах.

Схема подшипника упорного исполнения

Подшипники упорного исполнения

Подшипники линейного исполнения исполняют роль направляющих. Кстати, их особенностью можно назвать их бесперебойную работу даже при постояннодействующих радиальных усилиях.

Подшипник линейного исполнения

Многолетняя, если не многовековая практика использования подшипников скольжения позволяет сделать выводы о достоинствах и недостатках этих конструкций.

• изделия этого класса обеспечивают надежную работу в условиях высоких скоростей вращения вала;
• обеспечение серьезных ударных и вибрационных усилий;
• довольно небольшие размеры;
• подшипники этого типа допустимо устанавливать в устройствах работающие в воде;
• некоторые модели позволяют выполнять настройку зазора и, таким образом, гарантируют точность установки оси вала.

Между тем, подшипникам скольжения присущи и определенные недостатки.

• в процессе эксплуатации необходимо постоянно контролировать уровень смазки;
• при недостаточной смазке и запуске возникает дополнительная сила трения;
• более низкий в сравнении с другими классами подшипников КПД;
• при производстве таких изделий применяют довольно дорогие материалы;
• при работе, подшипники этого класса могут генерировать излишний шум.

Стандарты подшипников скольжения

Одно из отличий подшипников от других типов деталей, применяемых в промышленности – это то, что они все стандартизированы. Выше было отмечено что на продукцию этого класса действует 60 ГОСТ, и это не считая ТУ и другой нормативной документации.
ГОСТ не только нормирует конструкцию и размеры подшипников, но и порядок их обозначения на чертежах, в спецификациях и другой рабочей документации.

Кроме того, ГОСТ на технические условия подшипников регламентирует параметры допусков и посадок, которые обязаны соблюдать производители.

Маркировка

Маркировка подшипников – это параметры, которые показывают рабочие диаметры изделия (внутренний и внешний), конструктивные особенности. Все эти данные закодированы в наборе цифр и буквенных символов. Порядок кодировки, детальная расшифровка регламентирована в ГОСТах на подшипниковую продукцию. Так, кодировка шариковых и роликовых подшипников однорядных приведена в ГОСТ 3189-89.

В закодированном наименовании подшипника содержатся следующие данные:

• серия ширины;
• исполнение;
• тип изделия;
• группа диаметров;
• посадочный диаметр.

Кстати, важно понимать, что на территории нашей страны применяют две системы обозначения подшипников – ГОСТ и ISO.

Пример расшифровки маркировки на подшипниках

Маркировка может быть нанесена на одно из колец. Если подшипник закрытого типа то маркировку наносят на уплотнение или защитном кольце.

Классы точности подшипников

Класс точности подшипника – это показатель, который характеризует максимальные отклонения значения размеров подшипника от номинала.

В некоторых устройствах при выборе подшипника потребитель руководствуется ценой на него, а остальные параметры для него не так критичны. В некоторых других случаях потребитель выбирает подшипник исходя из предельной скорости вращения, при которой не будут, проявляются такие явления, как вибрация и пр. Такие довольно жесткие условия предъявляются к изделиям, работающим на транспорте, станочным узлам, робототехнических комплексов.

В машиностроении существует зависимость между точностью обработки и ее стоимостью. То есть, чем точнее деталь, тем больше ее конечная цена.

Разделение подшипников по точности позволяет подобрать такое изделие, которое будет отвечать требованиям, которые предъявляет проектировщик и в то же время с приемлемой для потребителя ценой.

Класс точности описывает точность производства изделий. Для регулировки этого параметры существуют нормативы, определенные в ГОСТ и ISO. В них определены допуски на все размеры – диаметры, ширину, фаски и пр.

Назначение подшипников качения 

Подшипники качения предназначены для поддержки вращающихся валов. Они нашли свое применение в машинах, разного типа, например, в подъемно-транспортных устройствах, технике, применяемой в сельском хозяйстве, судовых двигателях.

Магнитные подшипники

Магнитные подшипники, которые все чаще применяют в различных машинах и механизмах работает на основании принципа магнитной левитации. В результате реализации этого принципа в подшипниковой опоре отсутствует контакт между валом и корпусом подшипника. Существуют активное исполнение и пассивное.

Активные изделия уже в массовом производстве. Пассивные, пока еще находятся на стадии разработки. В них, для получения постоянного магнитного поля применяют постоянные магниты типа NdFeB.

Использование магнитных подшипников предоставляет потребителю следующие преимущества:

• высокая износостойкость подшипникового узла;
• применение таких изделий, возможно, в агрессивных средах в большом диапазоне внешней температуры.

Бесконтактный магнитный подшипник

В то же время использование таких узлов влечет за собой некоторые сложности, в частности:

В случае пропадания магнитного поля, механизм неизбежно понесет повреждения. Поэтому для бесперебойной и безаварийной работы проектировщики применяют так называемые страховые подшипники. Как правило, в качестве страховочных применяют подшипники качения. Но они в состоянии выдержать несколько отказов системы, после этого требуется их замена, так будут изменены их размеры.

Создание постояннодействующего, а главное, устойчивого, магнитного поля сопряжено с созданием больших и сложных систем управления. Такие комплексы вызывают сложности с ремонтом и обслуживанием подшипниковых узлов.

Излишнее тепловыделение. Оно обусловлено тем, что обмотка нагревается в результате прохождения через нее электрического тока, в некоторых случаях, такой нагрев недопустим и поэтому приходится устанавливать системы охлаждения, что, разумеется, приводит к усложнению и удорожанию конструкции.

Где используются устройства скольжения

На самом деле сложно найти механизм, в котором не установлены подшипники скольжения. Даже на атомных подводных лодках, на подшипниках этого типа устанавливают гребные валы. Подшипники скольжения нашли широкое применение в станкостроении. В частности, в них устанавливают валы, по которым перемещается суппорт, резцедержатель и другие составные части станка.

Классификация подшипников качения

К подшипникам качения относят:

• шариковые;
• роликовые,
• упорные и многие другие.

Все они характеризуются высокими параметрами износостойкости и возможностью работы в условиях разнонаправленных нагрузок – осевых и радиальных.

Характеристики подшипников качения

К основным характеристикам подшипников качения можно отнести следующие:

Угловая скорость, подшипники качения могут показывать высокие значении этой скорости, особенно если сепараторы выполнены из цветного металла или полимеров.

Перекос вала. Допустимо то, что перекос может достигать от 15’ до 30’. Кроме того, подшипники качения способны воспринимать небольшие осевые усилия. Она не должна превышать 70% от неиспользуемой радиальной грузоподъемности.

Подшипники качения показывают минимальные потери на трение.

Каталог импортных подшипников FAG, INA, SKF, NSK, TIMKEN и др.

В мировой экономике подшипниковая отрасль занимает отдельное место, во много это обусловлено значимостью продукции ей выпускаемой.

В нашей стране такую продукцию выпускают на специализированных подшипниковых заводах. Но, в последнее время существенно увеличен импорт подшипников из рубежа. Их поставляют из разных стран мира – США, КНР, Германии и пр.

Для ознакомления с номенклатурой поставляемой продукции достаточно ознакомиться с каталогами подшипников, которые предлагают потребителям зарубежные производители — FAG, INA, SKF, NSK, TIMKEN и многие другие. Достаточно одного взгляда и можно понять всю величину номенклатуры предлагаемых подшипников.

Но при заказе импортной продукции необходимо понимать, что подшипники, поступающие из-за границы, должны соответствовать требованиям наших нормативов и иметь документы, подтверждающие их качество и безопасность в эксплуатации. Подшипники очень часто поделывают. Рекомендуем покупать подшипники только у авторизированных поставщиков.

Типы подшипников — Принцип работы подшипников

Существует много типов подшипников, каждый из которых используется для разных целей. К ним относятся шариковые подшипники, роликовые подшипники, упорные шариковые подшипники, упорные роликовые подшипники и упорные конические роликоподшипники.

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники , как показано ниже, вероятно, являются наиболее распространенным типом подшипников. Их можно найти везде, от роликовых коньков до жестких дисков.Эти подшипники могут выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки, и обычно используются в приложениях, где нагрузка относительно невелика.

В шарикоподшипнике нагрузка передается от внешнего кольца к шару и от шара к внутреннему кольцу. Поскольку мяч представляет собой сферу , он контактирует с внутренним и внешним кольцом только в очень маленькой точке, что помогает ему вращаться очень плавно. Но это также означает, что площадь контакта, удерживающая эту нагрузку, не так велика, поэтому, если подшипник будет перегружен, шарики могут деформироваться или сдавить, разрушив подшипник.

Подшипники роликовые

Роликовые подшипники , подобные показанному ниже, используются в таких приложениях, как ролики конвейерной ленты, где они должны выдерживать большие радиальные нагрузки. В этих подшипниках ролик представляет собой цилиндр , поэтому контакт между внутренним и внешним кольцом представляет собой не точку, а линию. Это распределяет нагрузку на большую площадь, позволяя подшипнику выдерживать гораздо большие нагрузки, чем шариковый подшипник. Однако этот тип подшипника не рассчитан на большие осевые нагрузки.

Вариант этого типа подшипника, называемый игольчатым подшипником , использует цилиндры очень маленького диаметра. Это позволяет подшипнику помещаться в труднодоступных местах.

Подшипник упорный шариковый

Упорные шариковые подшипники , подобные показанному ниже, в основном используются для низкоскоростных приложений и не выдерживают больших радиальных нагрузок. Барные стулья и проигрыватели Lazy Susan используют этот тип подшипника.

Роликовый упорный подшипник

Упорные роликовые подшипники , подобные показанному ниже, могут выдерживать большие осевые нагрузки. Они часто встречаются в зубчатых передачах, таких как автомобильные трансмиссии, между шестернями, а также между корпусом и вращающимися валами. Цилиндрические шестерни, используемые в большинстве трансмиссий, имеют наклонные зубья — это вызывает осевую нагрузку, которая должна поддерживаться подшипником.

Конические роликоподшипники

Конические роликоподшипники могут выдерживать большие радиальные и большие осевые нагрузки.

,

Подшипники | Определение, примеры и использование

Хотите загрузить примечания к ревизии подшипников в формате PDF?

Что такое подшипники в математике?

Пеленг измеряет угол поворота по часовой стрелке и всегда на северной линии. Азимут точки — это линия, соединяющая центр компаса через точку, измеряемую в градусах по часовой стрелке от направления на север. В навигации пеленг используется для обозначения направления.Он также используется для обозначения определенного ориентира под углом.

Три характеристики подшипников:
a. Основание подшипника находится в северном направлении
b. Он всегда измеряет по часовой стрелке
c. Он записывается в трехзначных углах.

Измерительные подшипники
Пример:
Представьте, что вы находитесь на острове посреди океана. У вас есть радио, чтобы попросить о помощи. Вы получили сообщение, чтобы повернуть на 135 градусов. Где 135 градусов?

а.Нарисуйте компас с точки и всегда смотрите на северную линию.
г. При движении по часовой стрелке восток будет 090 °, юг 180 ° и запад 270 °. Это будет между восточным и южным направлениями.
г. Если измерить угол 135 градусов, то примерно синяя линия будет 135 °.

Пример 2:
Первое судно выходит из порта и проходит 20 км по пеленгу 0f 260 °. В то же время второй корабль также выходит из того же порта и проходит 14 км по пеленгу 190 °. Как далеко друг от друга находятся два корабля?

Приведем иллюстрацию:

а.2-2 (14) (20) \ cos 60 ° \)
\ (c = 17,78 км \)

Пример 3:
Судно из порта проходит 60 км по пеленгу 120 °. Он продолжает движение и меняет направление еще 50 км по азимуту 080 °. Как далеко корабль от отправной точки?

Давайте сделаем иллюстрацию, используя компасную розетку, чтобы проследить путь корабля.

Мы образовали треугольник. Теперь проанализируйте иллюстрацию:
a. Если угол А равен 120 °, то оставшийся угол через юг равен 60 °.2-2 (50) (60) \ cos 140 ° \)
\ (b = 103,42 км \)

.

5 Признаков неисправности подшипников передних и задних колес (и стоимость замены в 2020 г.)

Обновлено 8 июня 2020 г.

Подшипники колес используются как в передних, так и в задних колесах. У каждого отдельного колеса есть собственный ступичный подшипник, и только один из этих подшипников может изнашиваться, а остальные остаются в хорошем состоянии.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Вот почему вам не обязательно заменять все ступичные подшипники, если изношен только один.Многие (нечестные) механики скажут вам, что необходимо заменить все или оба на одной оси. Обычно в этом нет необходимости.

Существуют определенные симптомы, которые указывают на неисправные ступичные подшипники, или механик сможет сказать вам, есть ли у вас ступичные подшипники, которые необходимо заменить при сдаче автомобиля на регулярное техническое обслуживание.

5 основных симптомов неисправности подшипников ступицы колеса

Чтобы определить состояние подшипников ступицы колеса, необходимо обратить внимание на 5 общих признаков.

# 1 — Неравномерный износ шин

Когда ступичные подшипники изнашиваются, они, как правило, изнашиваются неравномерно по сравнению с остальными подшипниками. Это приведет к чрезмерному износу соответствующей шины по сравнению с другими.

В нормальной ситуации, когда ваши шины изнашиваются, все они равномерно изнашиваются от простого движения по ним. Так что, если они изношены неравномерно, это вполне может быть связано с неисправным ступичным подшипником.

Конечно, причиной неравномерного износа шин могут быть и другие проблемы, такие как неправильная регулировка углов установки колес, несбалансированные шины и т. Д., Поэтому не предполагайте, что это ступичные подшипники, если другие симптомы не совпадают.

# 2 — Шум при шлифовании

Распространенным признаком неисправных ступичных подшипников является громкий скрежет ваших шин. Это происходит из-за того, что ступичные подшипники теряют свою смазывающую способность и вместо этого нагреваются внутри них.

Это будет почти то же самое, как если бы вы услышали, как два куска металла скребутся вместе. Обычно вы слышите звук только от одного колеса, а не от всех из-за того, что колеса изнашиваются неравномерно. Шум наиболее заметен при переключении передач или поворотах.

# 3 — Вибрация рулевого колеса

Если проблема становится действительно серьезной, рулевое колесо начинает вибрировать. Вы заметите эту вибрацию, когда едете на более медленных скоростях, но проблема усугубится, когда вы нажмете педаль газа и разгоните автомобиль.

Многие люди думают, что этот симптом связан с несбалансированными шинами на их автомобиле. Хотя симптомы обоих схожи, вибрации от неравномерно сбалансированных шин возникают на высоких скоростях.

Но в любом случае вам следует показать свой автомобиль механику, чтобы он официально диагностировал проблему.

№ 4 — Автомобиль тянет в одну сторону

Когда ступичный подшипник изнашивается и становится корродированным или изъеденным, гладкая накладка, которая требуется подшипникам, больше не существует, и шероховатая поверхность вызывает вибрацию этой шины. Эта вибрация может привести к тому, что ваш автомобиль слегка потянет в сторону изношенного подшипника.

Вы также можете почувствовать, как ваш автомобиль тянет в сторону при нажатии на педаль тормоза.Хотя это типичный симптом неисправных тормозных роторов или суппортов, реальной причиной могут быть сами колесные подшипники из-за чрезмерного биения, которое они вызывают.

# 5 — Избыточное колебание или люфт в колесах

Диагностировать его немного сложнее, так как вам нужно, чтобы ваш автомобиль был на гидравлическом подъемнике или оба колеса оси были подняты на домкратах. При подъеме возьмитесь за одно из колес и попробуйте покачать его вперед и назад и обратите внимание на то, насколько велик «люфт» или движение колеса.Теперь повторите это с колесом на другом конце оси.

Если колесо качается или движется вперед и назад, когда вы его раскачиваете, скорее всего, у вас неисправные ступичные подшипники. Хорошие колесные подшипники означают, что колесо почти не имеет качания или лишнего люфта.

Средняя стоимость замены подшипников передних, задних и ступичных колес

Подшипники передних колес

Обе стороны

Подшипники передних колес встроены в рычаг поворотного кулака и соединены с компонентами ведущего моста вашего автомобиля.Эти подшипники рассчитаны на долгие годы работы и не требуют замены. Стоимость замены обоих передних ступичных подшипников составит от 260 долларов до 480 долларов.

Только детали для подшипников передних колес стоят от 120 до 200 долларов. Однако затраты на рабочую силу будут немного выше — от 140 до 280 долларов. Точная стоимость будет зависеть от цен в вашей местной ремонтной мастерской, а также от марки и модели вашего автомобиля. За большие грузовики, спортивные автомобили и автомобили повышенной комфортности рассчитывайте платить больше.

One Side

Теперь, если вы просто заменяете ступичный подшипник в одном из передних колес, эти расходы будут в значительной степени разделены пополам. За общую стоимость в среднем ожидайте заплатить от 130 до 220 долларов. Детали будут стоить от 60 до 100 долларов, а оплата труда — от 70 до 140 долларов.

Подшипники заднего колеса

Обе стороны

Что касается подшипников задних колес, их замена будет немного дешевле, но это, конечно, будет зависеть от марки и модели автомобиля.Стоимость полной замены заднего ступичного подшипника будет где-то от 240 долларов до 460 долларов.

Детали в среднем будут стоить от 100 до 180 долларов. Затраты на рабочую силу составят от 140 до 280 долларов.

Односторонний

Если вы собираетесь просто заменить один из подшипников заднего колеса, то полная стоимость работы составит около от 120 до 240 долларов. От 50 до 90 долларов за детали и от 70 до 140 долларов за рабочую силу.

Опять же, это всего лишь приблизительные оценки, но они являются хорошим индикатором того, сколько вы можете рассчитывать заплатить.Хорошая новость заключается в том, что ступичные подшипники изнашиваются очень долго, поэтому вам не придется их очень часто менять.

Подшипники задней ступицы

В некоторых автомобилях используется узел подшипника задней ступицы, в котором ступичные подшипники предварительно упакованы в ступицу и установлены как единое целое. Вместо простой замены ступичных подшипников необходимо заменить всю ступицу в сборе.

Это, конечно, делает узел ступицы более дорогим, чем просто подшипники ступицы. Приготовьтесь заплатить в среднем от 400 до 800 долларов за замену ступичных узлов с обеих сторон оси.Стоимость деталей может незначительно варьироваться в зависимости от сложности сборки, но трудозатраты обычно немного меньше, чем при обычной замене заднего подшипника.

Общие типы подшипников ступицы колеса

Трение возникает при повороте колеса. Когда колесо имеет тяжелый подшипник, сопротивление увеличивается. Вот почему «подшипник ступицы колеса» относится к компоненту, который отвечает за снижение трения между частями во время вращения колеса.

Когда движущиеся части колеса имеют меньшее сопротивление между собой, это уменьшает износ и эрозию, которые образуются. В результате увеличивается срок службы колеса.

Есть разные типы ступичных подшипников, которые производитель может использовать. Вот несколько распространенных типов и их основное назначение.

Шариковые подшипники

Из всех колесных подшипников шарикоподшипники являются наиболее распространенными и наиболее универсальными колесными подшипниками, которые можно использовать. Они способны воспринимать осевые и радиальные нагрузки.

Угловое давление — это осевая нагрузка , а величина веса, приходящаяся на колесо, — это радиальная нагрузка . Вы найдете шарикоподшипники в колесах всех размеров, от колес для роликовых коньков до автомобильных колес.

Прецизионные шариковые подшипники

Конструкция прецизионных шарикоподшипников делает их пригодными для высокопроизводительного использования. Прецизионные шариковые подшипники обладают способностью минимизировать трение, что, в свою очередь, снижает количество выделяемого тепла.

Скорость их вращения обычно выше, чем у штатных подшипников.По всем этим причинам посадочные колеса самолетов и различных гоночных автомобилей имеют прецизионные шариковые подшипники. Эти подшипники разработаны специально для больших осевых и радиальных нагрузок.

Роликовые подшипники

Роликовые подшипники — это тип колесных подшипников, которые широко используются. Единственное, роликовые подшипники не так универсальны, как шариковые. Роликовые подшипники хорошо переносят вес, но не подходят для прохождения поворотов.

Если вы используете колеса, которые должны поворачивать на средней или высокой скорости, то роликовые подшипники для них не подходят.Но если вы используете такие транспортные средства, как продуктовые тележки или ручные тележки, то для них подойдут роликовые подшипники.

Конические роликоподшипники

Обычные колеса легковых и грузовых автомобилей обычно имеют конические роликоподшипники. Они имеют форму конуса, которая снижает трение при поворотах из-за высокой осевой нагрузки.

При повороте автомобиля угол наклона колес меняется на разный. В конических роликоподшипниках они предотвращают шлифование смещающихся деталей.

.

Как делается шарикоподшипник

Задний план

С тех пор, как у человека появилась потребность перемещать вещи, он использовал круглые ролики, чтобы облегчить работу. Вероятно, первыми катками были палки или бревна, которые были большим улучшением по сравнению с перетаскиванием вещей по земле, но все же довольно тяжелая работа. Египтяне использовали бревна, чтобы катать огромные каменные блоки для пирамид. В конце концов, кому-то пришла в голову идея защитить каток к тому, что перемещалось, и построил первый «автомобиль» с «колесами».»Однако эти подшипники были сделаны из материалов, трущихся друг о друга вместо качения друг на друга. Только в конце восемнадцатого века разработана базовая конструкция подшипников. В 1794 году валлийский железный мастер Филипп Воан запатентовал конструкцию шариковых подшипников для поддержки оси перевозки. Развитие продолжалось в девятнадцатом и начале двадцатого века. веков, подстегнутых развитием велосипеда и автомобиль.

Есть тысячи размеров, форм и видов подшипников качения; мяч подшипники, роликовые подшипники, игольчатые подшипники и конические роликоподшипники основные виды. Размеры варьируются от достаточно малых для работы миниатюрных двигателей к огромным подшипникам, используемым для поддержки вращающихся частей в гидроэнергетике растения; эти большие подшипники могут достигать десяти футов (3,04 метра) в диаметре и требуется кран для установки. Самые распространенные размеры легко поместятся в одной рукой и используются в таких вещах, как электродвигатели.

В этой статье будут описаны только шариковые подшипники. В этих подшипниках подвижная часть — это шарик, который катится между внутренним и внешним кольцами, называемый гонки. Мячи удерживаются клеткой, благодаря чему они равномерно расположены вокруг гонки. В дополнение к этим деталям есть много дополнительных деталей. для специальных подшипников, таких как уплотнения для предотвращения попадания масла или смазки и грязи, или винты, чтобы удерживать подшипник на месте. Мы не будем здесь беспокоиться об этом необычные дополнения.

Сырье

Почти все детали всех шариковых подшипников изготовлены из стали. Поскольку подшипник должен выдерживать большие нагрузки, он должен быть сделан из очень прочного стали. Стандартная отраслевая классификация стали в этих подшипник 52100, что означает, что он содержит один процент хрома и один процент углерода (называемый сплавами при добавлении к основной стали). Эта сталь можно сделать очень твердым и прочным путем термической обработки.Где ржавчина может быть проблема, подшипники из 440С нержавеющая сталь.

Обойма для мячей традиционно изготавливается из тонкой стали, но некоторые в подшипниках теперь используются формованные пластиковые сепараторы, поскольку их изготовление и вызывают меньшее трение.

Производство
Процесс

Стандартный шарикоподшипник состоит из четырех основных частей: внешней обоймы, катящиеся шарики, внутреннее кольцо и обойму.

Гонки

• 1 Обе гонки сделаны почти одинаково. Поскольку они оба кольца из стали процесс начинается со стальных труб подходящего размера. Автоматические станки, подобные токарным станкам, используют режущие инструменты для резки основных форма гонки, оставляя все размеры слегка завышенными. Причина, по которой они оставлены слишком большими, заключается в том, что расы должны подвергаться термической обработке прежде, чем закончить, и сталь

  Удивительно, но катящиеся шары начинаются как толстая стальная проволока.Затем в процессе холодной высадки проволоку разрезают на мелкие кусочки. разбит между двумя стальными штампами. В результате получился мяч, который выглядит как планета Сатурн с кольцом вокруг середины называется «вспышка.»

  обычно коробится во время этого процесса. Их можно обработать обратно на готовый размер после термообработки.
• 2 Гонки черновой резки помещают в печь для термообработки примерно при 1550 градусов по Фаренгейту (843 градуса Цельсия) в течение нескольких часов (в зависимости от размера деталей), затем погрузили в масляную ванну, чтобы охладите их и сделайте очень твердыми.Это закаливание также делает их хрупкие, поэтому следующим шагом будет их закалка. Это делается путем нагрева их во второй духовке примерно до 300 градусов по Фаренгейту (148,8 градусов Цельсия), а затем дать им остыть на воздухе. Вся эта термообработка процесс делает детали одновременно твердыми и прочными.
• 3 После процесса термообработки скобы готовы к финишу. Тем не менее, дорожки теперь слишком сложно вырезать режущими инструментами, поэтому остальная работа должна выполняться с круги шлифовальные. Это очень похоже на то, что вы найдете в любом магазине для заточки сверла и инструменты, за исключением нескольких разных видов и форм. нужно было финишировать в гонках. Почти каждое место в гонке занято шлифованием, что оставляет очень гладкую и аккуратную поверхность. Поверхности место, где подшипник входит в машину, должно быть очень круглым, а бока должны быть плоскими. Сначала шлифуется поверхность, по которой катятся шары, а потом притирались.Это означает, что используется очень мелкая абразивная суспензия для полировать расы в течение нескольких часов, чтобы получить почти зеркальный блеск. В На этом этапе гонки завершены и готовы к объединению с мячи.

Яйца

• 4 Шарики сделать немного сложнее, хотя их форма очень просто. Удивительно, но шарики начинаются как толстая проволока.это проволока подается из рулона в станок, который отрезает короткий кусок, и затем разбивает оба конца к середине. Этот процесс называется холодным заголовок. Его название происходит от того, что провод не

  Выпуклость вокруг середины катящихся шариков устраняется в процесс обработки. Шарики помещаются в грубые канавки между двумя чугунные диски. Один диск вращается, а другой неподвижен; трение убирает вспышку.Отсюда шары теплые обработаны, измельчены и притерты, что оставляет шарики с очень гладкая отделка.

  нагревается перед тем, как быть разбитым, и что первоначальное использование для процесса было поставить головы на гвозди (как это и делается до сих пор). В любом скорости, шары теперь выглядят как планета Сатурн с кольцом вокруг средний называется «вспышка».
• 5 Первый процесс обработки удаляет эту вспышку.Шариковые подшипники положить между гранями двух чугунных дисков, где они въезжают канавки. Внутренняя часть канавок шероховатая, что отрывает вспышку мячей. Одно колесо вращается, а другое остается неподвижным. неподвижное колесо имеет сквозные отверстия, так что шарики могут подаваться в и вынут из пазов. Специальный конвейер подает шарики в один отверстия, шарики грохочут по пазу, а затем выходят из другого отверстие.Затем они возвращаются на конвейер для многих поездок через канавки колес до тех пор, пока они не станут достаточно круглыми, почти до нужного размера, и вспышка полностью исчезла. Снова, шары оставлены слишком большого размера, чтобы их можно было отшлифовать до готовой размер после термообработки. Количество стали, оставшейся на чистовую обработку, не велико. много; всего около 8/1000 дюйма (0,02 сантиметра), что примерно равно толщиной как два листа бумаги.
• 6 Процесс термообработки шаров аналогичен тому, который используется для гонок, поскольку сталь одинаковая, и лучше всего иметь все детали изнашиваются примерно с одинаковой скоростью. Как гонки, шары становятся твердыми и жесткими после термической обработки и отпуска. После тепла обработки, шары помещаются обратно в машину, которая работает таким же образом в качестве съемника вспышки, за исключением того, что круги вместо шлифовальных кругов отрезных кругов.Эти колеса измельчают шары так, что они круглые и в пределах нескольких десятков тысячных дюйма от их готовой размер.
• 7 После этого шарики перемещаются в доводочную машину, которая отливает железные диски и использует тот же абразивный состав для притирки, что и на гонки. Здесь они будут притирены 8-10 часов в зависимости от

  Четыре части готового шарикоподшипника: внутреннее кольцо, внешнее кольцо, клетка и мяч.

  насколько точен подшипник, для которого они сделаны. И снова результат сталь, которая чрезвычайно гладкая.

клеть

• 8 Стальные сепараторы штампуются из довольно тонкого листового металла, как формочка для печенья, а затем согнули до окончательной формы в матрице. Кость состоит из двух частей стали, которые соединяются вместе, с отверстием по форме готовой детали вырезано внутри.Когда клетку ставят между и плашка закрывается, обойма изгибается по форме отверстия внутри. Затем штамп открывается, и готовая деталь вынимается, готовая к работе. в собранном виде.
• 9 Пластиковые клетки обычно производятся методом литья под давлением. В этом процессе полая металлическая форма заполняется путем разбрызгивания расплавленного металла. пластик в него и дать ему затвердеть. Форма открывается, и готовая клетка вынимается, готова к сборке.

сборочный

• 10 Теперь, когда все детали изготовлены, нужно установить подшипник. все вместе. Сначала внутренняя обойма помещается внутрь внешней обоймы, только с в сторону, насколько это возможно. Это делает пространство между ними на противоположная сторона достаточно большая, чтобы между ними можно было вставить шарики. Требуемый количество мячей помещается, затем гонки перемещаются так, чтобы они оба по центру, а шарики равномерно распределены по подшипнику.В на этом этапе устанавливается клетка, чтобы удерживать шары отдельно от каждого Другой. Пластиковые клетки обычно просто защелкиваются, а стальные обычно приходится вставлять и склепывать вместе. Теперь, когда подшипник в сборе, покрыт антикоррозийным средством и упакован для Перевозка.

Контроль качества

Изготовление подшипников — очень точный бизнес. Испытания проводятся на образцах сталь поступает на завод, чтобы убедиться, что правильное количество легированных металлов в нем.Испытания на твердость и вязкость также выполняется на нескольких этапах процесса термообработки. Это также много проверок по пути, чтобы убедиться, что размеры и формы верный. Поверхность шаров и место их катания на дорожках должны быть исключительно гладко. Мячи не могут быть вне круга более 25 миллионных долей дюйма даже для недорогого подшипника. Скоростной или прецизионные подшипники допускаются только с пятимиллионной долей дюйма.

Будущее

Шариковые подшипники будут использоваться долгие годы, потому что они очень просты и стали очень недорогими в производстве.Некоторые компании экспериментировал с созданием шаров в космосе на космическом шаттле. В космосе, расплавленные капли стали можно выплюнуть в воздух, и невесомость позволяет им парить в воздухе. Капли автоматически создают идеальные сферы пока они остывают и затвердевают. Однако космические путешествия по-прежнему дороги, поэтому много полировки можно сделать на земле по цене одной «космический шар».

Однако на горизонте не за горами и другие виды подшипников.Подшипники, где два объекты никогда не касаются друг друга, бегать эффективно, но сложно делать. В одном из них используются магниты, которые отталкиваются друг от друга и могут быть используется для разделения вещей. Так работает «маг-лев» (для магнитная левитация) строятся поезда. Другой вид нагнетает воздух в пространство между двумя плотно прилегающими поверхностями, заставляющее их плавать отдельно от друг друга на подушке из сжатого воздуха. Однако оба этих подшипника намного дороже в строительстве и эксплуатации, чем скромный, проверенный мяч подшипник.

Где узнать больше

книги

Deere & Company Staff, ред. Подшипники и уплотнения, 5-е изд. Р. Р. Боукер, 1992.

Эшманн, Пол. Шариковые и роликовые подшипники: теория, конструкция и применение, 2-е изд.

Харрис, Тедрик А. Анализ подшипников качения, 3-е изд. John Wiley & Sons, Inc., 1991.

Хоутон, П.С. Шариковые и роликовые подшипники. Издательство Elsevier Science Publishing Company, Inc., 1976.

Нисбет, Т.С. Подшипники качения. Издательство Оксфордского университета, 1974.

Шигли, Дж. Э. Подшипники и смазка: конструктор-механик Рабочая тетрадь. McGraw-Hill, Inc., 1990 год.

периодические издания

Гарднер, Дана. «Керамика делает диски живыми», Новости дизайна. 23 марта 1992 г., стр. 63.

Ханнуш, Дж. Г. «Керамические подшипники входят в мейнстрим». Новости дизайна. 21 ноября 1988 г., с. 224.

Маккарти, Лайл Х. «Новый сплав производит более тихий мяч Подшипники» Новости дизайна. 20 мая 1991 г., с. 99.

,