Подшипники типы: Типы подшипников

alexxlab | 09.04.2023 | 0 | Разное

Подшипники: типы и их конструкция

Как применяются

Подшипники – это существенный компонент любого вращающегося механизма. Подшипник – устройство, соответствующее трем пунктам:

  • минимальное трение между поверхностями,
  • ограничение движения внутри неподвижной части – корпусе;
  • компенсация нагрузки, действующей на вал.

У этого насоса есть неподвижный корпус. В нём вращается вал и на обеих сторонах есть подшипники. Подшипники обычно устанавливаются в парах. Иногда больше, но их должно быть  минимум два.

Подшипники на концах вала

Это – вал, который  вытянут из насоса:

Он вращается внутри корпуса. Везде, где есть движение поверхностей, относительно друг друга, есть трение. Где есть трение – есть нагрев. Где есть нагрев – там износ. Поэтому нужно минимизировать это.

Во вторых, вал может бешено крутиться в корпусе или даже вылететь наружу. И нужно каким-то способом ограничить движение вала внутри корпуса, и закрепить его.

И третье – на вал действует много сил: гидравлические силы в рабочем колесе, либо вес вала, либо ещё что-то. Нужно каким-то способом компенсировать эту нагрузку.

Есть 2 вида нагрузки:

  1. осевая нагрузка, перпендикулярная оси вала;
  2. или осевая – параллельная его оси.
2 вида нагрузки на валу

От того, какое значение нагрузки и какой её тип действует на вал, будет зависеть, какой вид подшипника следует использовать.

Категории подшипников

Есть две категории подшипников:

  • гидродинамические, которые не больше чем рукав со смазкой, внутри которого вращается вал;
  • антифрикционные подшипники.

Такие подшипники используют больше контакт-качение, чем контакт-скольжение.

Качение имеет маятник в центре трения, и вот почему подшипники качения так называются.

 Между этими 2мя категориями подшипников очень много разного.

Антифрикционные подшипники

Все антифрикционные подшипники имеют четыре основных компонента:

  1. внутреннее кольцо;
  2. внешнее кольцо.

Эти кольца сделаны из закалённой стали, твердой снаружи и внутри. Они обработаны, отточены и отполированы до правильной формы и гладкой поверхности, что существенно для свойств подшипников.

  • Внутри колец – пазы.
  • В пазах – элементы качения.
  • Элементы качения – внутри дорожек. Он называется сепаратором или клеткой.
Это базовая модель

Некоторые подшипники могут иметь дополнительные свойства. Эти дополнительные принадлежности – обычно уплотнители и защита, защищающая ваши внешние компоненты подшипника от враждебного мира, полного грязи, коррозии и других неприятных вещей.

 Шариковые подшипники

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

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

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

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

Другой вид подшипниковой защиты – резиновое уплотнение.

 

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

Угловые шариковые подшипники

Угловые шариковые подшипники могут выдерживать большую осевую нагрузку из-за асимметричной конструкции, которая обеспечивает большое пазовое плечо на внутреннем кольце, и большое пазовое плечо – на другой стороне внешнего кольца.

Тем не менее, конструкция подразумевает, что такой подшипник может выдерживать нагрузку только в одном направлении. Поэтому подшипники исползают в парах, располагая их друг другу. Эти подшипники имеют другой материал сепаратора – обработанный латунь.

Кроме шариковых элементов качения есть также 4 других вида элементов. В отличие от шариков, которые касаются дорожек в одной точке, ролики других видов касаются дорожек по всей длине. Увеличенная площадь контакта значит, что они могут воспринимать значительно большую нагрузку.

Цилиндрические подшипники

Цилиндрические подшипники могут воспринимать исключительно большие радиальные нагрузки. Хотя выдерживают только очень маленькие – осевые, потому что цилиндры не касаются дорожек своими основаниями.

Игольчатые подшипники

Игольчатые подшипники похожи на цилиндрические.

Но их больший коэффициент скольжения позволяет выдерживать большей нагрузки при меньших размерах. Они используются в установках, когда вес и размеры должны быть минимальными.

Конические подшипники

Конические подшипники решают проблему выдержки больших осевых усилий с помощью конических роликов – конических дорожках.

Хотя, как и в игольчатых подшипниках, осевое усилие должно быть направлено только в оном направлении.

Возможность выдерживать большие осевую и радиальную нагрузки, а так же большая точность и устойчивость, делают конические подшипники идеальными для таких машин как станки.

Сферический подшипник

Сферический подшипник сконструирован с барабанными роликами, движущимися в изогнутом внешнем кольце.

Их конструкция с двумя родами роликов, делает такие подшипники способными выдерживать огромное значение радиальной и осевой нагрузки, а также ударов, так как ролики могут свободно вращаться во внутренние дорожки. Поэтому они могут выдерживать небольшие смещения. Тем не менее, этот аспект конструкции даёт им не меньшую точность в сравнении с другими видами подшипников.

Типы подшипников и уход за ними

Подшипником называют сборочный узел – упорный или опорный, который поддерживает ось, вал либо другую подвижную конструкцию с одновременным фиксированием, передачей момента вращения, качания либо линейного передвижения данной опоры или системы с заданной жесткостью.

Одной из главных задач сборочного механизма считают передачу нагрузки к компонентам агрегата от ведущего механизма.

Подшипники широко применяют во многих сферах промышленности – станкостроении, машиностроении, автомобилестроении. Используют подшипники при конструировании транспортных средств, дорожной, сельскохозяйственной, горнодобывающей, строительной и спецтехники.

Разновидности подшипниковых узлов

Подшипники классифицируются по целому ряду признаков. Главный из них – различие механизмов по функциям – качения или скольжения.

Первая категория подшипников обеспечивает процесс вращения благодаря качению тел, расположенных между двумя кольцами – наружным и внутренним.

Подшипники скольжения отличаются более простым строением и принципом работы. В зазор между кольцами закладывают смазочный материал, который процесс трения сводит к минимуму. Значительно проще происходит передача поворотных моментов.

Подшипниковые механизмы качения разделяют на классы по нескольким факторам. Это:

– вид тела – шарики либо ролики. К разновидности роликовых относят и подшипники игольчатые. Внутри конструкции располагаются длинные и тонкие ролики-иголки;

– тип нагрузок – линейные, упорные, радиальные, радиально-упорные, упорно-радиальные;

– численность рядков тел качения – один, два и более;

– возможность восполнить отсутствие способности расположения на одной линии осей вала и втулок;

– материал для производства тел качения – сталь либо комбинированный вариант – из металла- кольца, из керамики – шарики и ролики.

Подшипники качения обладают неопровержимыми достоинствами. Это незначительное нагревание, минимальные потери при трении, длительная эксплуатация, приспособление к активным рабочим режимам.

Подшипники скольжения разделяют на классы в соответствии с видом используемой смазки.

– Жидкие – работают на масле – минеральном либо синтетическом, неметаллические – на воде;

– Пластичные – с содержанием литиевого мыла, сульфоната кальция и других ингредиентов;

– Твердые – изготовленные их графита или молибдена;

– Газообразные – в состав входит азот и инертные газы.

Данный класс подшипников характеризуются преимущественными признаками. Это стойкость к ударам, вибрациям, надежность при вращении на высоких скоростях, возможность монтажа узла на шейку коленчатого вала.

Увеличение ресурса подшипникового узла

При установке необслуживаемого подшипника необходимо регулярно следить за режимом работы, избегать при эксплуатации перегрузок. Следует также уделить внимание соблюдениям правил ухода за узлом.

Нужно обязательно помнить, что обслуживаемые механизмы нуждаются в периодическом и регулярном смазывании. Именно смазка выполняет в процессе главные функции – отводит тепло, минимизирует трение, защищает металл от повреждений.

Способы смазки могут быть разными – разбрызгивание, погружение в емкость со смазочным материалом, масляный туман, подача смазки внутрь механизма через специальный инструмент.

Типы

Обзор типов подшипников

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники используют шарики в качестве элементов качения .  Они характеризуются точечным контактом между шариками и дорожками качения . Как правило, шариковые подшипники могут вращаться очень быстро, но не могут выдерживать значительных нагрузок.

Радиальные шарикоподшипники

Радиальные шарикоподшипники являются наиболее часто используемыми и используются в самых разных приложениях. Благодаря простой конструкции они просты в обслуживании и не чувствительны к условиям эксплуатации.

В дополнение к радиальным силам они поглощают осевых сил  в обоих направлениях. Их низкий крутящий момент делает их подходящими для высоких скоростей . >>

Радиально-упорные шарикоподшипники

Радиально-упорные шарикоподшипники характеризуются контактным углом . Это означает, что усилия передаются от одной

дорожки качения к другой под определенным углом.

Радиально-упорные шарикоподшипники поэтому подходят для комбинированных нагрузок , где высоких осевых усилий  должны быть переданы в дополнение к  радиальным усилиям . >>

Самоустанавливающиеся шарикоподшипники

Самоустанавливающиеся шарикоподшипники состоят из двойного ряда шариков , направляемых сепаратором и двухрядной дорожки качения внутреннего кольца , но имеют особенность непрерывной сферической дорожки качения наружного кольца, позволяющей внутреннему кольцу/шарику вращаться внутри наружного кольца. Это обеспечивает некоторую степень самовыравнивания в приложении.

Этот тип подшипника рекомендуется, когда возникают проблемы с соосностью вала и корпуса (перекос) и вал может прогибаться. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники в первую очередь подходят для поглощения  радиальные силы . >>

Упорные шарикоподшипники

Упорные шарикоподшипники состоят из двух подшипниковых дисков с дорожками качения для шариков .

Упорные шарикоподшипники были разработаны исключительно для восприятия осевых усилий в одном направлении, что означает, что они могут располагать вал в осевом направлении в одном направлении. >>

Роликовые подшипники

Роликовые подшипники характеризуются линейным контактом . Этот тип контакта означает, что роликовые подшипники имеют более высокую грузоподъемность , чем шариковые подшипники того же размера; однако скоростная способность ниже, чем у шарикоподшипника, из-за увеличенного трения линии контакта.

Сферические роликоподшипники

Сферические роликоподшипники очень прочны и работают по тому же принципу, что и самоустанавливающиеся подшипники, за исключением того, что они содержат сферические ролики вместо шариков, что позволяет воспринимать более высокие нагрузки. Это может компенсировать

несоосность между валом и корпусом .

Сферические роликоподшипники могут воспринимать высокие радиальные нагрузки и умеренные осевые нагрузки . >>

Цилиндрические роликоподшипники

Цилиндрические роликоподшипники используют линейный контакт между телами качения и дорожками качения , что оптимизирует распределение факторов напряжения в точке контакта между роликом и дорожкой качения.

Эта конструкция означает, что цилиндрические роликовые подшипники имеют очень высокая радиальная нагрузка рейтинг .

В зависимости от конструкции они также могут передавать ограниченное количество осевых нагрузок. >>

Конические роликоподшипники

Конические роликоподшипники имеют конические дорожек качения во внутреннем и наружном кольцах с коническими роликами , расположенными между ними.

Благодаря углу контакта конические роликоподшипники могут поглощать высокая радиальная и осевая сила в одном направлении.

Конические роликоподшипники часто устанавливаются попарно для восприятия осевых усилий в обоих направлениях. >>

Игольчатые роликоподшипники

Игольчатые роликоподшипники представляют собой особый тип цилиндрических роликоподшипников , которые содержат очень длинные, тонкие элементы качения , известные как игольчатые ролики. Отношение диаметра к длине составляет от 1:3 до 1:10.

Игольчатые роликоподшипники имеют высокую грузоподъемность и подходят только для радиальных усилий .

Если пространство ограничено, игольчатые подшипники могут стать хорошим решением. >>

Типы и классификация подшипников | Mechanical Power Inc.

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники представляют собой механические узлы, состоящие из вращающихся сферических частей, удерживаемых вместе круглыми внутренними и внешними кольцами.

Они поддерживают вращающиеся валы, а также уменьшают трение между валами и неподвижными частями машины. Шариковые подшипники обычно используются в машинах с валами, требующими поддержки вращения с низким коэффициентом трения. Существуют различные варианты, самые распространенные из которых экранированные и герметичные.

Шариковые подшипники стандартизированы, поэтому их можно использовать взаимозаменяемо. Шариковые подшипники иногда называют антифрикционными подшипниками или подшипниками качения.