Классификация подшипников

Подшипники качения

Подшипники качения содержат два кольца, тела качения, которые могут быть разнообразной формы, сепаратор, служащий для отделения тел качения друг от друга, удержания их на одинаковом расстоянии, а также направления движения данных тел. Существуют подшипники без сепараторов. На внутренней поверхности наружного кольца обоймы, а также на наружной поверхности внутреннего кольца делаются желобки для прокатывания тел качения. Их еще называют дорожками качения.

Стоит отметить, что в некоторых механизмах для уменьшения размеров и возрастания жесткости и точности используются совмещенные опоры. При этом дорожки качения делают на поверхности корпуса или же на валу.

Как уже упоминалось выше, существуют подшипники качения без сепаратора. Они отличаются большей грузоподъемностью благодаря большему числу тел качения. Но в связи с увеличенным моментом сопротивления вращению, такие подшипники имеют более низкие предельные частоты вращения. В данном типе подшипников появляется только трение качения, кроме которых существуют лишь несущественные потери на трение скольжения между телами качения и сепаратором. В итоге, если сравнивать с подшипниками скольжения, то уменьшается износ, а также энергопотери на трение. Подшипники качения закрытого типа с защитными крышками фактически необслуживаемые (замена смазки не нужна). Открытые же подвержены попаданию мусора. Потому вероятно быстрое разрушение детали.

Радиальные шариковые подшипники однорядные

У данного вида подшипников самая широкая область использования. Данный подшипник рассчитывается на радиальные нагрузки. Хотя способен выдержать и несущественные осевые нагрузки. Скоростные качества данного вида подшипников на высоком уровне. А при перекосе валов работа детали существенно ухудшается. Внутренний диаметр таких подшипников колеблется в очень широких пределах: от 1 мм в наручных часах, до одного метра в больших агрегатах. Если сравнивать с другими видами подшипников, то нагрузочная способность радиального шарикового подшипника несущественна.

Лидерами мирового изготовления шариковых подшипников высочайшего качества являются шведская компания SKF и японская NSK. В нашей же стране радиальные шариковые подшипники изготавливаются на Харьковском и Винницком подшипниковых заводах.

Радиальные шариковые подшипники двухрядные

Данный тип подшипников основывается на однорядном шариковом подшипнике. Основным конструктивным отличием является сферическая поверхность на наружном кольце. В итоге появляется возможность избежать основного «минуса» однорядного подшипника – невозможность функционирования при изгибах либо перекосах валов. Данные подшипники нашли применение в сельскохозяйственных машинах и механизмах и других отраслях, где имеются тонкие валы существенной длины, переносящие несущественные нагрузки. Интересно, что данный тип подшипника еще в 1907 году изобрел основатель упомянутой компании SKF Свен Вингквист. Подшипник был наименован принадлежащим компании названием VOLVO. Это изобретение позволило Вингквисту решить вопрос передачи крутящего момента на все ткацкие станки в цехе от одной паровой машины. В нашей стране данные подшипники в ограниченных типоразмерах производят на Харьковском подшипниковом заводе.

Радиальные роликовые подшипники, имеющие короткие цилиндрические ролики

В данном виде подшипников телом качения выступают ролики. При этом площадь контакта с обеими обоймами существенно шире, чем в шариковых подшипниках. В итоге, существенно повышается нагрузочная способность данного типа деталей. Главный «минус» данного вида подшипников – невозможность восприятия нагрузок осевого направления. В случае вращения при перекосах валов, деталь может сломаться очень быстро. Еще один «минус» - плохое функционирование в случае существенных скоростей вращения. В различных механизмах данные подшипники используются в паре с другими, воспринимающими на себя нагрузки осевого типа. Радиальные подшипники предназначены для невысоких скоростей вращения и больших радиальных нагрузках. В нашей стране подшипники данного вида не изготавливаются. Исключение – Харьковский подшипниковый завод со своей специальной номенклатурой для железнодорожных агрегатов.

Сферические двухрядные роликовые подшипники

Двухрядные сферические роликовые подшипники объединили в своей конструкции лучшие технические параметры двухрядных шариковых подшипников, а также цилиндрических роликовых подшипников. Внешняя обойма имеет сферическую внутреннюю поверхность. В итоге перекосы валов полностью компенсируются. В качестве тела качения применяются сферические ролики. Сфера применения таких подшипников – существенные радиальные, но неравномерные нагрузки. Такие конструктивные особенности нашли применение в горнодобывающей, металлургической промышленности, тяжелом машиностроении. Лидерами мирового изготовления данного вида подшипников являются компании SKF из Швеции и TIMKEN из США. Отметим, что несколько лет назад был запатентован новый подтип роликовых сферических торроидальных подшипников CARB от компании SKF. Они хорошо зарекомендовали себя при наличии осевых нагрузок. Наша промышленность не изготавливает данный вид подшипников. Если же говорить о странах СНГ, то здесь в изготовлении роликовых сферических подшипников лидерство и по качеству, и по объемах производства принадлежит Минскому подшипниковому заводу.

Игольчатые подшипники

Данный вид является аналогом роликовых радиальных подшипников. Основное отличие заключается в более существенном соотношении длины и диаметра ролика. Он имеет вид иголки. Восприятие нагрузок находится на аналогичном уровне роликового подшипника. Основным «плюсом» таких подшипников являются скромные габаритные размеры. В механизмах, где отсутствуют серьезные радиальные нагрузки, специалисты рекомендуют применять именно такие подшипники. В итоге, размеры механизмов могут снижаться в разы. Данный вид подшипников нашел широкое применение в автомобилестроительной отрасли, фасовочных, конвейерных механизмах, полиграфических аппаратах. Лидером мирового изготовления игольчатых подшипников по праву считают немецкую компанию INA, принадлежащую Shafleer Group. В нашей стране данный тип подшипников также не изготавливается.

Радиальные роликовые подшипники, имеющие витые ролики

Данный вид подшипников относится к малочисленным. Он аналогичен роликовым цилиндрическим подшипникам с короткими роликами. Но главная особенность данного вида – спиральная канавка на ролике, предназначенная для смазывания. Для изготовления данного вида подшипников используют специальные сорта стали, а также технология термообработки. Данный вид деталей используется в металлургической отрасли в случае работы в очень загрязненных и тяжелых условиях.

Шариковые подшипники радиально-упорного типа

Конструктивно данный вид подшипников очень напоминает радиальные шариковые подшипники. Основным же их отличием является возможность одновременной работы при наличии радиальных и осевых нагрузок. Причем функционирование данного подшипника без одновременного наличия обеих видов нагрузок невозможно. Скоростные параметры данного вида подшипников аналогичны радиальным шариковым подшипникам. Если необходимо одновременное функционирование в случае осевых разносторонних нагрузок, детали должны объединяться в группы, именуемые дуплексами, триплексами пр. Данные подшипники нашли применение в изготовлении станков, а также автомобилестроительной отрасли.

Конические роликовые подшипники

Данный вид подшипников в начале прошлого столетия разработал инженер из США Генри Тимкен, который впоследствии основал компанию TIMKEN. Такие детали способны воспринимать одновременно серьезную радиальную нагрузку, а также осевую с одной стороны. Желательно, чтобы подшипник работал одновременно при наличии обеих типов нагрузок. Телом качения выступают конические ролики. После изобретения, компания TIMKEN целое столетие удерживает лидерство по изготовления данного вида подшипников во всем мире. Данные подшипники широко применяются в тяжелом машиностроении и металлургии. Данный вид подшипников в нашей стране изготавливается на Луцком подшипниковом заводе, принадлежащем СКФ-Украина, но в ограниченной номенклатуре.

Упорные шариковые подшипники

Упорные шариковые подшипники предназначены для функционирования при осевых нагрузках. При этом не допускается радиальная нагрузка. Данные детали обладают хорошими скоростными качествами. Однако их нагрузочная способность невысока. Наша страна не изготавливает упорных шариковых подшипников.

Упорные роликовые подшипники

Главное отличие от упорных шариковых подшипников - тип тела качения. В данном случае это ролик. Могут применяться сферические, цилиндрические либо конические ролики. В зависимости от типа применяемых роликов, данный Аид подшипников способен компенсировать несоосность, а также перекосы валов. Данный вид деталей используется в тяжелых условиях и при серьезных осевых нагрузках. В основном такие подшипники применяются в горнодобывающей, металлургической промышленности и энергетике. В нашем государстве данные подшипники также не изготавливаются.

Шарнирные подшипники

Данный вид деталей не имеет тел качения. И кругового вращения при их функционировании не осуществляется. В автомобилестроительной отрасли данный подвид нашел очень широкое распространение. На просторах СНГ изготавливает данный тип деталей Саратовский подшипниковый завод.

Подшипники скольжения

Данный тип подшипников представляет собой направляющую либо опору механизма, в которой при скольжении сопряженных поверхностей осуществляется трение. У радиального подшипника скольжения в корпусе проделывается отверстие цилиндрической формы. В него вставляется вкладыш, являющийся рабочим элементом. Кроме того, может применяться втулка из антифрикционного материала вместе со смазывающим устройством. Между отверстием втулки и валом имеется некоторый зазор, который заполняется смазочной смесью, дающей возможность свободного вращения вала. Данный зазор рассчитывается путем применения гидродинамической теории смазывания. При этом определяется минимальная толщина слоя, давление в нем, расход смазочного материала, а также его температура. Стоит отметить, что трение скольжения может быть граничным, жидкостным, сухим или газодинамическим. Но любой подшипник в момент пуска проходит этап граничного трения.

Смазка таких подшипников служит для низкого трения, теплоотвода, разделения движущихся элементов, защиты от влияния окружающей среды и пр. Смазка бывает:

1. Жидкой;
2. Твердой;
3. Пластичной;
4. Газообразной.

Стоит отметить, что оптимальные показатели демонстрируют самосмазывающиеся пористые детали, которые производятся способом порошковой металлургии. Такой подшипник, пропитанный маслом, функционируя, набирает температуру и выделяет смазку на рабочую скользящую дорожку. Без движения он остывает и обратно впитывает смазку внутрь пор.

«Плюсы» таких подшипников:

• Стойкость к существенным вибрационным и ударным нагрузкам;
• Надежность в приводах с высокими скоростями;
• Несущественные радиальные размеры;
• Функционируют в воде;
• Элементарная конструкция для тихоходных машин;
• Возможна регулировка зазоров, а также точная установка геометрической оси валов;
• Экономичность в случае с существенными диаметрами валов.

«Минусы» данного вида деталей:

• Постоянный контроль смазки;
• Расход смазки;
• Требования к чистоте смазки и температуре;
• Существенные осевые габариты;
• Сниженный КПД.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _