Всі існуючі види підшипників є складальний вузол, функціональне призначення якого полягає в підтримці рухомий конструкції (осі, вала і т. П.) З певним ступенем жорсткості. Одночасно підшипник виступає в ролі одного з елементів опори, надійно фіксує положення в просторі в сукупності із забезпеченням кочення, обертання або лінійного переміщення.

Різновиди складальних вузлів

В даний час технічний прогрес, який зумовив неухильне розвиток інженерної думки, абсолютно не здатний розвиватися без використання такого, здавалося б, незначного елемента, як шарикопідшипник. Повсюдне застосування цього виробу в усіх сферах виробництва, починаючи з мініатюрною побутової техніки і закінчуючи грандіозними механізмами виробничого обладнання, змушує визнати безальтернативність його використання. Всі існуючі в даний час шарікоподшипниковиє вузли діляться на два основних типи: ковзання і кочення.

Особливості підшипників ковзання

Конструктивне виконання цього виробу не відрізняється складністю і являє собою пристрій, принцип роботи якого полягає у використанні тертя ковзання. Основними елементами вироби є корпус, в отворі якого встановлені пристосування для змащення і особлива втулка з матеріалу, що володіє високими антифрикційними характеристиками.

Обертання рухомий конструкції (осі, вала) відбувається завдяки наявності зазору між ним і внутрішньою поверхнею отвори корпусу. Від скрупульозності розрахунку зазначеного зазору цілком залежить ефективність роботи всього вузла. Тип тертя ковзання, який використовується в таких підшипниках, підрозділяють на кілька базових категорій:

  • Газове. Обумовлено присутністю газової прошарку, гарантовано виключає можливість дотику поверхонь корпусу і рухомий конструкції.
  • Граничне. Тонка плівка мастильного матеріалу, що покриває поверхню виробу, забезпечує обертання валу (осі), незважаючи на його повний (або частковий) контакт з антифрикционной втулкою.
  • Рідинне. Можливість безперервного зіткнення внутрішньої поверхні підшипника з віссю (валом) виключається через використання мастила, що має досить рідку консистенцію.
  • Сухе. Як випливає з назви, мастильний матеріал в цьому випадку не застосовується.

Відзначимо важливість якості та виду мастильного матеріалу, задіяного в роботі вироби. В якості основних видів мастил фахівці позиціонують полімерні, керамічні, графітні, нейлонові і т. Д.

Класифікація виробів

Модельний ряд підшипників, що використовують тертя ковзання, досить широкий і різноманітний. Класифікуються ці вироби в залежності від присутності таких ознак:

  1. Форма отвору в корпусі. Сучасні підшипники виробляються зі зміщеними або незміщеними поверхнями і центром, а також мають одну або кілька поверхонь.
  2. Число масляних клапанів. Як правило, це один або два, але буває і більше.
  3. Напрямок виникають навантажень. Визначаються як радіальні, радіально-наполегливі і осьові.
  4. Можливість (або неможливість) виконання регулювальних робіт.

Крім характеристик, перерахованих вище, величезну роль грає вид конструктивного виконання вузла. Він може бути вбудованим, роз'ємним і нероз'ємним.

Переваги і недоліки

Говорячи про переваги виробів, робота яких заснована на терті ковзання, доречно пам'ятати, що визначення позитивних властивостей і характеристик цілком залежить від ступеня відповідності передбачуваному призначенню підшипників. Проте перелік об'єктивно існуючих плюсів таких виробів виглядає наступним чином:

  • Непоганий показник економічності при використанні рухомого конструкції великого діаметру.
  • Надзвичайно широкий діапазон застосування, обумовлений ефективною роботою підшипника в режимах збільшених вібраційних, ударних і швидкісних навантажень.
  • Можливість регулювання зазору, що забезпечує високоточне установку осі вала.
  • Апропріація як вироби рознімного типу.

Цілком логічним буде припустити, що експлуатація складових, які працюють за принципом ковзання контактних поверхонь, супроводжується і деякими мінусами. І це дійсно так:

  • Наявність істотних втрат, що виникають при терті, значно знижує ККД (в порівнянні з підшипниками кочення).
  • Досить висока собівартість, викликана застосуванням в конструкції кольорових металів і трудомісткістю виготовлення.
  • Відсутність можливості нормального функціонування без використання мастил.
  • Нерівномірність зносу як самого виробу, так і цапфи.

В даний час проводиться ще кілька груп вузлів ковзання, що володіють деякими особливостями будови: самозмазуючі, сегментні, шарнірні. Останні є одними з небагатьох моделей, які пройшли стандартизацію і випускаються серійно.

Характеристики підшипників кочення

Конструктивне виконання такого виробу передбачає наявність наступних елементів: два металевих кільця, на внутрішній поверхні яких проточен жолобок, кульки, голки або ролики, що розміщуються між кільцями, і фіксує їх сепаратор, поміщений між ними. Треба зауважити, що існує досить багато моделей підшипників, які не мають в конструкції таких елементів, як сепаратор або одне з кілець. У першому випадку це пов'язано з необхідністю отримання зменшених габаритних розмірів виробу, а в другому - збільшення показника вантажопідйомності.

Функціонування вузлів засноване на принципі використання сили тертя кочення, за допомогою спеціальних елементів: роликів, кульок або голок.

ознаки класифікації

Чим відрізняються один від одного вищеназвані вироби? Ознаками, покладеними в основу класифікації таких вузлів, є:

  1. Напрямок сприйняття навантажень. За цією ознакою підшипники ділять на радіальні, що сприймають виключно радіальні навантаження, в крайньому випадку осьові, але дуже невеликі за величиною. Завзяті, або розраховані на осьові навантаження. Радіально-наполегливі і наполегливо-радіальні, призначені для комбінованих навантажень в різних процентних співвідношеннях. Крім того, слід зазначити, що радіальні вироби можуть бути відкритими і закритими, тобто захищеними ущільненнями з однієї або двох сторін.
  2. Кількість рядів. Розрізняють однорядні, дворядні і багаторядні.
  3. Конфігурація тіл кочення. Може бути кульковою або роликового.
  4. Габарити або розмірні серії. По ширині розрізняють особливо широкі, широкі, нормальні і вузькі вироби. Радіальні габарити ділять підшипники на важкі, середні, легені і надлегкі. Найширше поширення набули середні, легкі й особливо легкі серії.
  5. Самоустанавліваемость (один з базових конструктивних ознак). Класифікація визнає підшипник, що допускає взаємний перекіс кілець від 4 0 до 8 0, не Самоустановлювальні. Якщо даний показник менше 4 0 - виріб самовстановлюється.
  6. Клас точності. Відповідно до цієї ознаки вузол може відповідати нормальному, підвищеному, високому, прецизійному і сверхпрецізіонному класу.
  7. Спеціальні технічні вимоги. Вони мають на увазі розподіл на теплостійкі, корозійно-стійкі, високошвидкісні, самозмазуючі, немагнітні, малошумні і деякі інші.

Ще одним з ознак, за якими проводиться класифікація підшипників кочення, служать конструктивні особливості виробів. Їх досить багато, але група основних системних ідентифікаторів виглядає приблизно так:

  • отвір конічної форми, що забезпечує фіксацію на валу за допомогою закріпних втулок;
  • виконання одного з кілець роз'ємним;
  • наявність на зовнішньому кільці виступу, призначеного для його монтажу в корпусі вузла;
  • присутність захисних шайб, ущільнень і т. п.;
  • наявність опуклих ділянок поверхні кочення роликових підшипників, що збільшує значення допустимого кута перекосу.

У класифікації визначена ще один різновид вироби - магнітного вузла або підвісу. Його робота заснована на принципі використання левітації, створеної магнітні й електричні поля. Особливість їх функціонування полягає в можливості підвісу і безконтактного обертання валу, що виключає виникнення тертя і зносу.

Плюси і мінуси використання

Вимоги ГОСТу встановлюють гранично жорсткі нормативи, які регламентують виробництво підшипників такої конструкції. Відповідність зазначеним положенням забезпечує виробам наявність наступних переваг:

  • Відсутність необхідності використання дорогих кольорових металів, що сприятливо впливає не тільки на собівартість вироби, а й на ціну, пропоновану споживачеві.
  • Виключно високий ККД, який забезпечувався б багаторазовим зменшенням моменту тертя і, як наслідок, досягненням мінімальних втрат.
  • Можливість виробництва підшипників практично будь-яких габаритних розмірів, що істотно розширює діапазон сфер їх застосування.
  • Чудові експлуатаційні характеристики, простота заміни і невибагливість в технічному обслуговуванні.
  • Мінімальна витрата мастила.
  • Прийнятна ціна, обумовлена ​​масовістю виробництва і оптимальністю кількості застосовуваних матеріалів.
  • Високий ступінь взаємозамінності, позитивно позначається на простоті і швидкості проведення ремонтних робіт обладнання та машин, в конструкцію яких включені підшипники кочення.

Разом з тим вироби такого типу за визначенням не можуть характеризуватися виключно достоїнствами. Як і будь-який з механізмів, вони мають конкретні, нехай несуттєві, але недоліки:

  • Обмеження у використанні. У переважній більшості випадків розшифровка марки інформує про повну непридатність застосування підшипників кочення в обладнанні, функціонування якого відбувається на надвисоких швидкостях і супроводжується підвищеними ударними і вібраційними навантаженнями.
  • Неможливість створення абсолютно безшумних вузлів внаслідок похибки форм.
  • Чималі показники власної маси і габаритів, що визначаються в радіальному напрямку.
  • Необхідність дотримання максимально можливої ​​точності в процесі установки вироби. Навіть невеликі похибки призводять до виходу з ладу всього вузла раніше встановленого терміну.

Крім того, практика показує зростання кількості заявок на виготовлення невеликих партій виробів, що володіють нестандартними типорозмірами. Це викликає значне збільшення їх відпускної вартості.

Таблиця розмірів

Каталог кулькових підшипників за розмірами покликаний допомогти в пошуку оптимального технічного рішення. Підбір підшипників за розмірами, таблиця яких містить безцінну інформацію про таких параметрах виробів, якими є величина діаметра внутрішнього (зовнішнього) кільця, ширина вироби і т. П., Забезпечує не тільки правильний вибір комплектуючих, але і швидкий підбір аналогів. Таким чином, можна стверджувати, що використання таблиці розмірів підшипників кочення є досить важливим фактором в забезпеченні безперебійності робочого процесу.

І на закінчення необхідно розглянути ще один важливий момент, що стосується терміну служби підшипників. Існує кілька факторів, які безпосередньо впливають на тривалість експлуатації цих виробів:

  1. Захищеність від негативного впливу зовнішнього середовища.
  2. Втомне руйнування металу, використаного для виготовлення елементів вузла і наступне за ним «подрібнення».
  3. Твердість і ступінь обробки рухомий конструкції.
  4. Застосування встановлених виробником типів і кількості мастильних матеріалів.

Сучасні марки стали, в сукупності з високою якістю виконання, здатні забезпечувати Шарикопідшипники можливість збільшення номінального ресурсу, заявленого виробником. Єдиними умовами такого продовження є контроль показників контактних навантажень і дотримання нормативів технічного обслуговування.

Категорія:

Будівництво та ремонт