Узнайте обо всех типах подшипников, доступных на рынке, а также о применении, критериях выбора, смазочных материалах для подшипников и различных методах смазки.
 Неудивительно, что первым, кто понял полезность и предвидел создание примитивного подшипника, был Леонардо да Винчи, учитывая его легендарный гений, но нам пришлось ждать до конца восемнадцатого века, чтобы получить первый патент на шарикоподшипники поданную валлийским ученым, а более половины следующего столетия — на патент на конструкцию велосипедных подшипников, разработанную французским велосипедным механиком.
Эволюция и промышленное производство нынешних роликовых и шариковых подшипников началось несколько десятилетий спустя, между двумя столетиями, и подшипники перешли с велосипедов на машины всех типов и размеров.
В этой статье представлен обзор типов подшипников, используемых в современных условиях, параметров, которые следует учитывать при выборе подшипников и наиболее подходящих типов смазочных материалов, а также советы по выполнению смазки.
Для чего нужны подшипники?
Подшипник — это механические устройства, используемые для передачи движения и усилий за счет уменьшения трения между двумя контактирующими элементами за счет вращения или перемещения.
Они предназначены для выдерживания тяжелых грузов и высоких скоростей, одновременно снижая вибрацию и шум.
Обычно конструктивными элементами подшипника являются:
- Кольцо седла (внутреннее)
- Стопорное кольцо (внешнее)
- Детали качения (шарики, ролики или иглы)
- Сепарационная клетка и направляющая подвижных частей
Конструкционным материалом двух колец и компонентов качения обычно является стальной сплав высокой чистоты, обеспечивающий прочность и долговечность, но в типах подшипников для некоторых применений также используется специальная керамика и пластмасса, а для сепаратора - сталь, латунь или пластик.
Но давайте посмотрим на различные типы подшипников и их характеристики.
Все типы подшипников: шариковые, роликовые, втулки.
Различные типы подшипников, доступные на рынке, в основном делятся на:
- Шарикоподшипники
- Конические роликоподшипники
- Цилиндрические роликоподшипники
- Роликовые подшипники
- Сферические или втулки подшипники
Шарикоподшипники называются так из-за наличия небольших сфер, которые представляют собой компоненты качения, с однорядным или двухрядным расположением, в зависимости от того, должен ли подшипник выдерживать нагрузку, приложенную в направлении, перпендикулярном вращению подшипника, или нагрузку косой. Это самый компактный и экономичный тип подшипника, поэтому он наиболее часто используется.
Детали качения цилиндрических роликоподшипников представляют собой небольшие стальные цилиндры, расположенные между двумя кольцами. Они имеют от одного до четырех рядов роликов, в вариантах с защитной решеткой или без нее.
В конических роликоподшипниках тела качения расположены во внешней части подшипника, имеющей форму усеченного конуса. Этот тип подшипников может выдерживать более высокие нагрузки, чем подшипники с цилиндрическими роликами, во всех направлениях.
В игольчатых роликоподшипниках компонентами качения являются небольшие цилиндры меньшего диаметра по сравнению с предыдущими роликами. Ролики расположены внутри подшипника, расположенного между двумя кольцами. Даже для этих типов подшипников защитная клетка может присутствовать, а может и отсутствовать.
Сферические подшипники (также называемые втулками) не имеют компонентов качения, а состоят из полого сферического компонента, помещенного во внешнюю направляющую, обеспечивающего наклон оси вращения.
Какой тип подшипника выбрать?
На выбор наиболее подходящего типа подшипника влияют различные факторы, в том числе:
- Нагрузка
- Скорость
- Выравнивание
- Среда использования
- Продолжительность
Направление приложения нагрузки может быть параллельно или перпендикулярно оси вращения; в первом случае речь идет об осевой нагрузке, во втором – о радиальной. Каждый тип подшипника подходит для определенного направления приложенной нагрузки — цилиндрические роликоподшипники лучше всего подходят, например, для высоких радиальных нагрузок — хотя некоторые типы подшипников, например конические роликоподшипники, подходят для обоих типов нагрузки.
Шарикоподшипники представляют собой наиболее экономичный выбор и предпочтительнее при умеренных нагрузках, независимо от направления приложения нагрузки.
Скорость вращения является фундаментальным параметром; для подшипников с цилиндрическими и игольчатыми роликами сепаратор обеспечивает более высокие скорости при меньшей грузоподъемности.
Проблема выравнивания оказывает заметное влияние на выбор. Например, двухрядные подшипники нельзя использовать при наличии ошибки соосности.
Условия эксплуатации являются еще одним важным фактором при выборе типа подшипников. Фактически, в зависимости от применения, эти устройства могут издавать чрезмерный шум или подвергаться ударам и/или вибрации.
Срок службы подшипника может зависеть от скорости вращения, частоты использования, степени герметизации, давления рабочей жидкости и, в частности, типа смазки - фактора, который мы собираемся проанализировать более подробно.
Виды смазок для подшипников: какую выбрать?
Динамическая вязкость и адгезионная способность смазки подшипников имеют решающее значение с точки зрения коэффициента трения и стойкости к компонентам качения. На практике оптимальная смазка должна иметь состав, оставляющий постоянную смазывающую пленку на рабочих поверхностях подшипников.
На рынке представлены различные типы смазок для подшипников — силиконовые, ПТФЭ, литиевые и т. д., но, как правило, основу смазки для подшипников составляет минеральное или синтетическое масло, к которому добавляются различные загустители и присадки, которые служат для придания полутвердой консистенции и улучшения смазывающих свойств.
При необходимости отвода выделяемого тепла или при наличии небольших элементов качения или при затрудненном доступе к опорам для выполнения ручной смазки консистентной смазкой предпочтительна масляная смазка. В этих случаях можно использовать различные методы для обеспечения адекватной смазки подшипников.
Как смазать подшипник?
Основными приемами смазки подшипников маслом являются:
- Смазка в масляной ванне: подходит для низких скоростей вращения, предполагает погружение компонентов качения в масло, содержащееся в корпусе во время движения;
- Циркуляционная смазка: постоянное наличие масляной пленки в устройстве гарантируется внутренней и внешней циркуляцией смазочного масла;
- Инжекционная смазка: при этом методе детали качения смазываются и охлаждаются струей масла под высоким давлением;
- Смазка туманом: достигается путем распыления масла струей сжатого воздуха. Помимо смазывающего эффекта можно эффективно охлаждать подшипник и предотвращать попадание посторонних веществ.
Заключение
В этом руководстве вы узнали, как устроен подшипник и почему он является ценным компонентом каждой машины с движущимися частями.
Кроме того, вы ознакомились с различными типами подшипников и характеристиками смазочных материалов, необходимых для оптимального функционирования этих устройств.
|
