Там, где существует вращательное движение одного элемента (например, вала) относительно другого, необходимо использовать подшипники. Подшипники — это детали машин, которые поддерживают валы или другие движущиеся детали. Их задача — передать на корпус машины (механизм) силы, действующие на детали (элементы), установленные на подшипниках.
Подшипники делятся на подшипники скольжения и качения, которые являются одними из наиболее часто используемых, ООО «КАТИКС» предаставляет широкий выбор продукции высокого качества.
Фото: machinedesign.com
Подшипники скольжения
Подшипники скольжения состоят из двух основных элементов: корпуса и фюзеляжа. Во время движения возникает трение скольжения между цапфой вала, установленной в отверстии вала, и рабочей поверхностью самой втулки.
Как правило, чаша имеет форму кольца и изготовлена или покрыта легко смазываемым материалом (например, бронза, серый чугун, тефлон, текстолит, спеченные порошки). Кроме того, поверхность подшипника может иметь канавки для облегчения смазки. Правильный выбор материала и смазки в первую очередь позволяет снизить коэффициент трения взаимодействующих деталей и, следовательно, продлить срок службы подшипника. Смазка также играет роль отвода тепла, выделяющегося во время движения.
Подшипники скольжения используются в крайних случаях, как при очень низких нагрузках (механизмы в часах, высокоточные компьютерные принтеры, медицинские приборы), так и в местах, где нагрузки достигают нескольких мН, а диаметр самого подшипника превышает 1000 мм (тяжелая промышленность, судостроение).
Подшипники скольжения обладают:
- хорошими виброгасящими свойствами;
- низким уровнем шума;
- сниженными требованиями к точности сборки;
- большой устойчивостью к работе в агрессивных средах.
Подшипники качения
Подшипник качения выполнен из наружного кольца, неподвижное на валу внутреннее кольцо, элементы качения расположены в дорожках качения кольца. Элементы качения обычно удерживаются на месте с помощью так называемых корзин, которые могут быть изготовлены из различных материалов (сталь, латунь, полиамид, графит). Кроме того, конструкция подшипника качения может быть расширена, например, с помощью резиновых уплотнений, экранов, конических втулок.
В подшипниках качения трение происходит между конструктивными элементами самого подшипника благодаря элементам качения, обеспечивающим движение колец относительно друг друга.
Фото: ntn-snr.com
Шарикоподшипники
Однорядные шарикоподшипники характеризуются простотой конструкции и способностью работать на высоких скоростях. Эти подшипники в основном несут боковые (радиальные) нагрузки. Они не рекомендуются для использования с осевыми усилиями. В конструкциях, которые требуют значительной несущей способности и жесткости несущей конструкции, среди прочего, двухрядные шарикоподшипники за счет скорости вращения. Там, где необходимо учитывать концентричность и прогиб вала, используются самоустанавливающиеся шарикоподшипники, которые в значительной степени устойчивы к этому типу ошибок. Наружное кольцо имеет сферическую дорожку, в которой работают два ряда шариков. Максимальный угол наклона может составлять от 1,5 ° (для герметичных подшипников) до приблизительно 40 °. Эти подшипники используются в машиностроении и сельском хозяйстве. Структуры для нужд сельского хозяйства, как правило, создаются с учетом сложных условий труда. Поэтому основными особенностями сельскохозяйственной техники должны быть: надежность, простота конструкции, простота и дешевизна эксплуатации. Следовательно, самоустанавливающиеся шарикоподшипники соответствуют требованиям.
В дополнение к боковым силам, подшипниковое устройство также имеет продольные (осевые) силы, которые влияют на рабочие характеристики подшипника. Распознавание системы сил, действующих на подшипниковую систему, с точки зрения конструкции является ключевым критерием выбора подшипника.
Радиально-упорные шарикоподшипники позволяют переносить радиальные (боковые) нагрузки. Эти подшипники используются, в частности, в шпинделях станков. Конструкция такого подшипника позволяет передавать осевые усилия в одном или двух направлениях (подшипники одинарного и двойного направления). Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники (двойного направления) несут значительные радиальные нагрузки и обеспечивают жесткость подшипников. Эти особенности определили их использование в автомобильной промышленности.
Когда машина или устройство имеют очень низкую боковую нагрузку, можно использовать упорные шарикоподшипники (одинарного или двойного направления), которые не переносят боковые нагрузки.