Основные типы и виды подшипников

Подшипник — особо прочный опорный узел, обеспечивающий фиксацию положения вала или другого подвижного изделия (конструкции) с возможностью вращения с минимальным сопротивлением. Являясь частью упора (опоры) воспринимает нагрузки от подвижных деталей с последующим распределением на конструктивные элементы.

Виды подшипников

В зависимости принципа работы, типа нагрузки, особенностей конструкции и других параметров существует разные типы и виды подшипников.

Скольжения

Подшипник скольжения — механическое устройство, обеспечивающее фиксацию оси либо вала с возможностью вращения путем скольжения по рабочей поверхности. Изготавливается в виде прочного корпуса с отверстием внутри. В цилиндр помещена смазка и втулка либо вкладыш из цветного металла, другого антифрикционного материала. Благодаря зазору между осью (валом) и поверхностью вкладыша обеспечивается свободное вращение. Виды:
  • жидкостные — пространство между деталями заполнено толстым слоем смазки, минимизируя непосредственный контакт поверхностей;
  • граничные — поверхности вала и изделия соприкасаются, но разделены тонким слоем смазки;
  • сухие — полный контакт поверхностей без использования смазки;
  • газовые — поверхности разделены газообразной смазкой.
Преимущества:
  • высокая скорость вращения;
  • стойкость к вибрации, ударам, другим нагрузкам;
  • могут использоваться для работы в воде;
  • обеспечивают точную регулировку зазоров;
  • применяются, когда требуется разъемный подшипник.
Недостатки:
  • низкий КПД из-за высоких потерь на трение;
  • требуется непрерывная смазка;
  • цапфа и кольца изнашиваются неравномерно;
  • для изготовления используются дорогостоящие цветные металлы.

Качения

Подшипник качения — опорное устройство, обеспечивающее фиксацию вала, оси, другой детали или конструкции с возможностью вращения путем качения обоймы по шарикам либо роликам. Изготавливаются в виде двух колец (внутреннего и наружного), объединенных с помощью стальных шариков либо роликов. На внутренней части внешней и наружной стороне внутренней обоймы предусмотрены дорожки в виде углублений — желобов. В процессе работы по ним перекатываются ролики либо шарики. Виды:
  • подшипники радиальные — компенсируют нагрузки, направленные перпендикулярно к своей оси;
  • осевые или упорные — предназначены для компенсации нагрузок, действующих вдоль оси;
  • радиально упорные или упорно-радиальные — компенсируют нагрузки, действующие в двух плоскостях;
  • шариковые — между обоймами расположены шарики;
  • роликовые — внутри обойм небольшие цилиндры;
  • однорядные — тела качения расположены в один ряд;
  • двухрядные — для тел качения предусмотрено две дорожки;
  • самоустанавливающиеся — при перекосах до 3 градусов, внутренне кольцо изменяет свое положение относительно наружного, компенсируя погрешность угла установки по отношению к сопряженной поверхности без ущерба работоспособности;
  • несамоустанавливающиеся — требуется точная установка, перекосы относительно сопряженной поверхности не допускаются.
Преимущества:
  • высокий КПД;
  • моменты при начале движения в 10–20 раз меньше;
  • для изготовления не требуются цветные металлы;
  • небольшие габариты в осевом отношении при низкой стоимости;
  • простота обслуживания с небольшим расходом смазки;
  • быстро заменяются, исключая длительные простои машин при ремонте.
Недостатки:
  • низкая стойкость к ударам и вибрациям;
  • большой вес и размеры в радиальном отношении;
  • сложный монтаж и снятие, часто требуется запрессовка или выпрессовка.

Магнитные

Магнитный подшипник обеспечивает подвес вала, оси или другого вращающегося изделия внутри магнитного или электромагнитного поля. Отсутствие поверхностных контактов исключает трение и выработку. В зависимости от принципа работы различают несколько видов: электростатические, активные магнитные, индукционные, другие.