Основні типи та види підшипників

Підшипник — особливо міцний опорний вузол, що забезпечує фіксацію положення валу чи іншого рухомого виробу (конструкції) з можливістю обертання з мінімальним опором. Будучи частиною упору (опори) сприймає навантаження від рухомих деталей з подальшим розподілом на конструктивні елементи.

Види підшипників

Залежно принципу роботи, типу навантаження, особливостей конструкції та інших параметрів існують різні типи і види підшипників.

Ковзання

Підшипник ковзання — механічний пристрій, що забезпечує фіксацію осі або валу з можливістю обертання шляхом ковзання по робочій поверхні. Виготовляється у вигляді міцного корпусу з отвором всередині. У циліндр поміщена мастило та втулка або вкладиш з кольорового металу, іншого антифрикційного матеріалу. Завдяки зазору між віссю (валом) і поверхнею вкладиша забезпечується вільне обертання. Види:

рідинні — простір між деталями заповнений товстим шаром мастила, мінімізуючи безпосередній контакт поверхонь;
граничні — поверхні валу та виробу стикаються, але розділені тонким шаром мастила;
сухі — повний контакт поверхонь без використання мастила;
газові — поверхні розділені газоподібним мастилом.

Переваги:

висока швидкість обертання;
стійкість до вібрації, ударів, інших навантажень;
можуть використовуватися для роботи у воді;
забезпечують точне регулювання зазорів;
застосовуються, коли потрібний рознімний підшипник.

Недоліки:

низький ККД через високі втрати на тертя;
потребує безперервного мащення;
цапфа і кільця зношуються нерівномірно;
для виготовлення використовуються дорогоцінні кольорові метали.

Кочення

Підшипник кочення — опорний пристрій, що забезпечує фіксацію валу, осі, іншої деталі чи конструкції з можливістю обертання шляхом кочення обойми по кульках або роликах. Виготовляються у вигляді двох кілець (внутрішнього і зовнішнього), об’єднаних за допомогою сталевих кульок або роликів. На внутрішній частині зовнішньої та зовнішній стороні внутрішньої обойми передбачені доріжки у вигляді поглиблень — жолобів. У процесі роботи по ним перекочуються ролики або кульки. Види:

підшипники радіальні — компенсують навантаження, спрямовані перпендикулярно до своєї осі;
осьові або упорні — призначені для компенсації навантажень, що діють уздовж осі;
радіально упорні або упорно-радіальні — компенсують навантаження, що діють у двох площинах;
кулькові — між обоймами розташовані кульки;
роликові — всередині обойм невеликі циліндри;
однорядні — тіла кочення розташовані в один ряд;
дворядні — для тіл кочення передбачено дві доріжки;
самовстановлювані — при перекосах до 3 градусів, внутрішнє кільце змінює своє положення відносно зовнішнього, компенсуючи похибку кута встановлення щодо спряженої поверхні без шкоди працездатності;
несамовстановлювані — потрібне точне встановлення, перекоси щодо спряженої поверхні не допускаються.

Переваги:

високий ККД;
моменти при початку руху в 10–20 разів менше;
для виготовлення не потрібні кольорові метали;
невеликі габарити в осьовому напрямку при низькій вартості;
простота обслуговування з невеликою витратою мастила;
швидко замінюються, виключаючи тривалі простої машин при ремонті.

Недоліки:

низька стійкість до ударів і вібрацій;
велика вага і розміри в радіальному напрямку;
складний монтаж і зняття, часто потрібна запресовка або випресовка.

Магнітні

Магнітний підшипник забезпечує підвіс валу, осі чи іншого обертового виробу всередині магнітного або електромагнітного поля. Відсутність поверхневих контактів виключає тертя і вироблення. Залежно від принципу роботи розрізняють кілька видів: електростатичні, активні магнітні, індукційні, інші.