Подшипники — важнейшие элементы многих механизмов. Они обеспечивают вращательное движение с минимальным трением между подвижными частями конструкции. Существует множество разновидностей подшипников. Чаще всего используются подшипники качения. Основное их преимущество перед подшипниками скольжения — значительно меньшее трение и, как следствие, более высокий КПД механизма. Сегодня они применяются практически во всех отраслях промышленности. Их надежность и долговечность напрямую влияют на работоспособность оборудования.
Какие бывают подшипники качения
- Существует несколько видов подшипников качения. В основном системы классифицируются по типу тел качения:
- Шариковые подшипники. В качестве тел качения используются обычные шарики. Бывают радиальные, которые считаются наиболее распространенными. Предназначены для восприятия радиальных и осевых нагрузок. Есть упорные, которые подходят для осевых нагрузок в механизмах, работающих при высоких скоростях, а также радиально-упорные, являющиеся комбинацией двух предыдущих типов.
- Роликовые подшипники. Вместо шариков применяются ролики. Выступают частью механизмов, где шариковые опоры не используются из-за больших статических или динамических нагрузок. Бывают цилиндрические, конические, игольчатые, сферические.
По конструкции различают:
- открытые — не имеют уплотнителей, требуют регулярной смазки, более подвержены износу;
- закрытые — защищены от загрязнений специальными защитными элементами, как правило, не требуют обслуживания;
- однорядные — состоят из одного ряда тел, предназначены для небольшой мощности;
- двухрядные — имеют два желоба и выдерживают двойную специфическую тяжесть, при перекосе более устойчивы в работе и разрушению.
Каждый тип имеет свои особенности применения. Например, шариковые подшипники лучше подходят для высоких скоростей, а роликовые — для значительных нагрузок. В особых случаях используют гибридные подшипники с керамическими телами качения.
Характеристики устройств
При выборе подшипников учитывают несколько ключевых параметров:
- Грузоподъемность. Определяет максимальную нагрузку (динамическую и статическую), которую выдерживают элементы в течение конкретного промежутка времени с сохранением целостности своей конструкции.
- Точность изготовления. Классы точности по ГОСТ 520-2011 (0, 6, 5, 4 и 2 — от нормального до сверхточного). Влияет на уровень вибрации, шум и скорость работы, точность вращения, трение и нагрев.
- Скоростные характеристики. Предельная частота вращения зависит от типа сепаратора и смазки, размеров самого элемента и формы корпуса.
- Размерные параметры. Сюда включены внутренний диаметр (посадка на вал), наружный диаметр, а также ширина подшипника.
- Материалы. Для изготовления могут использоваться конструкционная сталь ШХ15 или нержавеющие стали. Также нередко применяют полимеры, армированные композитные материалы, текстолит.
Большое значение имеет такой параметр, как зазоры в подшипнике, которые могут быть нормальными, уменьшенными или увеличенными (в зависимости от условий работы).
Особенности конструкции
Конструкция подшипника качения включает несколько элементов:
- Кольца. Есть внутреннее, которое предназначено для установки на вал, и наружное. Оба кольца подшипника имеют желоба или дорожки для движения тел качения.
- Тела качения. Используются шарики диаметром от 0,25 до 150 мм и ролики (цилиндрические, конические, игольчатые). Количество зависит от конструкции и типа подшипника.
- Сепаратор. Удерживает тела качения на заданном расстоянии друг от друга и направляет их. Одновременно выполняет роль резервуара для смазки. Изготавливается из стали, латуни, полимеров или текстолита. Бывает штампованным или механически обработанным.
- Дополнительные детали. Уплотнения (резиновые или металлические), защитные шайбы, втулки, контргайки и упорные кольца.
Особенность конструкции определяет возможности подшипника. Конические роликовые подшипники требуют точной регулировки, а самоустанавливающиеся допускают значительные отклонения.
Где используются
Области применения подшипников качения чрезвычайно широки:
- промышленное оборудование — электродвигатели, редукторы, насосы, станки, конвейеры;
- транспорт — колесные узлы автомобилей, коробки передач, двигатели внутреннего сгорания, железнодорожный транспорт;
- энергетика — турбины, генераторы, вентиляторы охлаждения;
- бытовая техника — стиральные машины, пылесосы, электроинструмент;
- специальное применение — авиационная техника, медицинское оборудование, космическая техника.
В каждом случае подбирается оптимальный тип подшипника. Например, в автомобильных ступицах используют двухрядные радиально-упорные подшипники, а в компактных электродвигателях небольшой мощности — шариковые радиальные. Для пищевой промышленности выпускают подшипники из нержавеющей стали с особыми смазками.
На что обратить внимание при выборе
Выбор подшипника — ответственная задача, требующая учета таких факторов, как:
- Условия работы. Определитесь с видом и величиной нагружения изделия (радиальное, осевое, комбинированное). Учтите необходимую частоту вращения, температурный режим, наличие вибраций, агрессивность среды.
- Конструктивные особенности. Определите, какой именно тип подшипника (шариковый или роликовый) вам требуется. Как правило, серия изделий влияет на показатели их грузоподъемности. Исполнение (открытое, закрытое), класс точности, материалы — не менее важные параметры при выборе.
- Монтажные параметры. Учитываются посадка на вал (натяг или зазор), способ фиксации, соосность посадочных мест, а также возможность регулировки.
- Эксплуатационные требования. Необходимо ли техническое обслуживание изделий, какие требования предъявляются к смазке, ожидаемый срок службы, допустимый уровень шума — все эти параметры необходимо обдумать еще до покупки подшипников.
- Экономические факторы. Определитесь со стоимостью подшипника, сроками поставки, гарантией производителя.
Особое внимание следует уделить смазке. Она должна соответствовать скоростным и температурным условиям работы. Для высокоскоростных подшипников часто используют синтетические масла, а для тяжелонагруженных — пластичные смазки.
Кроме выбора подшипников, важна их правильная установка — без перекосов, с необходимым натягом или зазором. Неверный монтаж часто приводит к преждевременному выходу изделий из строя. При длительном хранении необходимо защищать их от коррозии и соблюдать условия хранения.
Современные тенденции включают использование подшипников с датчиками контроля состояния, что позволяет прогнозировать их замену и избежать аварийных остановок оборудования.
Вместо заключения
Специалисты компании «ТТК» окажут квалифицированную помощь при выборе подшипников. Мы предлагаем сертифицированные изделия, прошедшие строгий контроль качества. Оставьте заявку на сайте или позвоните нам по контактному телефону.