Подшипники — сборочный узел, который является частью практически любого подвижного оборудования, работа которого связана с вращением или качением. Без них не обходится ни одна сфера промышленности. В сегодняшней статье поговорим о том, как и где используются подшипники, а также расскажем, какие есть разновидности сборочных узлов.
Для чего предназначены подшипники
Внутри подшипника скрывается гениальная в своей простоте конструкция: внешнее и внутреннее кольца образуют своеобразную опору, которая обеспечивает надежный упор. По ней движутся тела качения — шарики или ролики. Сепаратор, словно внимательный распорядитель, обеспечивает им достаточно пространства для свободного движения, удерживая их на определенном расстоянии между собой. Жесткость фиксации зависит непосредственно от самого устройства, материала изготовления и еще нескольких факторов.
Благодаря этому подшипники способны удерживать вращающиеся детали в заданном положении, позволяя им двигаться плавно и свободно, практически без потерь энергии. Это делает их незаменимыми помощниками во всех сферах жизни — от крошечных часовых механизмов до мощных двигателей самолетов и космических ракет.
Назначение подшипника зависит от его вида и того, где он будет использоваться. Один тип сборочных узлов подходит для одних нагрузок, другой — для иных. Например, подшипник для станка на заводе должен быть гораздо прочнее подшипника для колеса игрушечной машинки.
Какие бывают подшипники
Все подшипники можно разделить на две основные группы:
- Подшипники качения.
- Подшипники скольжения.
Каждая из этих разновидностей имеет свои особенности.
Подшипники качения
Это сборочный узел, состоящий из колец и тел качений. Шарики или ролики расположены в один или два ряда. Во втором случае надежность и прочность конструкции выше, поэтому она может выдерживать большие нагрузки.
Чтобы шарики не сбивались в кучу, их помещают на равном расстоянии друг от друга с помощью специального кольца-сепаратора. Иногда сепаратор не используют, а пространство между кольцами плотно заполняют шариками. Форма шариков или роликов влияет на то, насколько хорошо подшипник будет работать в том или ином механизме, а также на его размер.
Такие сборочные узлы используются в автомобильных колесах, кранах, тягачах, электродвигателях и насосном оборудовании. Также ими комплектуются различные станки и коробки передач.
Среди основных достоинств подшипников качения выделяют:
- отсутствие шума;
- устойчивость к высоким температурам;
- стойкость к ударам, вибрациям и прочему механическому воздействию.
К минусам обычно относят трудоемкое производство и, соответственно, дороговизну. Плюс при работе в водной среде подшипник может перестать выполнять свою функцию.
Подшипники скольжения
В отличие от подшипников качения, данная разновидность сборочного узла лишена тел качений. В основе лишь два вращающихся кольца, одно из которых находится внутри более крупного. Кольца при этом могут быть разъемными (состоящими из двух частей, между которыми фиксируется вал) и неразъемными (вал помещается во внутреннее кольцо).
Подшипники скольжения имеют несколько отличительных черт:
- компактность;
- выносливость;
- высокую точность;
- стабильность;
- удобство.
Подшипники способны работать на высоких скоростях и под большими нагрузками. Они не боятся воды и агрессивных сред, выдерживают значительное механическое воздействие.
Другие разновидности подшипников
Подшипники делят еще на три категории:
- радиальные;
- упорные;
- упорно-радиальные.
Радиальные подшипники созданы для того, чтобы выдерживать нагрузки, действующие перпендикулярно оси вращения, обеспечивая при этом минимум трения и высокоскоростное вращение. Упорные варианты воспринимают осевые нагрузки, которые действуют вдоль оси вала. Их используют в тех случаях, когда нужно поддерживать вал в одном направлении.
Упорно-радиальные или радиально-упорные представляют собой особый тип сборочных узлов, которые способны одновременно воспринимать как осевые (упорные), так и радиальные нагрузки. Такие устройства ценятся за свою универсальность.
Учитывая конструкцию тел качений, подшипники делятся еще на три основных вида:
- роликовые — используются тела качения в форме роликов;
- игольчатые — узкие ролики (из-за чего и получили такое название);
- шариковые — используются металлические шарики. Эта конструкция самая древняя и часто употребляемая.
Вне зависимости от вида и назначения работа любого подшипника не может осуществляться без смазки. Именно она предотвращает прямой контакт тел качений с поверхностью колец, продлевая срок службы механизма.
Где используются сборочные узлы
Сфера применения подшипников довольно различна. Так, подшипники качения используются в механизмах, которые работают на небольших оборотах под незначительными нагрузками. Подшипники скольжения, напротив, нашли применение в мощных тяжелонагруженных узлах.
Радиальные шариковые подшипники чаще всего встречаются в электродвигателях, насосах, вентиляторах. Упорные роликовые сборочные узлы выступают частью конвейерных лент, различных станков, подъемных кранов. А вот радиально-упорные подшипники хорошо зарекомендовали себя практически во всех отраслях. Ими комплектуются металлорежущие станки, редукторы, насосы высокого давления, турбины.
Важно отметить, что выбор типа подшипника зависит от конкретных условий эксплуатации и требований к механизму. Правильный подбор подшипника обеспечивает долговечность и надежность работы оборудования. Лучше всего покупать подшипники в проверенных магазинах и выбирать продукцию именитых брендов, чтобы снизить риск приобретения подделки или бракованного товара.