Виды подшипников: функция, детали и применение

В этой статье вы узнаете о подшипниках, их работе, классификации подшипников, различных типах подшипников, применении подшипников и многом другом.

Подшипники и их типы

Как правило, все типы машин обеспечиваются опорами для вращающихся валов, поддерживающее устройство известно как подшипник. Другими словами, подшипник — это элемент машины, который ограничивает относительные движения и используется для уменьшения трения между движущимися частями.

Подшипник используется для поддержки, направления и ограничения движущегося элемента. Это стационарный элемент, и он воспринимает нагрузку.

Деталь вала, поддерживаемая подшипником, известна как шейка, которая является движущимся элементом. Подшипники классифицируются в соответствии с типом операции, которую они выполняют.

• Допустимые движения, или
• По направлению нагрузок или сил, приложенных к деталям.

Распространенные применения подшипников:

1. Валовые соединения в мастерских,
2. Шпиндели станков, таких как токарный, сверлильный, фрезерный станок и т.д.
3. Коленчатые валы двигателей и оси автомобилей и т.д.

Классификация подшипников

Существует три основные классификации подшипников по направлению нагрузки, а именно:

1. Радиальный или опорный подшипник (Journal or radial bearing),
2. Осевой подшипник или подшипник с опорой на торцевую поверхность (Footstep bearing),
3. Осевой/Кольцевой подшипник (Thrust or collar bearing).

• Радиальный подшипник обеспечивает поддержку вала под прямым углом к оси вала.

• Осевой подшипник с опорой на торцевую поверхность поддерживает вал параллельно оси вала, и конец вала опирается на подшипниковую поверхность.

• Осевой/Кольцевой подшипник обеспечивает поддержку валу, подверженному końцевому или осевому усилию.

Поверхности подшипников обычно плоские или цилиндрические. И они могут состоять из цветных металлов, известных как втулки, или закаленных стальных дорожек, поддерживаемых стальными шариками или роликами. В первом случае подшипник известен как втулочный подшипник, а во втором — как шарикоподшипник или роллерный подшипник.

Типы подшипников

Ниже приведены различные типы подшипников:

1. Втулочный подшипник (Bush Bearing)
2. Осевой подшипник (Thrust Bearing)
3. Подшипник с опорой на торцевую поверхность (Foot Step Bearing)
4. Роликоопорный или антифрикционный подшипник (Rolling contact or Anti-friction Bearing)
5. Шарикоподшипник (Ball bearing)
6. Роллерный подшипник (Roller bearing)
7. Гладкий подшипник (Plain bearing)
8. Линейный подшипник (Linear bearing)
9. Жидкостный подшипник (Fluid bearing)
10. Магнитный подшипник (Magnetic bearing)
11. Ювелирный подшипник (Jewel bearing)
12. Гибкий подшипник (Flexure bearing)

Читайте также: Терминология шестерен: основные термины, используемые в шестернях

#1 Втулочные подшипники (Bush Bearings)

Простейший тип втулочного подшипника показан на рисунке. Он состоит из чугунного блока подшипника и латунной или бронзовой втулки. В этих типах подшипников основная пластина блока подшипника имеет отверстия для крепления подшипника в позиции.

В верхней части подшипника есть контровое масляное отверстие, проходящее через блок и втулку для облегчения смазки вала и втулки. Он используется для вала, который несет легкие нагрузки и вращается на низких скоростях. В этом типе цельного подшипника вал может быть введен и извлечен мудро.

В втулочном подшипнике есть действие трения между внешней поверхностью вала и внутренней поверхностью подшипника. И полученное трение минимизируется присутствием пленки смазочного масла. Для валовых линий кольцевое масляное питание может считаться самым безопасным и эффективным типом при обычных условиях эксплуатации.

Читайте также: Терминология резьбы и типы резьб

#2 Осевые подшипники (Thrust Bearings)

В осевом подшипнике давление подшипника будет осевым. Ось вала может быть вертикальной или горизонтальной. Если ось вала вертикальная, осевой подшипник известен как подшипник с опорой на торцевую поверхность. Если ось вала горизонтальная, осевой подшипник известен как роллерный подшипник.

#3 Подшипник с опорой на торцевую поверхность (Foot Step Bearing)

На рисунке показан простой тип подшипника с опорой на торцевую поверхность. Он подходит для поддержки вертикального вала. Он состоит из чугунного блока и бронзовой втулки. Нижний конец вала опирается на стальной диск с вогнутым седлом.

В этом типе подшипника диск предотвращается от вращения вместе с валом штифтом, вставляемым частично в блок и частично в диск. Втулка предотвращается от вращения вместе с валом ушком, предусмотренным на её шее под воротником.

Главные недостатки этого типа подшипников — трудно достичь эффективной смазки. Этот тип подшипника обычно используется для валов низкой скорости, несущих легкие нагрузки. Обычно вертикальный вал нечасто встречается в обычной передаче мощности. Но они часто встречаются на практике в вертелых столах станков, текстильных машинах и т.д.

#4 Роликоопорные или антифрикционные подшипники (Rolling Contact or Anti-friction bearings)

Хорошо известен тот факт, что гладкая округленная поверхность будет катиться над подобной поверхностью больше, чем когда она скользит. Это явление использует закаленные хромистые стальные шарики или ролики для работы в специально разработанных сепараторах для обеспечения подшипников с низкими потерями трения.

В этом типе подшипника движение между валом и подшипниковой поверхностью является чистым качением. Поскольку катящееся трение намного меньше скольжения. Этот тип подшипника известен как антифрикционный подшипник.

Выдающаяся особенность антифрикционных подшипников — их низкое начальное трение, которое на практике остается таким же и при работе. Это делает их применение особенно подходящим для машин, которые должны часто запускаться, останавливаться и перезапускаться.

#5 Шарикоподшипники (Ball Bearing)

Эти считаются самыми распространенными типами подшипников. Шарикоподшипники состоят из набора шариков, они расположены между двумя кольцевыми металлическими деталями, известными как дорожки. У этих подшипников две дорожки.

Внутренняя дорожка свободна для движения, в то время как внешняя дорожка зафиксирована. Когда подшипник работает, он может обеспечивать очень малое трение, но имеет ограниченную грузоподъемность из-за малой площади контакта между шариками и дорожкой.

#6 Роллерные подшипники (Roller Bearing)

Роллерные подшипники предназначены для поддержания точного выравнивания каждой детали в течение длительного периода времени и могут нести тяжелые мгновенные нагрузки. Это делает их подходящими для машин, которым требуются частые запуски и остановки.

Катающееся действие подшипников делает линейный контакт с их дорожками, в то время как шарики делают точечный контакт. У него более высокая грузоподъемность. Этот подшипник включает цилиндрические катящиеся элементы вместо шариков как несущие нагрузку между дорожками.

#7 Гладкие подшипники (Plain Bearing)

Гладкие подшипники — самые простые типы подшипников, они обычно состоят из подшипниковой поверхности. Нет катящегося элемента, поэтому гладкие подшипники используются для вращательного, скольжения, возвратно-поступательного и колебательного движения.

Подшипник остается неподвижным, в то время как шейка скользит по внутренней поверхности подшипника. Эти подшипники по сути являются втулкой, надеваемой на вал и вписываемой в отверстие. Гладкие подшипники дешевле, компактнее и легче по сравнению с другими типами. Кроме того, они могут обеспечивать высокую грузоподъемность.

#8 Линейные подшипники (Linear Bearing)

Линейные подшипники похожи на катящиеся компоненты, которые уменьшают трение между движущимися системами, где движение действует по прямой траектории. Линейные подшипники скользят по прямой траектории, потому что они подшипник, позволяющий значительному весу двигаться с большой легкостью в линейном движении.

Линейные подшипники могут обеспечивать более точное управление скоростью, чем другие подшипники с более высокими нагрузками и жесткостью. Кроме того, эти подшипники не требуют смазки или обслуживания. Они подходят для широкого спектра применений в упаковочной технике и пищевой перерабатывающей аппаратуре.

#9 Жидкостные подшипники (Fluid Bearing)

Это специальный тип подшипника, который опирается на прессованный газ или жидкость для переноса нагрузки и устранения трения. Жидкостные подшипники используются для замены металлических подшипников там, где у них был бы короткий срок службы.

Помимо высоких уровней шума и вибрации, эти подшипники используются в машинах, работающих на высоких скоростях и нагрузках. Хотя начальные затраты выше, более длительный срок службы в тяжелых условиях компенсирует это для более длительной работы.

#10 Магнитные подшипники (Magnetic Bearing)

Магнитные подшипники используют принцип магнитной левитации для удержания вала в центре, потому что нет физического контакта. Эти подшипники имеют нулевой износ, также ограничивая максимальное количество относительного движения, которое они могут обрабатывать.

Кроме того, магнитные подшипники обеспечивают некоторые изменения в конструкции вала, потому что положение вала автоматически устанавливается в соответствии с центром масс. Магнитные подшипники предлагают много преимуществ для различных применений, таких как компрессоры, центрифуги, высокоскоростные турбины и т.д.

#11 Ювелирные подшипники (Jewel Bearing)

Ювелирные подшипники похожи на гладкие подшипники, в которых металлический шпиндель вращается в ювелирно-обмотанном шпиндельном отверстии. Отверстие обычно тороидальной формы и слегка больше диаметра вала. Эти ювелирные камни формируются минералом корундом, либо синтетическим сапфиром, либо синтетическим рубином.

Ювелирные подшипники используются в различных промышленных применениях и приборах точности, где низкое трение, долгая жизнь и точность размеров критичны. Ювелирные подшипники чаще всего используются в механических часах.

#12 Гибкие подшипники (Flexure Bearing)

Гибкий подшипник используется для обеспечения одного или нескольких угловых степеней свободы. Эти подшипники часто называются частью механизма податливости. Они служат во многом тем же аукционом, что и обычные подшипники или петли в применениях, требующих угловой податливости.

Однако гибкие подшипники не требуют смазки и обеспечивают очень малое трение. Гибкие подшипники оказываются простыми и недорогими. Они часто малы, легки по весу и легко ремонтируются со специализированными инструментами.

---

Заключение

Итак, теперь мы надеемся, что прояснили все ваши сомнения о подшипнике. Если у вас все еще есть сомнения о «Типах подшипников», вы можете связаться с нами или спросить в комментариях.

Это всё, спасибо за чтение. Если вам понравилась наша статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть вопросы по любой теме, вы можете спросить в разделе комментариев.

Хотите бесплатные PDF в вашу почту? Тогда подпишитесь на наш информационный бюллетень.