Валовые подшипники: ключевые концепции и применение

Что такое подшипник?

Прежде чем углубиться в валовые подшипники, узнаем о подшипниках вообще. Подшипник (bearing) — инструмент, снижающий трение между движущимися частями. Также может ограничивать относительное движение под управлением. Подшипники используются для двух главных целей: передача движения и передача движущейся силы.

Разные типы подшипников имеют разные черты. Некоторые поддерживают свободное линейное движение, другие останавливают движение контролем векторов нормальных сил на движущейся части. Состоят из нескольких компонентов: обычно два кольца и дорожка (raceway). Также есть катящиеся элементы — ролики или шарики. Внутри — сепаратор (cage) для разделения и направления катящихся элементов.

Что такое валовой подшипник?

Теперь, зная о подшипниках, поговорим о валовом подшипнике (shaft bearing). Валовой подшипник — тип подшипников для поддержки приложенной нагрузки. Также позволяет вращательное или скользящее движение между двумя или более частями. Очень распространены в механических и промышленных применениях: автопром, авиация, промышленные машины.

Валовые подшипники также называют подшипниками для поддержки валов в механизмах. В зависимости от движения применения, валовые подшипники делятся на два типа. Для вала с осевым движением (axial movement) — упорные подшипники (thrust bearings). Для вращательного движения (радиального) — радиальные подшипники (radial bearings) для снижения трения и поддержки оптимальной работы.

Разные типы валовых подшипников

Существует несколько типов валовых подшипников. Некоторые просто спроектированы и недороги, обеспечивающие скользящий контакт. Другие обеспечивают точные механические допуски и высокую надежность.

● Простой подшипник (Plain bearing):

Частый тип валового подшипника. Простой в использовании, относительно дешевый. Внутри — цилиндрическая втулка (sleeve) из материалов с низким трением: бронза, пластик, графит. Втулка позволяет валу вращаться или скользить внутри. Часто применяются в механических применениях, не требующих высоких допусков, со смазкой для продления жизни.

● Катящийся подшипник (Rolling element bearing):

Другой частый тип валового подшипника. Использует сферу или малый цилиндр, вращающийся/катящийся между валом и спаривающимися частями. Это снижает трение и позволяет гораздо более точные механические допуски.

Состоит из трех основных частей: внутренняя раса (inner race), внешняя раса (outer race), ролики (rollers). Во внутренней расе — отверстие для вставки вала. Внешняя раса часто монтируется в корпусе. Ролики — механические части между внутренней и внешней расами.