Основные виды подшипников: классификация, характеристики

Все виды подшипниковых устройств разделяются на 2 базовых группы по типу трения и связанному с ним конструктивному исполнению. К первой группе относят подшипники качения, ко второй – скольжения. В пределах групп принята дополнительная классификация, предоставляющая возможность в изобильном сортаменте находить необходимую деталь для замены или сборки. 

Подшипники качения 

Детали из наиболее распространенной группы часто именуют шарикоподшипниками из-за конструкционных особенностей. За поддержку движущихся элементов в их конструкции отвечают тела качения, выполненные в виде металлических, реже керамических, шариков или роликов. Перемещение тел качения в пределах устройства ограничивают 2 кольца: наружное и внутреннее. Дистанцию между ними обеспечивает сепаратор. 

Классификационные признаки подшипников качения:

• Форма тел качения. По типу элементов, обеспечивающих качение, подшипники подразделяются на шариковые и роликовые модели. Второй вариант дополнительно разделяют на игольчатые, конические, цилиндрические, витые, сферические разновидности. 

• Вектор нагрузки. По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники делятся на радиальные, упорные и комбинированные разновидности. На радиальные устройства направлены одноименные радиальные нагрузки. На упорные – осевые. Комбинированные типы способны воспринимать и радиальные, и осевые нагрузки.

• Условия предстоящей эксплуатации. Для использования в нестандартных условиях на заказ производят высокоскоростные, устойчивые к коррозии, малошумные и теплостойкие подшипники. Наиболее удобными в эксплуатации признаны самосмазывающиеся разновидности, которые самопроизвольно пополняют вещество, оберегающее детали узла от истирания и перегрева. 

• Количество рядов. По числу рядов, в которых расположены тела качения, подшипники бывают одинарными, двух- и многорядными. 

• Защитные элементы. По наличию уплотнителей и пыльников детали подразделяются на открытые и закрытые типы. В открытых модификациях нет крышек и сальников, предотвращающих попадание пыли, но за счет отказа от части конструкции уменьшен размер, что важно для оснащения высокоточных приборов. 

В пределах перечисленных видов подшипники классифицируются по внешним габаритам, размеру посадочного диаметра, ширине. Как правило, размер определяет класс точности. Чем меньше эта конструктивная часть механизма, тем выше точность.   

Плюсом подшипников качения признают незначительные моменты трения при активизации. Потребителя привлекает простое обслуживание, малое потребление смазочного материала. Популярность этого класса подшипников обоснована разумной ценой, взаимозаменяемостью, широким выбором устройств. 

К минусам относят ограничения по скорости вращения, шумность из-за перекатывания роликов и шариков, формирование напряжений в зоне контакта тел качения с валом. У подшипников качения крупные радиальные диаметры, нестабильная жесткость углов поворота. В сравнении с подшипниками скольжения они меньше гасят вибрации и хуже компенсируют удары. 

Подшипники скольжения 

В конструкции подшипников скольжения всего 2 компонента: корпус в виде наружного кольца, которое фиксируется на основе механизма, и внутреннее кольцо – втулка, которая закрепляется на оси или валу. Пространство между подвижными деталями заполняют смазочным материалом. Смазка обеспечивает необходимое скольжение, защищает компоненты узла от истирания и перегрева.  

Классификационные признаки подшипников скольжения:

• Материалы. В изготовлении корпуса используются металлические сплавы или армированные полимеры. По эксплуатационной долгосрочности металлы в приоритете. Втулки выполнены из легированной стали, чугуна, цветных металлов.

• Вариант смазки. В качестве смазочного вещества используются специализированные жидкие средства, воздух и пастообразные составы. Подшипники с жидкой смазкой применяются в узлах, испытывающих большие нагрузки. Обдуваемые воздухом устройства монтируют в высокоскоростные системы, модели под смазку пастой – в механизмы, эксплуатируемые в экстремальных условиях. 

• Тип подачи смазочного вещества. По способу подачи жидкой смазки в технологический зазор между втулкой и корпусом подшипники скольжения разделяются на гидродинамические и гидростатические устройства. Первые смазываются маслом, затянутым в подшипник центробежной силой. Вторые – составом, который нагнетает насос. По удобству эксплуатации и надежности лидируют гидростатические изделия. 

По вектору приложенной нагрузки подшипники скольжения по аналогии с деталями качения бывают радиальными и упорными. Есть совмещенные варианты, которые принимают осевые и радиальные нагрузки. Осевые силы действуют на торцы вкладышей или гребни особой конструкции. 

Используют подшипники скольжения там, где применение опор качения для вала невозможно или нецелесообразно. Они незаменимы, если работа механизма предполагает вибрацию, ударные воздействия, высокую частоту вращения. Устройства применяют, когда предполагается периодическая разборка для осмотра и чистки, механизм погружен в агрессивную среду или его редко запускают.   

Достоинством вида считается простота конструкции, износоустойчивость, легкость, тихая работа. В большинстве случаев ремонт заключается в установке нового вкладыша. Недостатки: большие пусковые моменты, сложность нанесения жидкой смазки, крупные диаметры торцов.