Классификация подшипников

Подшипниками называют изделия, служащие опорами для валов и вращающихся осей. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение оси вращения вала в процессе эксплуатации. С целью снижения потерь мощности в механизме, сопротивление вращению подшипника должно быть минимальным.

Подшипники разделяют по виду трения и по направлению воспринимаемой нагрузки [1].

По виду трения различают: подшипники скольжения и подшипники качения.

По направлению воспринимаемой нагрузки различают подшипники: радиальные – воспринимают в основном радиальные нагрузки F_r (рис 2.1); упорные – воспринимают осевые нагрузки (F_а), радиально-упорные – воспринимают одновременно радиальные и осевые нагрузки (F_{r +} F_а).

 

Рис. 2.1.

Подшипники скольжения отличаются тем, что опорная часть вала скользит по поверхности подшипника (рис 2.2).

 

 

Рис. 2.2. Основные элементы подшипника скольжения

 

Обязательными условиями работы подшипника скольжения являются наличие гарантированного зазора в сопряжении вала и втулки и постоянная подача смазки в зазор между опорной поверхностью вала и втулки (подшипника).

Подшипники качения характеризуются тем, что между опорной поверхностью вала и втулки устанавливаются тела качения (шарики или ролики), трение скольжения при этом заменяют преимущественно трением качения.

Подшипники качения обычно состоят из наружного 1 (рис 2.3) и внутреннего 2 колец, тел качения 3 и сепаратора 4, удерживающего тела качения на определенном расстоянии друг от друга.

 

Рис.2.3. Основные элементы подшипника качения

 

Иногда одно или оба кольца могут отсутствовать и тогда тела качения катятся непосредственно по валу или корпусу.

Основные достоинства подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения [2]:

- меньшие моменты трения, особенно при пуске;

- меньшие осевые габариты;

- малый расход смазочных материалов;

- полная взаимозаменяемость (не требуется подгонка при замене);

- малая стоимость в связи с массовым производством.

К недостаткам подшипников качения относят:

- большие радиальные габаритные размеры;

- ограниченный ресурс в связи с большими контактными напряжениями;

- переменную радиальную жесткость по углу поворота и повышенный шум по причине периодического перекатывания тел качения через нагруженную зону;

- ограниченную быстроходность;

- невозможность выполнять подшипники разъёмными.

Подшипники качения различают по направлению воспринимаемой нагрузки, по форме тел качения, по числу рядов тел качения и иным конструктивным признакам. По форме тел качения подшипники подразделяют на шариковые и роликовые. В зависимости от формы различают ролики цилиндрические, конические, бочкообразные, игольчатые, полые, витые и др. Некоторые формы тел качения приведены на рисунке 2.4.

 

Рис 2.4. Основные формы тел качения

 

По числу рядов тел качения различают подшипники одно-, двух- и многорядные.