Что такое подшипник?
Подшипник — это механический компонент, который точно и плавно поддерживает вращающееся тело, например вал. При вращении вала всегда возникают сила сопротивления и тепло трения. Это происходит из-за трения между валом и опорной конструкцией или опорой, что приводит к потере энергии вращения. Подшипник используется для предотвращения потери энергии и тепла, генерируемых трением.
Существует два типа подшипников: подшипник качения и подшипник скольжения, в зависимости от их конструкции. Разница в том, что подшипник качения использует элементы качения, а подшипник скольжения использует масляную пленку.
Существует также два типа подшипников: радиальный подшипник и упорный подшипник, в зависимости от направления нагрузки, приложенной к подшипнику.
Радиальные подшипники используются, когда нагрузка прикладывается к подшипнику в направлении осевой линии вала.
Упорные подшипники используются, когда нагрузка прикладывается к подшипнику в направлении, перпендикулярном осевой линии вала.
Применение подшипников
Подшипники широко используются в различных изделиях, включая машины, вращающие промышленные валы, автомобили, самолеты, железнодорожные вагоны и бытовую технику в нашей повседневной жизни.
Знакомые примеры включают автомобили и мотоциклы, которые используют более 100 подшипников различных размеров. В частности, подшипники незаменимы для двигателей, которые имеют много вращающихся частей для снижения потерь энергии.
Подшипники используются для двух основных целей:
1. Для поддержки вращения и сохранения точного положения вала.
2.Для снижения трения, вызванного вращением, и поддержания плавного вращения.
Подшипники используются во многих других ситуациях, поэтому трудно перечислить их все. Сегодня трудно представить мир без подшипников, и они вносят большой вклад в сокращение потребления нефти и других ресурсов из-за потери энергии, вызванной трением.
Типы и характеристики подшипников
Структура и особенности каждого типа подшипников описаны ниже. Существует два типа подшипников: радиальные подшипники и упорные подшипники, в зависимости от направления приложения нагрузки. Каждый тип подшипников имеет самоустанавливающиеся подшипники, которые используются при некотором прогибе вала.
1. Подшипники качения
Типичные подшипники качения состоят из внутреннего кольца, контактирующего с валом, тел качения, таких как шарики и ролики, сепаратора для удержания тел качения и внешнего кольца, контактирующего с внешним корпусом. Существует два типа подшипников качения: шариковые подшипники и роликовые подшипники.
1) Шариковые подшипники
Этот тип подшипников использует сферические шарики в качестве тел качения. Они используются в качестве подшипников для относительно высоких скоростей и низких нагрузок. Существует несколько типов шариковых подшипников с различными конструкциями и методами использования, например, шариковые подшипники с глубокими канавками, радиально-упорные шариковые подшипники, сферические шариковые подшипники и упорные шариковые подшипники.
2) Роликовые подшипники
Этот тип подшипников использует цилиндрические, конические или игольчатые ролики в качестве тел качения. Они используются в качестве подшипников для относительно больших нагрузок. Существует несколько типов роликовых подшипников с различными конструкциями и способами использования: цилиндрические роликовые подшипники, конические роликовые подшипники, сферические роликовые подшипники и упорные сферические роликовые подшипники.
3) Игольчатые подшипники
Это тип роликовых подшипников, характеризующийся игольчатыми тонкими роликами. Существует два типа игольчатых подшипников: радиальные подшипники и упорные подшипники.
2. Подшипники скольжения
Подшипники скольжения не имеют тел качения, таких как шарики или ролики в подшипниках. Они изготавливаются путем цилиндрической обработки пропитанного маслом металла или смолы с низким сопротивлением трения. Их обычно называют «металлическими» или «втулочными». Существует два типа втулок в зависимости от формы: «металлические, втулка (плоские подшипники)» и «фланцевые металлические, фланцевые втулки (плоские фланцевые подшипники)».
Подшипники качения используются для малых и средних нагрузок и периодически заменяются как расходные детали. За исключением типов, которые предварительно заполнены смазкой (смазочным материалом), масло (смазочный материал), используемое в подшипниках, необходимо периодически проверять и заменять для надлежащего управления.
Когда подшипники устанавливаются на вал, в зависимости от посадки на вал (разница в направленности фиксации из-за размера зазора между подшипниками и валом или корпусом), подшипники необходимо нагреть и закалить перед установкой на вал.
Подшипники скольжения используются для больших нагрузок и могут использоваться постоянно, если рабочая среда и техническое обслуживание хорошие, поскольку между подшипниками и валом нет металлического контакта из-за масляной пленки. Однако их следует заменять в случае износа или повреждения.