Подшипник
Подши́пник (от «под шип») — сборочный узел, являющийся частью опоры или упора и поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью.
Общая информация[править]
Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции[1].
Опора с упорным подшипником называется подпятником.
Основные параметры подшипников:[2]
- Максимальная динамическая и статическая нагрузка (радиальная и осевая).
- Максимальная скорость (оборотов в минуту для радиальных подшипников).
- Посадочные размеры.
- Класс точности подшипников.
- Требования к смазке[3].
- Ресурс подшипника до появления признаков усталости, в оборотах.
- Шумы подшипника
- Вибрации подшипника
Нагружающие подшипник силы подразделяют на:
- радиальную, действующую в направлении, перпендикулярном оси подшипника;
- осевую, действующую в направлении, параллельном оси подшипника.
Основные типы подшипников[править]
По принципу работы все подшипники можно разделить на несколько типов:
- подшипники качения;
- подшипники скольжения;
К подшипникам скольжения также относят:
- газостатические подшипники;
- газодинамические подшипники;
- гидростатические подшипники;
- гидродинамические подшипники;
- магнитные подшипники.
Основные типы, которые применяются в машиностроении, — это подшипники качения и подшипники скольжения.
Подшипники качения[править]
1) внешнее кольцо;
2) шарик (тело качения);
3) сепаратор;
4) дорожка качения;
5) внутреннее кольцо.
Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба — дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.
Также существуют насыпные подшипники, состоящие из сепаратора и вставленных в него шариков (см. рис. выше), которые можно вытаскивать.
Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Такие подшипники имеют большее число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.
В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые — чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.
- Классификация
Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:
- По виду тел качения
- Шариковые,
- Роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);
- По типу воспринимаемой нагрузки
- Радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается).
- Радиально-упорные, упорно-радиальные. Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперёк оси вала. Часто нагрузка вдоль оси только одного направления.
- Упорные (нагрузка поперёк оси вала не допускается).
- Шариковые винтовые передачи. Обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения.
- По числу рядов тел качения
- Однорядные,
- Двухрядные,
- Многорядные;
- Самоустанавливающиеся.
- Несамоустанавливающиеся.
- По материалу тел качений:
- Полностью стальные;
- Гибридные: стальные кольца, тела качения неметаллические, как правило, керамические, применяются в быстровращающихся механизмах, чаще всего — в газотурбинных двигателях;
- Cylindrical-roller-bearing din5412-t1 type-n 120.png
Радиальный роликовый подшипник
- Thrust-ball-bearing din711 120.png
Упорный шариковый подшипник
- Thrust-cylindrical-roller-bearing din722 120.png
Упорный роликовый подшипник
- Angular-contact-ball-bearing single-row din628 type-b 120.png
Радиально-упорный шариковый подшипник
- Four-point-contact-bearing din628 type-qj 120-ex.png
Радиально-упорный шариковый подшипник с четырёхточечным контактом
- Tapered-roller-bearing din720 ex.png
Радиально-упорный роликовый подшипник (конический)
- Spherical-ball-bearing double-row din630-t1 120.png
Самоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый подшипник
- Self-aligning-roller-bearings single-row din635-t1 120.png
Самоустанавливающийся радиальный роликовый подшипник
- Self-aligning-roller-thrust-bearing din728 120-ex.png
Самоустанавливающийся радиально-упорный роликовый подшипник
- Spherical-roller-bearing double-row din635-t2 120.png
Самоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый подшипник с бочкообразными роликами (сферический)
- Ball bearing self aligning.gif
Самоустанавливающийся подшипник
- Needle bearing.jpg
Сепаратор с роликами игольчатого подшипника
- BallScrews-with-detail-insets.jpg
Шариковая винтовая передача
Шарики
.png){kind=link}
Подшипники скольжения[править]
- Определение
Подшипник скольжения — опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент — вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу. Расчёт зазора подшипника, работающего в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки.
При расчёте определяются: минимальная толщина смазочного слоя (измеряемая в мкм), давления в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.
Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает низкое трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей среды.
Смазка может быть:
- жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для неметаллических подшипников),
- пластичной (на основе литиевого мыла и сульфонат кальция и др.),
- твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.) и
- газообразной (различные инертные газы, азот и др.).
Наилучшие эксплуатационные свойства показывают пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно в поры.
Антифрикционные материалы подшипников изготавливают из твёрдых сплавов (карбид вольфрама или карбид хрома методом порошковой металлургии либо высокоскоростным газопламенным напылением), баббитов и бронз, полимерных материалов, керамики, твёрдых пород дерева (железное дерево)[4][5].
Примечания[править]
- ↑ ПОДШИПНИК | Онлайн Энциклопедия Кругосвет. Архивировано из первоисточника 11 августа 2010. Проверено 13 ноября 2010.
- ↑ Рабочие характеристики подшипников | Подшипники. Проверено 17 октября 2022.
- ↑ Смазка для подшипников.
- ↑ Деревянные подшипники — миф или реальность
- ↑ В смысле «подшипники из дерева»? Такие ставят даже на подводные лодки! // За рулём
Литература[править]
- Подшипники скольжения // Детали машин в примерах и задачах : [учеб. пособие] / Ничипорчик С. Н., Корженцевский М. И., Калачёв В. Ф. и др.; под общ. ред. С. Н. Ничипорчика. — 2-е изд. — Мн. : Выш. школа, 1981. — Гл. 13. — 432 с. — ББК 34.44 Я 73. — УДК 621.81 (075.8)(G).
- Леликов О. П. Основы расчёта и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». — М. : Машиностроение, 2002. — 440 с. — ББК 34.42. — УДК 621.81.001.66(G). — ISBN 5-217-03077-1.
- Иосилевич Г. Б. Детали машин : учеб. для студ. машиностроит. спец. вузов. — М. : Машиностроение, 1988. — 368 с. — ББК 34.44. — УДК 62-2(075.8)(G). — ISBN 5-217-00217-4.
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Подшипник», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|