Типы и конструкция подшипников

Как применяются

Подшипники – это существенный компонент любого вращающегося механизма. Подшипник – устройство, соответствующее трем пунктам:

• минимальное трение между поверхностями,
• ограничение движения внутри неподвижной части – корпусе;
• компенсация нагрузки, действующей на вал.

У этого насоса есть неподвижный корпус. В нём вращается вал и на обеих сторонах есть подшипники. Подшипники обычно устанавливаются в парах. Иногда больше, но их должно быть  минимум два.

Это – вал, который  вытянут из насоса:

Он вращается внутри корпуса. Везде, где есть движение поверхностей, относительно друг друга, есть трение. Где есть трение – есть нагрев. Где есть нагрев – там износ. Поэтому нужно минимизировать это.

Во вторых, вал может бешено крутиться в корпусе или даже вылететь наружу. И нужно каким-то способом ограничить движение вала внутри корпуса, и закрепить его.

И третье – на вал действует много сил: гидравлические силы в рабочем колесе, либо вес вала, либо ещё что-то. Нужно каким-то способом компенсировать эту нагрузку.

Есть 2 вида нагрузки:

1. осевая нагрузка, перпендикулярная оси вала;
2. или осевая – параллельная его оси.

От того, какое значение нагрузки и какой её тип действует на вал, будет зависеть, какой вид подшипника следует использовать.

Категории подшипников

Есть две категории подшипников:

• гидродинамические, которые не больше чем рукав со смазкой, внутри которого вращается вал;
• антифрикционные подшипники.

Такие подшипники используют больше контакт-качение, чем контакт-скольжение.

Качение имеет маятник в центре трения, и вот почему подшипники качения так называются.

 Между этими 2мя категориями подшипников очень много разного.

Антифрикционные подшипники

Все антифрикционные подшипники имеют четыре основных компонента:

1. внутреннее кольцо;
2. внешнее кольцо.

Эти кольца сделаны из закалённой стали, твердой снаружи и внутри. Они обработаны, отточены и отполированы до правильной формы и гладкой поверхности, что существенно для свойств подшипников.

• Внутри колец – пазы.
• В пазах – элементы качения.
• Элементы качения – внутри дорожек. Он называется сепаратором или клеткой.

Некоторые подшипники могут иметь дополнительные свойства. Эти дополнительные принадлежности – обычно уплотнители и защита, защищающая ваши внешние компоненты подшипника от враждебного мира, полного грязи, коррозии и других неприятных вещей.

 Шариковые подшипники

Из-за симметричного дизайна с пазом одной глубины, такой называется радиально-шариковым. Как предполагается из названия, он удерживает большую радиальную нагрузку, и немного осевой.

Для восприятия дополнительной нагрузки эти подшипники и много других видов имеют двухрядную конструкцию, которые имеют 2 паза и 2 ряда элементов качения внутри колец.

Это – тот же вид подшипника,но первый имеет сепаратор, сделанный из штампованной стали. Второй – из полиамида – вида синтетического материала.

Вот снова тот же подшипник, но заметен металлический экран, защищающий элементы подшипника. Это – одно из функциональных дополнений.

Другой вид подшипниковой защиты – резиновое уплотнение.

 

Экранированные уплотнённые подшипники заполнены смазкой на заводе и смазаны на весь срок его действия.

Угловые шариковые подшипники

Угловые шариковые подшипники могут выдерживать большую осевую нагрузку из-за асимметричной конструкции, которая обеспечивает большое пазовое плечо на внутреннем кольце, и большое пазовое плечо – на другой стороне внешнего кольца.

Тем не менее, конструкция подразумевает, что такой подшипник может выдерживать нагрузку только в одном направлении. Поэтому подшипники исползают в парах, располагая их друг другу. Эти подшипники имеют другой материал сепаратора – обработанный латунь.

Кроме шариковых элементов качения есть также 4 других вида элементов. В отличие от шариков, которые касаются дорожек в одной точке, ролики других видов касаются дорожек по всей длине. Увеличенная площадь контакта значит, что они могут воспринимать значительно большую нагрузку.

Цилиндрические подшипники

Цилиндрические подшипники могут воспринимать исключительно большие радиальные нагрузки. Хотя выдерживают только очень маленькие – осевые, потому что цилиндры не касаются дорожек своими основаниями.

Игольчатые подшипники

Игольчатые подшипники похожи на цилиндрические.

Но их больший коэффициент скольжения позволяет выдерживать большей нагрузки при меньших размерах. Они используются в установках, когда вес и размеры должны быть минимальными.

Конические подшипники

Конические подшипники решают проблему выдержки больших осевых усилий с помощью конических роликов – конических дорожках.

Хотя, как и в игольчатых подшипниках, осевое усилие должно быть направлено только в оном направлении.

Возможность выдерживать большие осевую и радиальную нагрузки, а так же большая точность и устойчивость, делают конические подшипники идеальными для таких машин как станки.

Сферический подшипник

Сферический подшипник сконструирован с барабанными роликами, движущимися в изогнутом внешнем кольце.

Их конструкция с двумя родами роликов, делает такие подшипники способными выдерживать огромное значение радиальной и осевой нагрузки, а также ударов, так как ролики могут свободно вращаться во внутренние дорожки. Поэтому они могут выдерживать небольшие смещения. Тем не менее, этот аспект конструкции даёт им не меньшую точность в сравнении с другими видами подшипников.