Что такое подшипники: основные разновидности

Предлагаем краткий гайд по подшипникам. В нем мы собрали основную информацию о комплектующих, которой достаточно для быстрого знакомства. Здесь вы узнаете, что такое подшипник, какие особенности строения и разновидности он имеет. Также мы расскажем о производстве этих деталей и их применении.

Выполняемые задачи

Подшипник — это часть опор вращающихся осей и валов. Применяется в промышленном оборудовании различного назначения.

Зачем нужны подшипники:

• Обеспечивают свободное вращение, качение или линейное смещение вала в зависимости от разновидности. Воспринимают нагрузки в радиальном и осевом направлениях и передают их на раму, корпус и другие части промышленного оборудования.
• Выполняют функцию опоры для движущихся частей. Фиксируют вал в пространстве, обеспечивая вращение с минимальными потерями энергии.

Комплектующие влияют на работоспособность и коэффициент полезного действия машин, а также срок их службы. Качественные детали повышают продуктивность станков, предотвращают преждевременный износ узлов и аварийные ситуации.

Особенности строения

Из чего состоит подшипник самых распространенных моделей: из внешнего и внутреннего кольца, элементов качения и дорожек, по которым они перемещаются. 

Также в конструкции большинства комплектующих есть сепаратор. Это устройство, удерживающее тела качения в заданном положении. Оно отделяет элементы друг от друга, удерживает на равном расстоянии и направляет их движение. 

Это вариант, как выглядит подшипник качения — модель используемая в большинстве механизмов. Есть и более сложные комплектующие с дополнительными компонентами, которые имеют свои особенности строения.

Применение

Подшипники используются практически во всех современных механизмах: от бытовой техники до крупных промышленных станков. Есть универсальные модели комплектующих и специальные, предназначенные для конкретного оборудования.

Для чего нужны подшипники и сферы их использования:

• Автомобилестроение. Подшипниковые узлы содержатся в ходовой части машин, двигателе, трансмиссии, сцеплении и рулевом управлении. Также вращающиеся механизмы присутствуют в генераторах, кондиционерах и вентиляторах.
• Ж/д транспорт. Детали используются в конструкции ходовых букс, которые удерживают оси колес подвижного состава.
• Станкостроение. Подшипники передают вращение на функциональную область станков, позволяя вести механическую обработку деталей, выполнять резку и другие производственные задачи.
• Энергетика. Узлы с телами качения используются в составе роторов всех электродвигателей и генераторов, которые вырабатывают и преобразуют электрический ток.
• Добыча и переработка полезных ископаемых. Подшипники устанавливают в буровые машины, скважинные насосы, двигатели и компрессоры насосного оборудования. Также детали задействованы в узлах горнодобывающей, подъемной и дробильной техники.
• Металлообработка. Комплектующие работают в прокатных станах, отрезных установках и печных агрегатах.
• Сельское хозяйство. Конструкции тракторов, комбайнов, косилок, мельниц содержат подшипниковые узлы.

Также подшипники применяются в пищевой, печатной и фармацевтической промышленности. С их помощью работают производственные линии, мешалки, сепараторы и фасовки.

Особенности производства

Одно из главных требований, которые предъявляются к подшипникам — износостойкость и способность выдерживать сильные нагрузки. Для получения таких характеристик применяют сталь качественных марок. Материал не только обладает высокой прочностью, но и устойчивостью к коррозии и внешним воздействиям.

Сталь, используемая для подшипников, содержит высокую концентрацию углерода. Это позволяет добиться отличных прочностных характеристик и дает комплектующим способность справляться с сильными контактными нагрузками. Также в сталь добавляют хром для увеличения глубины прокаливания. Чем выше содержание элемента, тем крупнее можно сделать деталь.

Для изготовления сепараторов используют латунь, сталь, легкие сплавы и полимеры.

Элементы обладают повышенной прочностью, устойчивостью к износу и размерной стабильностью.

Технология, как делают подшипники, и длительность производства зависят от разновидности комплектующих и используемых материалов.

Разновидности

Сегодня производится большое количество видов подшипников. Есть модели с простой конструкцией и сложным строением, включающим многочисленные элементы. Некоторые комплектующие имеют миниатюрные размеры, а другие могут иметь большие габариты и устанавливаться только при помощи спецтехники.

Чем отличаются подшипники:

Способом трения. По этому параметру комплектующие подразделяются на подшипники скольжения (предполагают скольжение сопряженных поверхностей) и качения (содержат шарики или ролики между подвижным и неподвижным кольцами).

Подшипники скольжения состоят из корпуса с цилиндрическим отверстием, куда помещается вкладыш или втулка из антифрикционного материала и смазочное устройство. Использование смазки снижает трение. Между валом и отверстием втулки предусмотрен зазор, обеспечивающий свободное вращение.

Как работает подшипник качения: в нем трение осуществляется за счет металлических шариков или роликов. Элементы двигаются между кольцами по специальным канавкам. В сравнении с подшипниками скольжения этот тип имеет ряд преимуществ: меньше потерь энергии на трение, экономия смазки, более высокий КПД.

Смазкой. Есть подшипники, смазанные на весь срок службы, а также используемые без смазки. Также выделяют комплектующие, которым нужны смазочные материалы со специальными свойствами: высокотемпературные, пищевые.

Тепловым зазором. Это расстояние между обоймами и телами качения. Позволяет компенсировать расширение материала под воздействием высоких температур. При нормальном (стандартном) зазоре в наименовании подшипника этот параметр не указывается, при увеличенных или уменьшенных значения — обозначается буквой «С» с цифрой. Например, С3 и С4 — стандартные увеличенные варианты тепловых зазоров. Меньшие и большие значения встречаются реже — подшипники с такими параметрами имеют ограниченную область применения.

Формой тел качения. Выделяют шариковые и роликовые модели. Первые — самые распространенные. В качестве тел качения в них выступают шарики, которые катаются между внутренним и наружным кольцами. Во время движения шариковых элементов возникает точечный контакт с беговой дорожкой, поэтому трение получается небольшим. Это дает возможность развивать высокие скорости вращения.

В роликовых подшипниках установлены тела качения в форме роликов. Они могут быть цилиндрическими, коническими, игольчатыми или сферическими. Благодаря линейному контакту между роликами и беговыми дорожками комплектующие способны выдерживать сильные радиальные нагрузки и эффективны при высоких скоростях вращения.

Количеством рядов тел качения. Детали могут иметь однорядную, двухрядную и многорядную конструкцию. Количество рядов влияет на величину нагрузки, которую способны воспринимать комплектующие, и предельную скорость.

Некоторые конструкции шариковых радиально-упорных подшипников:

а - однорядный радиально-упорный подшипник стандартной конструкции;

б - однорядный подшипник с четырёхточечным контактом;

в - двухрядный радиально-упорный подшипник;

г - двухрядный радиально-упорный подшипник типа HUB.

Способом восприятия нагрузки. По этому признаку подшипники можно разделить на радиальные (воспринимают воздействия в радиальном направлении), упорные (работают с осевыми нагрузками) и радиально-упорные (выдерживают оба вида нагрузок).

Наличием защиты. Есть детали открытого типа без защитных элементов, а также закрытые, содержащие пыльники и уплотнения. Вторая разновидность комплектующих устойчивее к внешним воздействиям.

Подшипники с уплотнителями надежно защищены от попадания пыли, стружки и влаги. Пригодны для использования в условиях загрязненной среды. Например, в запыленных цехах.

Уплотнения бывают внешними (являются самостоятельными изделиями) и внутренними (входят в конструкцию подшипников и поставляются вместе с ними). Это могут быть стальные шайбы или элементы из каучука и других эластичных материалов.

Способностью компенсировать перекосы валов. Выделяют отдельную разновидность подшипников — самоустанавливающиеся. Поверхность их наружного кольца — сферическая, что придает способность к самоцентровке. Благодаря этому комплектующие стабильно работают даже при большом перекосе внутреннего кольца относительно наружного. Такой перекос может возникнуть из-за несоосности посадочных мест или прогиба вала от воздействия сильных нагрузок.

Для определенных условий использования применяются подшипники со специальными характеристиками. Например, ступичные модели, которые обеспечивают вращение колес автомобиля в условиях наименьшего трения. Также есть выжимные подшипники, создающие нажимное усилие, и подвесные — для карданного вала.

Различать модели комплектующих позволяет маркировка. Она состоит из цифр и букв, которые обозначают конструктивное исполнение, размерную серию и другие характеристики деталей. 

Маркировка может выглядеть так: 6-180306УС17Ш. Цифра «6» показывает класс точности, «180306» — основное числовое обозначение модели (шариковая радиальная), «С17» —  информацию о материале смазки (литол-24), «У» — обозначение шероховатости, «Ш» — показатель уровня шума (малошумная модель).

Для правильной расшифровки маркировки предусмотрены специальные таблицы. Они помогут легко разобраться, как обозначаются подшипники, даже новичку.

Заказать подшипники

Компания ISKRA занимается производством различных видов подшипников. В нашем каталоге вы найдете почти все виды комплектующих, перечисленных в гайде.

На предприятии действуют строгие стандарты качества. Комплектующие изготавливаются из сертифицированных материалов на современном оборудовании и проходят тщательную обработку. Мы контролируем каждый этап производства изделий и подвергаем их многоступенчатой проверке перед отгрузкой. Благодаря этому вы получите гарантированно качественную продукцию.

Купить подшипники для промышленного оборудования можно онлайн и офлайн. Закажите товары на сайте или по телефону, и мы привезем их по любому адресу в Санкт-Петербурге или доставим в другой город России. Сотрудничаем с надежными транспортными компаниями.

Также продукцию можно приобрести на нашем складе с самовывозом. Большой объем комплектующих всегда есть в наличии.

Позвоните нам — консультанты ответят на любые вопросы о подшипниках, помогут подобрать модель и оперативно оформят заказ.