Подшипники — это важные элементы, без которых невозможна работа любого механизма с вращающимися или скользящими частями. Они служат опорой для валов, осей, обеспечивают их вращение или скольжение с минимальным трением.
Основные задачи, которые они выполняют:
- удержание вала или оси в нужном положении;
- уменьшение трения при вращении или скольжении;
- передачу нагрузки на другие детали механизма.
Существует множество разновидностей подшипников — шариковые, роликовые, игольчатые и другие. Но все их можно разделить на два больших класса:
- скольжения;
- качения.
Именно они наиболее широко применяются в машиностроении и других отраслях. Давайте разберемся в их особенностях.
Подшипники скольжения
Наиболее простые по конструкции. Они представляют собой кольцо, внутри которого с зазором размещается вал.
Принцип работы такой: при вращении вала его поверхность трется о поверхность подшипника. Это и называется «скольжением».
Чтобы уменьшить трение между ними, применяют смазку — жидкую или твердую. Смазка образует тонкую пленку, благодаря которой вал скользит, а не трется о подшипник.
Различают разъемные и неразъемные виды:
- разъемные состоят из двух половинок, что удобно при сборке и разборке узлов;
- неразъемные — сплошное кольцо, через которое вставляются ось или вал.
Достоинства подшипников скольжения:
- выдерживают большие нагрузки и вибрации;
- компактны по размерам;
- просты в изготовлении;
- разъемные легко монтируются и демонтируются;
- работают практически бесшумно.
Недостатки:
- нуждаются в регулярной смазке;
- без качественной смазки быстро изнашиваются;
- менее долговечны по сравнению с качения;
- требуют тщательного контроля рабочих условий.
Как видите, подшипники скольжения обладают как достоинствами, так и недостатками. Рассмотрим теперь второй распространенный тип.
Подшипники качения
В отличие от скольжения, в подшипниках качения вал не трется напрямую о поверхность. Вместо этого используются дополнительные элементы — тела качения.
Конструкция состоит из двух колец — наружного и внутреннего. Между кольцами размещаются шарики, ролики или другие тела.
Принцип работы: при вращении внутреннего кольца тела качения перекатываются по наружному неподвижному кольцу. Это и обеспечивает вращение практически без трения.
Подшипники качения бывают открытого и закрытого типа.
В закрытых тела качения заключены в корпус, защищающий от попадания пыли и грязи. Открытые менее защищены от загрязнений.
Преимущества подшипников качения:
- высокие допустимые скорости вращения;
- долгий срок службы, не нуждаются в смазке;
- практически бесшумны в работе;
- компактные размеры при высокой грузоподъемности.
Недостатки:
- более высокая стоимость;
- не подходят для валов с большими осевыми и радиальными нагрузками;
- менее надежны в сравнении со скольжением;
- чувствительны к попаданию влаги и пыли.
Заключение
Подводя итог, можно сказать, что подшипники скольжения и качения имеют свои особенности и области применения.
Скольжения предпочтительны в механизмах с большими нагрузками и вибрациями. Они проще и дешевле в изготовлении.
Качения эффективны при высоких скоростях вращения и обеспечивают длительный срок службы. Их стоимость выше.
Правильный выбор типа позволяет оптимизировать конструкцию и обеспечить надежную работу механизмов. Надеемся, эта информация поможет сделать обоснованный выбор подшипников для решения конкретных инженерных задач.