Купить подшипники:
+7(8422)79-21-71 

Все о подшипниках

Ваше имя:

Компания:

E-Mail:

Телефон:

Текст заявки:

Защита от автоматического заполнения
CAPTCHA

Подшипник — изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.

История подшипника насчитывает уже много лет.

К I в. н.э. археологи приписывают найденные поворотные круги, напоминающие по принципу действия шарикоподшипники.

В XVIII веке появились подшипники для станочного инструмента.

В XIX веке сконструирован подшипник колеса железнодорожного вагона.

В 1853 г. Фридрих Фишер сконструировал машину для шлифования стальных шариков, что послужило основой создания компании по производству подшипников FAG.

В 1898 г. Генри Тимкеном, основателем американского производителя подшипников и стали The Timken Company, установлен на повозку с лошадьми конический подшипник.

В 1907 г. Свеном Вингквистом нарисован эскиз подшипника качения. Для производства была основана компания SKF.

В 1920 г. разработаны роликовые подшипники, способные воспринимать значительные нагрузки.

В 1945 г. появились безмаслянные подшипники скольжения.

Стремительное развитие промышленности в послевоенные годы, продолжающееся до наших дней привело к появлению гибридных подшипников, подшипников с низким моментом вращения, микроподшипников для микроэлектроники, подшипников с керамическими телами качения, подшипников со встроенными датчиками оборотов и вибрации и т.д.

Самый большой прогресс в развитии подшипников был достигнут за двадцатый век, благодаря применению качественно новых материалов, а также общему стремительному развитию промышленности и технологий. Одним из последних достижений являются подшипники на основе керамики. Отличной керамикой для подшипников служит нитрид кремния: невысокая плотность, высокая твердость, стойкость против износа и заклинивания, усталости и высоких температур, высокая химическая стабильность. По сравнению со сталью керамика имеет более высокую твердость, отсюда большая упругость и лучшая стойкость при повышенных температурах. Из керамики изготавливают главным образом шарики, но иногда и кольца. Уже в 1991 г. было отмечено, что за последние 5 лет продажи керамических подшипников выросли в 10 раз. Керамические подшипники устанавливаются в авиационно-космической отрасли, вооружении, станочном оборудовании, различных приборах.


Сфера применения подшипников огромна — практически ни одна отрасль не обходится без применения подшипников. Иначе говоря, все, что вращается, вращается на подшипниках. Разновидностей подшипников довольно много, и применяются они в зависимости от условий эксплуатации в конкретном механизме. Приведем некоторые примеры применения разных типов подшипников:


Автомобили.



Пожалуй, самая многочисленная и заметная сфера применения подшипников. В автомобилях используются шариковые радиальные подшипники (генератор, натяжные ролики, кпп, раздаточные коробки), шариковые двухрядные (муфта кондиционера, ступицы колес), роликовые конические (ступицы колес, кпп, раздаточные коробки), радиально-упорные подшипники (выжимной подшипник сцепления), игольчатые (ступичные узлы полноприводных автомобилей). Особняком стоят используемые во всех двигателях внутреннего сгорания так называемые подшипники скольжения, которые представляют собой втулку из особого сплава, через отверстие в которой в зазор между валом и подшипником под давлением подается масло. Благодаря этому вал скользит во втулке по масляной пленке, благодаря чему исключается сухое трение и износ сопрягаемых поверхностей становится минимальным.


Железнодорожный транспорт.



Здесь преобладают мощные роликовые подшипники, что связано с большой массой подвижного состава и высокими нагрузками. Хотя используются и шариковые, например в генераторах, компрессорах и прочем вспомогательном оборудовании.


Авиация.



Здесь есть своя специфика, обусловленная тяжелыми условиями эксплуатации. Прежде всего это температурные перепады (на эшелоне полета тепература составляет до -70С, между тем в турбине высокого давления авиационного двигателя температуры крайне высокие), перепады давления, высокие обороты (в газотурбинных двигателях). Также в этой отрасли крайне высокие требования к безопасности, и, как следствие, к качеству комплектующих. Ввиду этого в авиастроении применяются свои группы подшипников, как правило, со специальными сертификатами. Типы применяемых подшипников весьма разнообразны — миниатюрные шариковые (гироскопы, авионика, бортовое электронное оборудование), шариковые радиальные (электродвигатели приводов, механизация крыла), роликовые конические (шасси), роликовые (механиция крыла).


Машиностроение, станкостроение.



Здесь гамма подшипников самая разнообразная — от миниатюрных шариковых подшипников и высокооборотных прецезионных шпиндельных подшипников до роликовых гигантов диаметром несколько метров.


По виду трения различают:

- подшипники скольжения, в которых опорная поверхность оси или вала скользит по рабочей поверхности подшипника;
- подшипники качения, в которых используется трение качения благодаря установке шариков или роликов между подвижным и неподвижным кольцами подшипника.

Подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется вкладыш или втулка из антифрикционного материала (часто используются цветные металлы), и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, который позволяет свободно вращаться валу. Для успешной работы подшипника зазор предварительно рассчитывается.


В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает:
- жидкостным, когда поверхности вала и подшипника разделены слоем жидкого смазочного материала, непосредственного контакта между этими поверхностями либо нет, либо он происходит на отдельных участках;
- граничным – поверхности вала и подшипника соприкасаются полностью или на участках большой протяженности, причем смазочный материал в виде тонкой пленки;
- сухим – непосредственный контакт поверхностей вала и подшипника по всей длине или на участках большой протяженности, жидкостной или газообразный смазочный материал отсутствует;
- газовое – поверхности вала и подшипника разделены слоем газа,трение минимально.

Подшипники скольжения имеют следующие преимущества:
- допускают высокую скорость вращения;
- позволяют работать в воде, при вибрационных и ударных нагрузках;
- экономичны при больших диаметрах валов;
- возможность установки на валах, где подшипник должен быть разъемным (для коленчатых валов);
- допускают регулирование различного зазора и, следовательно, точную установку геометрической оси вала.

Недостатки подшипников скольжения:
- высокие потери на трение и, следовательно, пониженный коэффициент полезного действия (0,95... 0,98);
- необходимость в непрерывном смазывании;
- неравномерный износ подшипника и цапфы;
- применение для изготовления подшипников дорогостоящих материалов;
- относительно высокая трудоемкость изготовления.

Подшипники качения работают преимущественно при трении качения и состоят из двух колец, тел качения, 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.


В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жесткости,применяются так называемые совмещенные опоры: дорожки качения выполняются непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали. Некоторые подшипники качения изготовляют без сепаратора. Такие подшипники имеют большое число тел качения и, следовательно, большую грузоподъемность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

По сравнению с подшипниками скольжения имеют следующие преимущества:
- значительно меньше потери на трение, а, следовательно, более высокий КПД (до 0,995) и меньший нагрев;
- в 10...20 раз меньше момент трения при пуске;
- экономия дефицитных цветных материалов, которые чаще всего используются при изготовлении подшипников скольжения;
- меньшие габаритные размеры в осевом направлении;
- простота обслуживания и замены;
- меньше расход смазочного материала;
- невысокая стоимость вследствие массового производства стандартных подшипников;
- простота ремонта машины вследствие взаимозаменяемости подшипников.

Недостатками подшипников качения являются:
- ограниченная возможность применения при очень больших нагрузках и высоких скоростях;
- непригодность для работы при значительных ударных и вибрационных нагрузках из-за высоких контактных напряжений и плохой способности демпфировать колебания;
- значительные габаритные размеры в радиальном направлении и масса;
- шум во время работы, обусловленный погрешностями форм; - сложность установки и монтажа подшипниковых узлов;

- повышенная чувствительность к неточности установки;
- высокая стоимость при мелкосерийном производстве уникальных по размерам подшипников.