Подшипником называют устройство, представляющее собой часть опоры, поддерживающей вал, ось или другую подобную конструкция. Подшипник предназначен для фиксации такого вала в пространстве, обеспечивает его свободное вращение, качание либо линейное смещение при минимальных потерях энергии на трение. Кроме того, подшипник предназначен для восприятия и передачи механических нагрузок на другие элементы конструкции. При этом, опору, снабженную упорным подшипником, принято называть подпятником.
Среди всего множества конструкций подшипников выделяют следующие основные типы:
- Подшипники качения;
- Подшипники скольжения;
- Гидростатические подшипники;
- Гидродинамические подшипники;
- Газостатические подшипники;
- Газодинамические подшипники;
- Подшипники магнитные.
В современном же машиностроении используют, главным образом, подшипники качения и скольжения.
Подшипники качения
В состав подшипника качения входят два кольца, комплект тел качения и сепаратор, предназначенный для удержания тел качения на фиксированных расстояниях друг от друга. Однако, иногда используют и подшипники без сепаратора. Внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца снабжаются желобами – дорожками качения, предназначенными для движения тел качения в процессе работы подшипника. В некоторых машинах и механизмах для увеличения точности работы, жесткости конструкции и снижения ее габаритов используют подшипники совмещенного типа, в которых роль одного из колец подшипника выполняет непосредственно вал (дорожка качения выполняется на валу) или корпусная деталь. Находят применение и подшипники без сепараторов, в которых используется большое количество тел качения. Такие подшипники имеют повышенную грузоподъемность, однако, максимальные частоты их вращения заметно ниже, чем у обычных подшипников с сепараторами из-за повышенных потерь на трение. В подшипниках качения главенствующую роль играет трение качения, т.к. трение скольжения между сепаратором и телами качения, как правило, невелико. Поэтому в подшипниках качения, по сравнению с подшипниками скольжения, наблюдаются значительно меньшие потери энергии, а также меньший механический износ. Подшипники качения закрытого типа (с защитными крышками) почти не требуют какого-либо обслуживания, в то время, как открытые чувствительны к инородным телам, которые способны быстро разрушить подшипник. Механические нагрузки, действующие на подшипник, принято разделять на радиальные, действующие перпендикулярно оси подшипника, и осевые, действующие вдоль оси подшипника.
Конструкции подшипников
Подшипники качения принято классифицировать по следующим конструктивным признакам:
- форма тел качения: шарики или ролики, причем ролики могут быть короткими цилиндрическими, игольчатыми, бочкообразными, коническими или витыми (пустотелыми);
- направление воспринимаемых нагрузок: радиальные, радиально-упорные или осевые нагрузки;
- рядность движения тел качения: одно-, двух- или четырехрядные;
- чувствительность к перекосам: самоустанавливающиеся (допускают перекос до 3 градусов) или несамоустанавливающиеся;
- форма отверстия внутреннего кольца: цилиндрическое или конусное;
- конструкция корпуса: сдвоенная и другие.
Кроме подшипников основных указанных типов, производятся и некоторые комбинированные модели.
Разновидности подшипников качения
В настоящее время используются следующие основные виды подшипников качения:
- шариковые подшипники: радиальные, радиальные самоустанавливающиеся — сферические, радиально – упорные, упорные, радиальные, предназначенные для корпусных конструкций;
- роликовые подшипники с роликами цилиндрической формы могут быть радиальные и упорными;
- роликовые подшипники с роликами конической формы могут быть упорными и радиально-упорными;
- роликовые подшипники с роликами сферической формы производятся радиальными самоустанавливающимися и упорными самоустанавливающимися;
- роликовые подшипники с игольчатыми роликами подразделяются на радиальные игольчатые, упорные игольчатые и комбинированные;
- прочие подшипники качения делятся на шариковые и роликовые с опорными роликами, роликовые радиально-тороидальные, роликовые радиальные с роликами витого типа, опорно-поворотные подшипники и подшипники комбинированных конструкций.
| Радиальный шариковый подшипник | Радиально-упорный шариковый подшипник с четырёхточечным контактом | Самоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый подшипник |
| Радиальный шариковый подшипник для корпусных узлов | Радиальный роликовый подшипник | Радиально-упорный роликовый подшипник |
| Самоустанавливающийся радиальный роликовый подшипник | Самоустанавливающийся радиально-упорный роликовый подшипник | Самоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый подшипник с бочкообразными роликами(сферический) |
| Упорный шариковый подшипник |
Упорный роликовый подшипник |
Ролики и сепаратор упорного игольчатого подшипника |
