Каково назначение подшипников?
Основная цель подшипников — предотвратить прямой контакт металла с металлом между двумя элементами, которые находятся в относительном движении. Это предотвращает трение, тепловыделение и, в конечном счете, износ деталей. Это также снижает потребление энергии, поскольку скользящее движение заменяется качением с низким коэффициентом трения.
Они также передают нагрузку вращающегося элемента на корпус. Эта нагрузка может быть радиальной, осевой или их комбинацией. Подшипник также ограничивает свободу перемещения движущихся частей в заранее определенных направлениях, как обсуждалось выше.
Подшипники качения
Подшипники https://konkurent.ru/article/48409 качения содержат элементы качения в форме шариков или цилиндров. Мы знаем, что катить колесо легче, чем скользить по земле, так как величина трения качения ниже, чем трение скольжения. Тот же принцип действует и здесь. Подшипники качения используются для облегчения свободного перемещения деталей во вращательном движении.
Даже когда нам нужно линейное движение в приложениях, легко преобразовать вращательное движение в скользящее. Рассмотрим эскалатор или конвейер. Несмотря на то, что движение линейное, оно приводится в действие роликами, которые приводятся в движение двигателями.
Другой пример — поршневой насос, который может преобразовывать энергию вращения двигателя в поступательное движение с помощью рычагов. В каждом из этих применений шарикоподшипники используются для поддержки валов двигателя, а также валов других роликов в сборке.
Элементы качения переносят нагрузку без особого трения, так как трение скольжения заменяется трением качения. Подшипники качения можно разделить на два основных типа: шарикоподшипники и роликовые подшипники.
Шарикоподшипники
Шарикоподшипники являются одним из наиболее распространенных типов используемых классов подшипников. Он состоит из ряда шариков в качестве элементов качения. Они зажаты между двумя кольцевыми металлическими деталями. Эти металлические части известны как расы. Внутренняя раса может свободно вращаться, в то время как внешняя раса неподвижна.
Шарикоподшипники обеспечивают очень низкое трение при качении, но имеют ограниченную несущую способность. Это происходит из-за небольшой площади контакта между шарами и гонками. Они могут выдерживать осевые нагрузки в двух направлениях, помимо радиальных нагрузок.
Шарикоподшипники используются для управления колебательным и вращательным движением. Например, в электродвигателях, где вал свободно вращается, а корпус двигателя — нет, шарикоподшипники используются для соединения вала с корпусом двигателя.
В зависимости от области применения доступны различные типы шарикоподшипников на выбор.
Преимущества шарикоподшипников:
- Хорошая износостойкость
- Не нужно много смазки
- Обеспечьте низкое трение, таким образом, небольшие потери энергии
- Длительный срок службы
- Легко заменяется
- Малые общие размеры
- Сравнительно дешево
- Может выдерживать осевые нагрузки
Недостатки шарикоподшипников:
- Может сломаться из-за ударов
- Может быть довольно громко
- Не справляется с большими весами
Радиальные Шарикоподшипники
Это наиболее широко используемый тип шарикоподшипника. Между двумя кольцами находится кольцо шариков, которое передает нагрузку и обеспечивает вращательное движение между двумя кольцами. Шарики удерживаются на месте фиксатором.
Они имеют очень низкое трение качения и оптимизированы для низкого уровня шума и вибрации. Это делает их идеальными для высокоскоростных применений.
Они сравнительно просты в установке и требуют минимального обслуживания. Во время установки необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить вдавливание колец, так как они должны плотно прилегать к валам.