Подшипник принцип работы: Подшипник скольжения — как устроен, принцип работы, плюсы и минусы

Подшипник скольжения — как устроен, принцип работы, плюсы и минусы

Подшипник скольжения (подшипник на втулке, sleeve bearing) — подшипник в котором трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей.

Механизм больше напоминает модифицированную втулку с плотным прилеганием соприкасающихся тел. Подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет вращаться валу с малым сопротивлением.

Если такой подшипник лишится смазки, он выйдет из строя по причине перегрева (поверхности будут иметь гораздо

большее сопротивление), истирания рабочих поверхностей.

Чтобы увеличить качество и долговечность смазки данных подшипников, была придумана система самосмазки, в которой применяется пористый материал, изготавливаемый по технологиям порошковой металлургии. При нагревании он выделяет масло (которым был изначально пропитан), при остывании впитывает масло обратно, что позволяет свести потери масла к минимуму. Обычно, в спецификациях указывают на этот счёт — «самосмазывающийся подшипник«.

Из плюсов таких подшипников можно выделить – низкий шум при работе в течении гарантированного срока службы, дешевизна в производстве и низкая конечная цена изделия.

Минусы – самая малая долговечность

, необходимость периодического обслуживания, если обслуживание предусмотрено конструкцией.

Наряду с подшипниками скольжения, используются более дорогие, но долговечные гидродинамические и подшипники качения.

Классификация подшипников

По типу тел качения подшипники делятся на подшипники качения, подшипники скольжения и подшипники линейного перемещения.

В свою очередь подшипники качения подразделяются на шариковые, роликовые и комбинированные.

Как и следует из названия, в роли тел качения у шарикового подшипника выступают шарики, у роликового – соответственно ролики, а комбинированные подшипники несут в себе и те, и другие тела качения.

С подшипниками скольжения проще – тел качения у них нет вовсе. К ним относятся, прежде всего, втулки (в том числе сухого смазывания) и т.н. шарнирные подшипники. В русской документации встречается аббревиатура

ШС – это про подшипники скольжения.

Подшипники линейного перемещения это подшипники с совершенно другим принципом работы. Если для обычного подшипника характерны жесткая посадка на вал (и/или в корпус) и вращение собственно вокруг вала, то для подшипников линейного перемещения характерно движение вдоль направляющей, будь то вал или рельс.

Далее следует классификация по принципу работы подшипника.

Подшипники, которые могут нести только радиальную нагрузку, т.е. перпендикулярно валу, называются радиальными.

Подшипники, которые могут нести только осевую нагрузку, т.е. вдоль вала, называются опорными или упорными. Лучше всего использовать определение упорные, т.к. существует тип подшипников, называемый «опорные ролики» — у них другой принцип

Подшипники, которые могут нести и радиальную и осевую нагрузку, называются радиально-упорными. В случае, если это роликовый подшипник, существует термин «конический роликовый подшипник» или просто «коничка». Видимо это название произошло из особенности конструкции этих подшипников – они состоят из двух съемных частей и, если внешнюю обойму снять, то мы увидим внутреннюю обойму с роликами в виде усеченного конуса.

Подшипники также делятся по количеству рядов – одно-, двух-, и многорядные.

Если рассматривать классификацию подшипников по особенностям конструкции, то возникает путаница, т.к. для большинства подшипников принцип работы и особенности конструкции совпадают.

Существуют подшипники, которые несколько выбиваются из данной классификации.

Ярким примером таких подшипников являются сферические, т.н. самоустанавливающиеся (а лучше использовать термин «самоцентрирующиеся») подшипники. Это всегда двухрядные шариковые или роликовые подшипники, у которых внутренняя обойма вместе с телами качения может достаточно свободно менять свое положение относительно внешней обоймы. Это позволяет компенсировать разницу высот вала в установке. Такие подшипники получили свое признание и широкое распространение в промышленности.

Другим ярким примером могут служить «шариковые подшипники с четырехточечным контактом». И хотя по внешнему виду они напоминают обычные радиальные шариковые подшипники, особенности разделенной пополам вдоль какой-то из обойм говорят о специальном назначении таких подшипников.

С другой стороны, т.н. «игольчатые подшипники» являются всего лишь разновидностью обычных роликовых подшипников. В случае, если длина ролика значительно превышает его диаметр, его можно считать «иголкой».

Упомянутые выше «опорные ролики» также можно считать подшипникам со специальной конструкцией, хотя в своей основе это радиальные роликовые/игольчатые подшипники.

Также возможны отклонения или изменения в конструкции, как внешней, так и внутренней сделанные с целью изменения характеристик подшипника или являющиеся следствием особенностей конструкции узла. Примером могут служить подшипники с проточкой по внешней обойме и стопорным кольцом или подшипники с измененной конструкцией (или материалом сепаратора)

новости российского, европейского и мирового ралли

 

В любом механизме или устройстве с вращающимися деталями обязательно присутствуют подшипники. По принципу работы подшипники делятся на 7 типов: В одних используется принцип скольжения, в других нагрузка воспринимается через жидкость или газ.

Есть даже магнитные подшипники. Как устроен подшипник? Мы обратились к специалистам компании «Пром-Комплект», которая уже многие годы изготавливает подшипники самого разного назначения. В этой статье мы рассмотрим работу наиболее распространенного вида — подшипники качения.

Как устроен подшипник качения?

Классический подшипник качения состоит из двух колец, которые могут быть различной формы и сепаратора, который отделяет детали друг от друга и удерживает их на равном расстоянии. По наружной поверхности внутреннего кольца и по внутренней поверхности наружного кольца выполнены специальные желоба (дорожки качения), по которым в ходе работы двигаются тела качения.

 

Несмотря на внешнюю простоту конструкции механика подшипника качения достаточно сложна. Кинематическая схема подшипника аналогична планетарной. Сепаратор — это своеобразный водило. Функции центральных колес выполняют внутренние и наружные кольца. Сепаратор всегда вращается в сторону вращения кольца.

Частота его вращения зависит от диаметра шариков. Чем меньше шарики, тем больше частота вращения сепаратора. При вращении шарики испытывают на себе центробежную силу. Т.е. тела качения стремятся разлететься в разные стороны, однако наружное кольцо их не пускает. Также на тела качения действует гироскопический момент. Под его действием каждый шарик получает дополнительное вращение вокруг оси перпендикулярно плоскости, образованной вектором угловых скоростей шарика и сепаратора

 

Чтобы подшипник качения работал с максимальной эффективностью разработчики классифицируют их по разным типам. Т.е. есть более быстрые подшипники, есть более медленные.

Для больших радиальных нагрузок и скоростей используют шариковые подшипники. Для небольших скоростей, но больших радиальных нагрузок используют цилиндрические подшипники. Для осевых нагрузок используют подшипники с коническими роликами.

По типу нагрузки подшипники также делятся на:

— радиальные — предназначены для работы с нагрузками перпендикулярными оси вращения (колесо велосипеда или автомобиля)

— упорные — воспринимают нагрузку по оси вращения (например, поворот офисного стула).

Более подробную информацию о подшипниках можно узнать на сайте https://prom-komplect.ru/kacheniya/ . Там же можно заказать подшипники любых размеров и форм. Телефон для связи: +7(495)255-10-99.

В конструировании подшипников, как в производстве часов. Требования к простым недорогим моделям попроще. К сложным высокоточным устройствам предъявляются совсем иные требования. Например, в гидроэлектростанции главный упорный подшипник совершает 62 оборота в минуты. Частота вращения конечно небольшая, но зато принимаемые нагрузки колоссальны! Такой подшипник удерживает массу свыше 10 тонн и должен проработать в безостановочном режиме 5-7 лет.

Российский ГОСТ предусматривает 5 классов точности подшипников. Самый высокий класс обозначается цифрой 0 и далее по убыванию. С виду эти подшипники могут быть одинаковыми, но в реальности выдерживают совершенно разные нагрузки.

Характеристики любого подшипника зависят от 3 компонентов

1. материал — кольца и шарики делают из стали, которая должна быть твердой и износостойкой. Обычно применяют высокоуглеродистую хромированную сталь высокого качества.

2. выверенная и правильно просчитанная геометрия подшипника

3. точность исполнения. Без этого все вышеперечисленное не имеет никакого значения. Только на качественном высокоточном оборудовании можно изготовить хороший подшипник, который не подведет и не станет причиной аварии.

 

, где можно обсудить события гонки в кругу единомышленников и сообщить обо всех багах и ошибках сайта/группы ВК. Параллельно создан

Подшипники :: Ленинградский Подшипник

Подшипник — это техническое устройство, являющееся частью опоры, которое поддерживает вал, ось или иную конструкцию, фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качание или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку на другие части конструкции.

Подшипники обладают следующими параметрами

• максимальная динамическая и статическая нагрузка
• посадочные размеры
• максимальная скорость
• класс точности
• требования к смазке
• шумы подшипника
• вибрации подшипника
• ресурс подшипника

Автомобильные подшипники

• представлены подшипниками качения

Подшипники общепромышленного назначения делятся на два основных вида:

• подшипники качения
• подшипники скольжения

Подшипники качения

Подшипники качения работают преимущественно на трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения) поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые — чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Подшипники качения состоят из двух либо нескольких обойм, тел качения и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение.

Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора. Такие подшипники имеют большее число тел качения и большую грузоподъемность. Однако, предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже, вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

Подшипники качения разделяют

• по форме тел качения
  шариковые и роликовые, причем последние могут быть цилиндрическими короткими, длинными и игольчатыми, а так же бочкообразными, коническими и витыми — пустотелыми;
• по направлению воспринимаемой нагрузки
  радиальные, предназначенные для восприятия только радиальных или преимущественно радиальных сил, радиально-упорные — для восприятия радиальных и осевых сил;
• по числу рядов тел качения
  одно, двух и четырехрядные;
• по чувствительности к перекосам
  самоустанавливающиеся (позволяют до 3° перекос) и несамоустанавливающиеся

Виды подшипников качения

Шариковые подшипники качения

• шариковые радиальные
• шариковые радиальные самоустанавливающиеся (сферические)
• шариковые радиально-упорные
• шариковые упорные
• шариковые радиальные для корпусных узлов

Роликовые подшипники качения с цилиндрическими роликами

• роликовые радиальные
• роликовые упорные

Роликовые подшипники качения с коническими роликами

• роликовые радиально-упорные (конические)
• роликовые упорные (конические)

Роликовые подшипники качения со сферическими роликами

• роликовые радиальные самоустанавливающиеся (сферические)
• роликовые упорные самоустанавливающиеся (сферические)

Роликовые подшипники качения с игольчатыми роликами

• игольчатые радиальные
• игольчатые упорные
• игольчатые комбинированные

Другие подшипники качения

• роликовые радиальные тороидальные подшипники;
• роликовые радиальные подшипники с витыми роликами;
• шариковые и роликовые опорные ролики;
• комбинированные подшипники;
• опорно-поворотные устройства.

Подшипники скольжения

В подшипнике скольжения трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент — вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает низкое трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей среды.

Подшипники скольжения разделяют

• в зависимости от формы подшипникового отверстия: одно- или многоповерхностные, со смещением поверхностей или без, со смещением или без смещения центра
• по направлению восприятия нагрузки: радиальные, осевые (упорные, подпятники), радиально-упорные
• по конструкции: неразъемные, разъемные, встроенные
• по количеству масляных клапанов: с одним клапаном, с несколькими клапанами
• по возможности регулирования: нерегулируемые, регулируемые

Воздушные подшипники – Техническая информация о продукции – Поддержка – Евротек Дженерал

Введение

Основой воздушного подшипника является тонкая воздушная плёнка, образующая небольшой зазор между компонентами подшипника (рис. 1). Плёнка образуется в результате подачи воздуха внутрь механизма под высоким давлением. Идея с использованием сжатого воздуха позволяет избежать трения твёрдых частей механизма друг о друга при стандартных условиях эксплуатации. Трение скольжения или качения в стандартных подшипниках ограничивает их применимость для некоторых задач прецизионного позиционирования. 

Рис.1 Схема воздушного подшипника (слева) и подшипника качения (справа).

Воздушная среда способна передавать усилия, потому что когда воздух проталкивается через зазор подшипника, он создаёт профиль давления через зону подшипника. Нагрузка, которую подшипник может выдержать, рассчитывается следующим образом:

Сила = усреднённое давление х площадь

Рис.2 Профиль давления в воздушном подшипнике.

Давление в подшипнике распределяется неоднородно и зависит от конструкции подшипника и других параметров. Существует эмпирическое правило, из которого следует ожидать 30% эффективности:

Сила = 0. 3 х подаваемое давление х площадь

Воздушные подшипники имеют множество преимуществ в сравнении с механическими подшипниками. В связи с отсутствием контакта между компонентами воздушный подшипник не подвержен износу, а также в процессе работы не выделяется тепло из-за трения. Немаловажным достоинством является отсутствие статического и динамического трения, даже при наибольшей проектной нагрузке. Кроме того, воздушная плёнка позволяет сгладить неровности и дефекты компонентов подшипника, что повышает точность позиционирования. Воздушные подшипники имеют более высокую жёсткость в сравнении с механическими аналогами, в конструкции которых имеет место точечный или линейный контакт.

Почему используется воздух вместо смазочных жидкостей?

В то время как большинство людей знакомы с подшипниками скольжения на масляной плёнке (к примеру, использующиеся в автомобиле), воздушные подшипники малоизвестны. Принципиальное различие между жидкостями и газами состоит в вязкости – жидкости имеют более высокую вязкость в сравнении с газами. В случае с подшипниками эта разница несёт ряд последствий.

Более низкая вязкость означает, что воздушные подшипники имеют более низкую нагрузочную способность (жидкостные подшипники выдерживают в 5 раз большую нагрузку в сравнении с воздушными для одной и той же площади контакта).

В связи с низкой вязкостью газов, у воздушных подшипников практически нулевое статическое и динамическое трение, в отличие от жидкостных подшипников, где в связи с трением наблюдается выделение теплоты.

Для воздушных подшипников требуется очень малый зазор между компонентами (10 мкм) в сравнении с жидкостными подшипниками (100 мкм), что накладывает высокие требования к точности изготовления компонентов.

Таким образом, несмотря на то, что воздушные подшипники имеют небольшую нагрузочную способность, они имеют практически нулевое трение на всех скоростях. Высокая точность изготовления компонентов подшипника повышает точность при позиционировании. Ещё одним преимуществом использования воздуха является отсутствие загрязнения в сравнении с маслами и другими жидкостями. Сжатый воздух является наиболее часто используемым газом в промышленных условиях. Однако другие газы, в частности азот, может использоваться там, где они доступны (к примеру, в чистых помещениях).

Методы подачи сжатого воздуха в подшипник

Существует два метода подачи сжатого воздуха в подшипник. Первый – использовать внешний источник сжатого воздуха (рис.3 слева), второй – использовать относительное движение компонентов механизма для создания внутреннего давления (рис.3, справа). В то время как второй метод является распространённым для жидкостных подшипников вследстве высокой вязкости масел, то для воздушных аналогов он малоэффективен ввиду низкой величины создаваемого давления.

Таким образом, воздушные подшипники PI работают с использованием внешнего источника сжатого воздуха. Воздух в источнике должен быть чистым и сухим, а сам источник должен генерировать постоянное давление. Типичное рабочее давление находится в диапазоне от 138 кПа до 827 кПа в зависимости от требуемой жёсткости, нагрузочной способности и требованиям к расходу воздуха.  

Рис.3 Принципиальные схемы подачи сжатого воздуха в подшипник 

Как воздух поступает в подшипник?

Воздух необходимо подавать в зазор подшипника. Существует два способа реализовать это – через отверстия или пористые среды. В первом случае воздух проходит через небольшое отверстие диаметром от 0.004 до 0.015 дюйма (рис.4, слева). Во втором случае воздух поступает через пористый материал — углерод, бронза или сталь (рис.4, справа)

Рис.4 Принципиальные схемы поступления воздуха в зазор подшипника

Относительные преимущества каждого подхода являются спорными. Хотя с помощью отверстий невозможно получить такой однородный профиль давления, как с помощью пористых материалов, существуют способы улучшить профиль давления с использованием специального метода. Использование пористых материалов обеспечивает более качественное демпфирование в сравнении с отверстиями, однако создание надлежащей формы отверстия может улучшить этот параметр. Стоит учитывать, что отверстие может засориться в случае, если подаваемый воздух будет содержать большую частицу, в то время как пористый материал работает как фильтр. Однако, со временем пористый материал может значительно засориться (особенно если в воздухе будут содержаться пары масла), а засорённые поры труднее поддаются очистке в сравнении с забитыми отверстиями.

Подшипники с отверстиями могут быть изготовлены из одного материала, а пористые подшипники обязательно изготавливают из различных материалов и адгезивных веществ.

В PI изготавливаются подшипники как с отверстиями, так и на основе пористых материалов. Большинство стандартной продукции имеет в своей основе подшипники с отверстиями специальной формы. Для этой задачи была разработана технология сверления отверстий с малым диаметром непосредственно в самом подшипнике вместо использования методов прессования или вклеивания сопел из драгметаллов. В PI уверены, что используемая технология снижает стоимость и сложность работ наряду с повышением стабильности и надёжности в пределах длительного периода. Тем не менее, сопла из драгметаллов используются в тех случаях, когда сверление отверстий невозможно из-за геометрии или в случае, когда требуются малые размеры отверстия (порядка 0.004 дюйма).

Роль геометрической формы подшипника

Из-за малых зазоров, необходимых для функционирования воздушных подшипников, самым важным фактором в их производстве является высокая точность геометрической формы. Любое изменение размеров деталей, прямолинейности, формы приводит к закрытию зазора, что в свою очередь означает повышение трения, уменьшение точности позиционирования и нагрузочной способности подшипника. Типичные величины допуска для прямоугольных подшипников, которые работают с воздушным зазором порядка 0.0005″, составляют ±0.0001″. Такой допуск применяется по всей длине подшипника, которая для некоторых моделей может составлять более 60 «.

Кроме того, геометрия компонентов определяет точность движения подшипника. Хотя локальные отклонения формы от заданного значения компенсируются воздушным зазором, общая точность определяется качеством изготовления отдельных компонентов подшипника.

Рис.5. Воздушный зазор невелирует локальные изменения формы подшипника

В связи с этим, компания PI разработала методы и оборудование, которые позволяют выполнить данные строгие требования в отношении геометрии с высокой повторяемостью и относительно небольшой стоимостью.

Точность, минимальный шаг и повторяемость

Вначале кратко обозначим разницу между точностью, шагом и повторяемостью. Под точностью понимается то, насколько близка реальная траектория движения к идеальной (заданной программно). Минимальный шаг показывает ту минимальную величину, на которую можно переместиться. Повторяемость – это показатель качества воспроизводимости перемещения в определённую координату.

Воздушные подшипники обеспечивают высокие показатели вышеперечисленных параметров. Отличная точность достигается благодаря минимальным отклонениям от заданной геометрической формы компонентов подшипника, а также компенсации этих отклонений с помощью воздушного зазора. Типичная линейная точность составляет 10 микродюйм/дюйм с максимальным отклонением 100 микродюймов/36 дюймов. Биение при вращении соответствует ±1 микродюйму. Наклон — 0.25 арксек/дюйм.

Поскольку в воздушных подшипниках отсутствует трение, достигаемый минимальный шаг при позиционировании ограничивается характеристиками двигателя, контроллера и датчика положения. Минимальный шаг порядка ±1 отсчёта энкодера можно легко получить при использовании линейных двигателей.

Воздушные подшипники обладают намного лучшей повторяемостью в сравнении с механическими аналогами по причине отсутствия контакта компонентов подшипника и соответственно износа. Тепловыделение в механических подшипниках в некоторых случаях требует времени для стабилизации после включения механизма. Кроме того, механическая преднагрузка на роликовые подшипники может изменяться с температурой и приводить, к примеру, к различному уровню трения, что ухудшает повторяемость. Таким образом, вышеприведённые примеры показывают, что использование механических подшипников для задач, связанных с высокоточным позиционированием, может быть ограничено в связи с ухудшением точности с течением времени. В связи с тем, что компоненты подшипников PI изготавливаются из одного материала в целях равномерного теплового расширения конструкции, они могут работать в течение нескольких лет без ухудшения точности. Кроме того, воздушные подшипники могут работать на высоких скоростях без периода предварительного включения (за исключением термоэффектов, связанных с двигателем) и поддерживать высокую точность.

Преднагруженные воздушные подшипники

Воздушные подшипники могут использоваться без преднагрузки, однако, чтобы максимизировать жёсткость и поддерживать постоянный воздушный зазор, обычно используют преднагрузку, применяя один из четырёх основных методов:

· использование дополнительной массы

· вакуумная преднагрузка

· магнитная преднагрузка

· использование двойного воздушного зазора

Самый простой метод заключается в использовании дополнительной массы (рис.6). Величина массы должна быть больше, чем ожидаемое изменение нагрузки на подшипник. Это приводит к тому, что воздушный зазор становится меньше, но более жёстким и устойчивым к внешнему воздействию со стороны нагрузки. Недостатком метода является необходимость добавления массы, однако его можно с успехом применять для систем, связанных с высокой нагрузкой (например, при инспектировании деталей или изделий). Кроме того, данный метод может быть использован в случае, если подшипник расположен горизонтально. 

Рис.6 Принципиальная схема метода преднагрузки воздушного подшипника с использованием дополнительной массы

Второй метод связан с использованием вакуума. Вакуум применяется для образования силы преднагрузки в подшипнике. Это достигается путём выделения области между поверхностями компонентов подшипника, где образуется вакуум (рис.7). Уровень вакуума в одной области и нагнетаемое давление в другом сегменте подбираются таким образом, чтобы зазор между компонентами подшипника оставался. Использование вакуума повышает жёсткость подшипника и помогает поддерживать постоянный воздушный зазор, без добавления дополнительной движущейся массы. Недостатком этого метода является необходимость в обеспечении большой площади подшипника, а также вакуумного насоса. 

Рис.7 Принципиальная схема метода преднагрузки воздушного подшипника с использованием вакуума

Третий метод основывается на применении магнита для создания прижимающей силы (рис.8). Магнитный материал располагается на неподвижной части подшипника, а магнит – на подвижной. Таким образом, создаётся сила преднагрузки, что повышает жёсткость системы. Этот метод хорошо подходит для линейных подшипников и является экономичным, так как не предполагает высоких требований к геометрической форме компонентов, как в случае с использованием дополнительной массы. Однако, поскольку многие воздушные подшипники изготовлены из немагнитных материалов, требуется использовать дополнительные материалы (к примеру, железо). Другим недостатком является то, что при высоких скоростях магнит генерирует вихревые токи в железе, которые добавляют силу сопротивления.

Рис.8 Принципиальная схема метода преднагрузки воздушного подшипника с использованием магнита

Последним методом является использование двойного воздушного зазора (рис.9). Данный метод используется в подшипниках, расположенных друг напротив друга. Этот метод обеспечивает вдвое большую жёсткость для одного воздушного подшипника, однако грузоподъёмность снижается почти наполовину. Данный метод применяется при изготавлении наиболее точных и надёжных подшипников. Поскольку при использовании данного метода задействованы два подшипника, имеет место эффект усреднения любых ошибок на каждом подшипнике, что повышает точность позиционирования в сравнении с другими методами, однако требует качественную прецизионную обработку поверхностей компонентов подшипников. Кроме того, при использовании данного метода подшипник может быть ориентирован произвольным образом. 

Рис.9 Принципиальная схема метода преднагрузки воздушного подшипника с использованием двойного воздушного зазора

Подшипники Принцип работы — Энциклопедия по машиностроению XXL

Нарушение целостности масляной плёнки в подшипнике скольжения, работающего при режиме жидкостного трения, влечёт за собой отказ в работе подшипника. Принцип работы сегментного радиального подшипника скольжения состоит в том, чтобы в подшипнике образовать не одну, а несколько независимых друг от друга масляных плёнок и тем самым ослабить эффект факторов, нарушающих работу подшипника.  [c.638]

По принципу работы различают подшипники скольжения, в которых цапфа вала скользит по опорной поверхности, и подшипники качения, в которых между поверхностью вращающейся детали и опорной поверхностью расположены тела качения.  [c.220]

Гидростатические осевые подшипники имеют меньшее распространение, чем гидродинамические. Принцип работы этих подшипников поясняет рис. 3.24. При сближении поверхностей пяты 4 и подпятника 1 изменяется гидравлическое сопротивление на входе и выходе рабочих камер. В результате давление в нижних камерах растет, а в верхних — падает. Появляется сила, стремящаяся удержать вал в исходном состоянии. Аналогичным образом работает гидростатическая пята и при перекосах вала. Например, при уменьшении зазора в зоне камеры 7 и соответствующем увеличении зазора в зоне камеры 5 из-за перераспределения давлений между ними возникает момент сил, стремящийся вернуть упорный диск в исходное положение.  [c.66]

Принцип работы прибора следующий. Вал редуктора (рис. 388, а) с напрессованным на нем зубчатым колесом, подлежащим контролю, и внутренними кольцами подшипников базируется в гнездах пинолей. Измерительное устройство (рис. 388, б) подводится до плотного сопряжения измерительного и проверяемого колес. Ось измерительного колеса имеет три степени свободы (поступательное перемещение в горизонтальной плоскости и вращение вокруг вертикальной и горизонтальной осей), вследствие чего измерительное колесо постоянно сохраняет с проверяемым плотное сопряжение по всей ширине зубчатого венца.  [c.429]

ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОДШИПНИКА  [c.440]

Опишите устройство и принцип работы подшипника скольжения. Из каких материалов изготовляют антифрикционные вкладыши Для чего нужно смазывать подшипники Какие виды смазок применяют для этого Опишите смазочные устройства. Перечислите виды подпятников скольжения.  [c.76]

Подшипник — часть опоры вала (или оси), воспринимающая от него радиальные, осевые, радиально-осевые нагрузки и допускающая его вращение. По принципу работы подшипники разделяются на подшипники скольжения (вал скользит непосредственно по опорной поверхности) и подшипники качения (между поверхностью вра-  [c.185]

Принцип работы опорного подшипника можно уяснить из рис. 3.56. Невращающийся валопровод лежит на нижней половине вкладыша, контактируя с ним по части поверхности вблизи нижней образующей (рис. 3.56, а). Если через подшипник организовать поток масла и начать вращать ротор, то масло будет прилипать к поверхности шейки вала и увлекаться ею. Поскольку масло обладает вязкостью, то оно слой за слоем будет увлекаться под шейку вала и в результате при некоторой частоте вращения между ней и вкладышем появится устойчивая масляная пленка (рис. 3.56, б). Таким образом, всплытие шейки на масляной пленке обеспечивается, во-первых, вязкостью масла и, во-вторых, вращением шейки вала. Необходимо подчеркнуть, что подъемная сила, возникающая в рассмотренном подшипнике, образуется не за счет давления масла на входе в подшипник, которое обычно составляет  [c.106]

Принцип работы упорного подшипника можно уяснить из рис. 3.60. Перед началом вращения вкладыш подшипника заполнен маслом. С началом вращения масло, прилипающее к гребню подшипника, увлекается слой за слоем под сегмент, и поскольку свободному осевому смещению гребня от сегмента препятствует осевая сила R, приложенная к ротору, на поверхности сегментов возникает некоторое распределение давления (рис. 3.60, а). Для простоты дальнейших рассуждений его можно заменить эквивалентной силой R , приложенной к некоторой точке сегмента и поворачивающей его так же, как и распределенное давление.  [c.111] Электропневматические костыльные молотки ЗПК-3 и ЭПК-2. Костыльный молоток ЭПК-3 отличается от ЭПК-2 тем, что в корпусе редуктора установлен самоподжимный резиновый сальник предусмотрена фитильная масленка, подающая смазку к игольчатому подшипнику коленчатого вала через отверстие в шестерне и пальце зацепление шестерен редуктора регулируется прокладками под крышки между направляющей втулкой и разрезной обоймой поставлены специальные с большой эксплуатационной надежностью амортизаторы усилены направляющая и обойма в нижней части молотка взамен подшипника № 80205 поставлен более мощный № 305 увеличена жесткость конструкции статора и его обмотки. В остальном как конструкция, так и принцип работы костыльных молотков ЭПК-3 и ЭПК-2 одинаковые.  [c.454]

Принцип работы станков для динамической балансировки заключается в том, что опоры балансируемого вала не закреплены и при вращении вала они вместе с концом его совершают колебания, причем чем больше неуравновешенность вала, тем больше колебание опор. Механический балансировочный станок показан на фиг. 184. На чугунной раме 3, в подшипниках 5 к 8, установлен проверяемый вал 6. Рама при помощи ножей 7 качается на призмах стойки 1, а правый конец рамы опирается на пружину. 2. Левый конец вала закреплен в патроне бабки 9, на шпинделе которой находится диск 10. Вся система статически отбалансирована и в  [c.267]

Защитное действие устройств центробежного типа основано на использовании центробежной силы для отбрасывания масла с вращающихся деталей в подшипник, а действие уплотнений с винтовыми канавками — на использовании принципа работы шнека для транспортировки масла или влаги по валу. Эффективность уплотняющих устройств центробежного типа достигается при окружных скоростях вала не менее 7—8 м/с, а уплотнений с винтовыми канавками не менее 4—5 м/с.  [c.332]

Упражнение 1. Рассмотреть принцип работы автоматического цеха по производству подшипников.  [c.443]

На рис. 1.46 представлена еще одна кинематическая схема механизма, который может быть использован для автоматического захвата и транспортировки железобетонных изделий. Принцип работы заключается в том, что движение от двигателя М через зубчатый редуктор Р передается вращающемуся в подшипниках винту 1.  [c.40]

В последние годы в прокатных станах получили широкое распространение подшипники закрытого типа (подшипники жидкостного трения). Принцип работы этих подшипников заключается в том, что между телом шейки валка и материалом подшипника всегда сохраняется масляная пленка, благодаря чему шейка как бы плавает в подшипнике. Это состояние обеспечивается в тех случаях, когда трущиеся поверхности обработаны до зеркальной чистоты, а конструкция подшипника герметически закрыта. Такие подшипники имеют коэффициент трения меньше, чем роликовые и выдерживают большие нагрузки. При смене валков узел подшипников не разбирают. Практически такие подшипники работают без износа трущихся поверхностей срок службы составляет 100 тыс. ч и более.  [c.390]

На рис. 38 изображен шпиндель круглошлифовального станка. Частота вращения п = 7504-3000 об/мин. Температура подшипников не превышает 50—60 С. Пластичная, закладная смазка. Станок эксплуатируется в производственном помещении с общим низким уровнем запыленности (9-й уровень по табл. 2) и нормальной влажностью, но в зоне шлифовки запыленность весьма высока. Поэтому фиксирующая опора, расположенная со стороны шлифовального круга, снабжена более эффективным уплотнительным устройством, чем плавающая. Оба устройства выполнены на базе лабиринтных уплотнений. Уплотнение фиксирующей опоры образовано крышкой 3 и втулкой 2 и состоит из пяти радиальных щелей. На периферии втулки предусмотрен отбойник конического сечения, который предотвращает попадание крупных абразивных частиц в щели лабиринта. Четыре наружные щели выполняют только одну функцию — защищают опору от загрязнения пятая, внутренняя, служит для предотвращения утечки пластичной смазки в поле действия центробежных сил, развиваемых в аксиальных щелях уплотнения. Такой же принцип работы и в лабиринте плавающей опоры, который образован крышкой 9 и втулкой 0 и состоит из трех радиальных щелей. Все щели при сборке заполняют пластичной смазкой, что существенно повышает эффективность устройства.  [c.50]

Одно из направлений проектирования — создание уплотнения на базе пары трения, образованной сферическими поверхностями, центр которых совпадает с точкой пересечения вертикальной и горизонтальной осей подшипника. Примером может служить конструкция уплотнения с войлочным сальником и стальной сферической опорой-втулкой, изображенной на рис. 125, б. Размеры сечения гнезда под сальник должны соответствовать размерам, приведенным в табл. 13. В гнездо устанавливают войлочный шнур прямоугольного или кольцо ромбовидного сечения. Таков же принцип работы торцового уплотнения, изображенного на рис. 79.  [c.172]

Принцип работы заключается в следующем масло из резервуара переносится кольцом на верхнюю часть ца пфы, попадает в зазоры подшипника и возвращается обратно в резервуар.  [c.29]

Вагонные буксы служат для передачи нагрузок от вагона на колесные пары и обеспечения нормальной работы шеек осей при движении вагона. По принципу работы буксы разделяются на два основных типа буксы с подшипниками скольжения и буксы с подшипниками качения (роликовые). Буксы с подшипниками скольжения устроены таким образом, что шейка оси свободно вращается в корпусе подшипника. Для этого применяют специальные сплавы (баббит), стойкие против износа при трении корпуса подшипника о шейку оси, а также смазку, различную для летнего и зимнего периодов. Буксы с подшипниками качения оборудованы роликовыми подшипниками, состоящими из  [c.216]

Принцип работы всех приборов для замера статического момента трения основан на методе уравновешивания момента трения дополнительным моментом от внешних сил, по величине которого и определяется момент трения в подшипнике. Уравновешивание производится в различных приборах различными способами.  [c. 64]

Износ, а также величину отклонения от соосности гнезд коренных подшипников можно установить специальным приспособлением. НИИАТ разработал приспособление для контроля отклонения от соосности гнезд вкладышей коренных подшипников блоков двигателей ЗИЛ (рис. 71). Принцип работы его заключается в том, что скалка 2 с помощью втулок 3 фиксируется в гнездах вкладышей коренных подшипников. На скалке располагают (последовательно при вводе в гнезда) индикаторы для контроля каждого отверстия. Рычаги 7 индикаторных устройств вводят в измеряемое отверстие. Индикаторы устанавливают на нуль и закрепляют на скалке. При вращении скалки отклонения стрелок индикаторов покажут удвоенную величину отклонения от соосности каждого отверстия.  [c.91]

Подшипник — это опора для вращающихся валов. По принципу работы подшипники делятся на подшипники качения и скольжения.  [c.32]

Принцип работы упорного подшипника можно уяснить из рис. 11.36. Перед началом вращения вкладыш подшипника заполнен маслом. С началом вращения масло, прилипающее к гребню подшипника, увлекается слой за слоем под сегмент и, поскольку свободному осевому смещению гребня от сегмента препятствует осевая сила К, приложенная к ротору, на поверхности сегментов возникает некоторое распределение давления (рис. 11.36, а). Для  [c.302]

Жидкостные и газовые опоры (рис. III.И, II 1.13—1II. 16, III. 18—III.20) применяются в гиромоторах, которые должны работать в течение длительного времени. Такие опоры состоят из цапфы и подшипника и по принципу работы подразделяются на динамические и статические.  [c.156]

Рис. 2. 18. Принцип работы аэродинамических подшипников

Для контроля качества масла фирма СКФ поставляет портативный прибор Oil he k (рис. 9.20). Сравнение результатов измерений этим прибором нового и находящегося в эксплуатации масел позволяет определить пригодность последнего для дальнейшего использования для смазывания подшипника. Принцип работы прибора основан на измерении диэлектрической постоянной масла, которая зависит от степени его деградации и зафязнения.  [c.505]

Подшипник — часть опоры вала или оси, воспринимающая от него радиальные, осевые, радиально-осевые нагрузки и допускающая его вращение. По принципу работы подщипники разделяются на подщипчики скольжения — вал скользит непосредственно по опорной поверхности на подщипники качения—между поверхностью вращающейся детали и поверхностью опоры расположены ща-рики или ролики.  [c.115]

Принцип работы указанной ма-шины основан на измерении индуктируемой электродвижущей силы в витках на тушек при, перемещении их в постоянном магнитном поле поД действиемг колебаний, возникающих в подшипниках опор ротора гиромо тора, установленного а неподвижном основании.. ..Индуктируемая э. д. с. имеет частоту,, равную частоте колебаний,., возникающих в п одш ипниках опор, и амплитуду,- пропорцданальную величине реакций в опорах. -  [c.101]

В ГЦН с механическим уплотнением вала осевой подшипник работает на существенно более высоких удельных нагрузках (до МПа), поэтому использовать рассмотренные конструкции невозможно. В этих ГЦН для осевых подшипников от внешнего источника подводятся специальные масла, а сама конструкция подпятника представляет собой набор не связанных между собой колодок, каждая из которых может поворачиваться вокруг оси или точки. Известны две конструкционные схемы такого подпятника. В первой — каждая колодка имеет жесткую точечную опору качания ( подпятник Митчеля ), во второй — колодки опираются на выравнивающие устройства гидравлического, рессорного или рычажного типа. Последний известен как подпятник с уравнительной системой Кингсбери. Принцип работы колодочных подпятников заключается в том, что при правильно установленном центре поворота колодки сами принимают наклон, соответствую-ший максимальному несущему усилию при любых условиях работы. Эти подшипники при эффективном теплоотводе могут работать с системой смазки масляная ванна , т. е. не нуждаются в наружном источнике давления.  [c.53]

Ограничение свободы качания колодок приводит к тому, что подшипник не работает по принципу Мичеля, под колодками не создается устойчивый масляный клин. Это может быть по следующим причинам  [c.206]

Монтаж шара и нижнего подшипника осуществляется прп снятых крыш1ках 4 и стойке 6. Верхняя крышка корпуса 4, являющаяся одновременно корпусом сальника и корпусом верхнего подшипника, уплотняется круглым резиновым кольцом 5. Усилие о,т давления рабочей среды воапринимается фланцем стойки привода 6. К верхнему фланцу СТОЙКИ крепится двухреечный винтовой привод 7. Описание и принцип работы этого привода даны в гл. V.  [c.40]

Одноклиновой вкладыш (рис. 3.57) имеет цилиндрическую расточку. При вращении шейки вала под ней образуется один несущий масляный клин. Принцип работы одноклинового подшипника рассмотрен выше. Его конструкция наиболее проста, и поэтому он широко применялся и применяется сейчас для турбин малой и средней мощности.  [c.107]

Гидродинамические опоры скольжения применяют на высоких частотах вращения при незначительном диапазоне их изменения, преимущественно, в шлифовальных станках. Принцип работы основан на гидродинамическом эффекте, проявляющемся в возникноре-Нии подъемной силы в зазоре между движущимися телами, разделенными слоем жидкости или газа. Сила возрастает с увеличением скорости движения и с уменьшением зазора. Она является равнодействующей давлений масляного клина. Давления распределяются по криволинейному треугольнику со смещением вершины к минимальному зазору между вкладышем и шпинделем (рис. 29). Шпиндель 1 имеет в передней и задней опорах трехклиновые гидродинамические подшипники. Они состоят из бронзовых сегментов (вкладышей) 2, установленных на сферических головках винтов 3, ввинченных в корпус шлифовальной бабки и предназначенных для регулирования зазоров между шейкой шпинделя и сегментом.  [c.47]

Принцип работы многовкладыщного подшипника заключается в образовании в нем нескольких (по числу сегментов) независимых друг от друга масляных клиньев, что ослабляет влияние факторов, нарущающих стабильность масляной пленки, и способствует большей виброустойчивости подшипника. Подшипники этого типа работают с очень малой толщиной масляной пленки, поэтому в большинстве случаев для них достаточно фитильной смазки.  [c.271]

Оборудование, на котором прокатывается металл, называется прокатным станом. Принцип работы прокатного стана (без вспомогательных машин и механизмов) приведен на рис. 116. Прокатные валки 6 юнтиpyют я в подшипниках, находящихся в стойках станины. Ко.мплект валков вместе со станиной 7 называется рабочей клетью. Рабочие валки 6 получают вращение от двигателя 1 через редуктор 2 (имеющий маховик 3), передающий вращательное движение через шестеренную клеть 4 и шпиндели 5. Если стан состоит из нескольких рабочих клетей 7, 9, 10, то движение от шестеренной клети 4 через рабочие валки 6 с помощью шпинделей 8 будет передаваться на рабочие валки клетей 9 и 10.  [c.221]

Таким образом, верхнил пределом Нсв материала является значение его остаточной индукции Вг. При расчетах устройств с постоянными магнитами в тех случаях, когда принцип работы устройства зависит от взаимодействия магнитов с внешним магнитным полем, основой расчетов служат характеристики кривой [1оМ Н) (например, при расчете подшипников с магнитным подвесом). В тех случаях, когда используется энергия магнитного поля, создаваемого магнитами в зазоре системы, основой расчетов магнит-ных систем служат характеристики кривой В Н) магнитотвердых материалов. В последнем случае мерой максимальной энергии магнитного поля, создаваемого единицей объема постоянного магнита в рабочем воздушном зазоре, является произведение ВН для различных точек кривой размагничивания магнита. Наиболее эффективно и экономично данный магнитотвердый материал используется в статической магнитной системе, рассчитанной таким образом, что положение рабочей точки магнита на его кривой размагничивания В Н) соответствует точке ВН)тах. Заданное значение энергии магнитного поля в зазоре системы может быть обеспечено тем меньшим объемом магнитотвердого материала,  [c.9]

По такому принципу работает, например, станок ШПА40 (рис. 173). На станине в подшипниках 4 закреплен шпиндель, который через шкив и ременную передачу 6 связан с электродвигателем. На станке размещены элементы гидропривода подачи стола. Пусковая аппаратура электродвигателей (кнопочная станция и магнитный пускатель) смонтирована в шкафу 1. Один из трех подшипников, в которых закреплен шпиндель, при установке режущего инструмента снимается. Стол 8 подвижно на салазках закреплен в направляющих станка,  [c.230]

Принцип работы гидростатических подшипников. Гидростати-ческий подшипник — это подшипник скольжения, давление в рабочем слое смазочной жидкости которого создается источниками питания, расположенными вне подшипника и работающими независимо от него.  [c.395]

Принцип работы вращение каждого шарика вызывает местную деформацию кольца подшипника, воспринимаемую наклеенными на его кольца тензорезисто-рами  [c.325]

В ТНА ЖРД применяются преимущественно подшипники качения, и, в основном, пшриковые. Возможность применения других, по принципу работы, подшипников (гидростатических, гидродинамических, гидростатодинамических и т.п.) связана с ресурсом работы ТНА, конструкцией уплотнительных систем, допустимыми осевыми габаритными размерами и тл.  [c.246]

На рис. 82 изображен самовсасывающий вихревой насос закрытого типа. Жидкость поступает из подводящего патрубка непосредственно в канал насоса. Насосы закрытого типа сами по себе не могут работать иа воздухе и самовсасывающей способностью не обладают. У насоса, изображенного иа рис. 82, самовсасывание обеспечивается напорным сепарирующим колпаком 1 и воздухоотводом 2. Принцип работы самовсасывающего устройства разобран в подразд. 31. Рабочее колесо 3 закреплено на консоли вала. При этом радиальная сила, действующая на колесо, вызывает его перекос, который при недостаточной жесткости вала может привести к задиру торцовых поверхностей корпуса и колеса. Чтобы избежать такого задира, следует вал выполнять возможно более жестким, увеличивая его диаметр. Рабочее колесо жестко крепится на валу болтом 4. Такое крепление препятствует прижиму колеса потоком к корпусу и уменьшает износ насоса, если торцовые зазоры между колесом и корпусом больше осевого зазора в правом шарикоподшипнике. Однако при этом усложняется выверка торцовых зазоров при сборке насоса. Уплотнение вала манжетное или сальниковое. Сжатие набивки сальника осуществляется пружиной 5. Жидкость, прошедшая через уплотнение, попадает в камеру й, откуда вытекает в атмосферу через отверстие б. Подшипники смазываются жидким маслом.  [c.189]

Акустико-эмиссионный диагностический прибор РИФ-МИФИ предназначен для эксплуатационного контроля состояния подшипников — оценки степени приработки и износа подшипников газоперекачивающей и иной аппаратуры, содержащей узлы вращения, с помощью встроенных и носимых датчиков. Принцип работы прибора основан на регистрации ультразвуковых колебаний, возникающих при фрикционном взаимодействии в подшипниковых узлах приборов и машин.  [c.282]

---

Смазка подшипников качения | OKS Spezialschmierstoffe GmbH

Правильная смазка подшипников качения снижает количество случаев выхода машин из строя по причине повреждения подшипников и повышает эксплуатационную надежность

Принцип действия и типы подшипника качения

Подшипники качения обеспечивают вращательное движение с уменьшением трения между различными компонентами машины.
Поэтому в технике подшипники качения используются, в том числе, для приведения в движение и поддерживания валов и осей. В основе работы подшипников качения лежит принцип трения качения: они состоят из внутреннего и внешнего кольца, между которыми перекатываются тела качения, которые для еще большего снижения трения и износа отделяются друг от друга сепаратором. В зависимости от нагрузки тела качения могут иметь различные формы, например, шарики или ролики. По причине трения качения, связанного с формой тела качения, шариковые подшипники подходят больше для использования с большой частотой вращения, а роликовые подшипники, напротив, лучше использовать при высоких нагрузках.

Задачи смазки подшипников качения

Цель смазки подшипников качения состоит в том, чтобы за счет смазочной пленки предотвратить соприкосновение металлических поверхностей катания и скольжения и, таким образом, еще сильнее уменьшить трение скольжения в подшипнике качения. Кроме того, смазка подшипника качения улучшает защиту от износа. Благодаря этому предотвращаются повреждения подшипников, продлевается срок службы подшипника и повышается эксплуатационная надежность. К дополнительным задачам, которые выполняет смазка в подшипнике качения, в зависимости от типа смазочного материала (масло или консистентная смазка с соответствующим использованием присадок), относятся: защита от коррозии, отвод тепла из подшипника, защита подшипника от загрязнений внутри и снаружи, уменьшение шума при работе подшипника, а также обеспечение уплотняющего эффекта уплотнений подшипника.

Критерии выбора консистентной или масляной смазки
В примерно 90% всех подшипников качения используется консистентная смазка. Существенными преимуществами консистентной смазки являются:

• очень низкие конструктивные затраты
• хорошее уплотнение подшипника
• длительный срок эксплуатации
• низкий момент сил трения
• хорошая аварийная антизадирная способность при использовании твердых смазочных веществ
• хорошие шумопонижающие свойства

При правильном выборе консистентные смазки обеспечивают для всех конструкций подшипников (кроме аксиальных самоустанавливающихся роликоподшипников) надежную смазку при широком диапазоне скорости вращения и нагрузки.

Структура и характеристики консистентных смазок
Консистентные смазки состоят из основного масла, связанного сгустителем. Благодаря этому масло остается на месте смазки. Там оно обеспечивает защиту от трения и износа и уплотняет место смазки, защищая его от внешних воздействий, например, влаги и посторонних материалов. Поэтому консистентные смазки идеально подходят для применения в подшипниках качения. Типичные рабочие характеристики консистентной смазки, например, температура каплепадения, способность к восприятию нагрузки и водостойкость, определяются основным маслом и сгустителем. Улучшение защиты от коррозии и износа, способности к восприятию нагрузки, адгезионной способности и стойкости к старению достигается за счет добавляемых в консистентную смазку присадок.

Параметры для выбора консистентной смазки для подшипников качения

Выбор консистентной смазки для подшипников качения зависит от конструкции подшипника качения и материала сепаратора подшипника качения (металлы или пластмассы), а также от таких условий применения, как рабочая температура, диапазон частоты вращения, давление и влияние окружающей среды (вода, пыль или агрессивные среды). Для характеристики консистентной смазки для подшипников качения используются следующие параметры.

1. Класс NLGI

Для консистентных смазок консистенция является мерой твердости. Консистентные смазки классифицируются по NLGI от очень мягких (класс 000) до очень твердых (класс 6). Для использования в подшипниках качения подходят консистентные смазки классов NLGI 1-4.

2. Температура каплепадения (в °C)

Температурой каплепадения консистентной смазки считается температура, при которой происходит сжижение консистентной смазки. Эта температура существенно выше рекомендуемой рабочей температуры, которая определяется в подшипнике качения не только температурой окружающей среды, но и теплом, возникающим при его эксплуатации.

3. Показатель качества смазочного материала, полученный на четырехшариковой машине

Четырехшариковый аппарат – это испытательное устройство для смазочных материалов, которые используются при высоких контактных напряжениях. Он состоит из вращающегося шарика, скользящего по трем неподвижным шарикам. При испытаниях на максимальное восприятие нагрузки смазочного вещества на вращающийся шарик действует испытательная нагрузка, которая ступенчато повышается, пока под воздействием теплоты трения не произойдет сваривание системы четырех шариков.

4. Величина DN (коэффициент числа оборотов)

Величина DN указывает на то, до какой максимальной окружной скорости может использоваться консистентная смазка в подшипнике качения. Она рассчитывается из скорости вращения подшипника, среднего диаметра подшипника (в мм) и коэффициента для учета доли трения скольжения при соответствующей конструкции подшипника.

5. Значение SKF-Emcor

Метод SKF-Emcor используется для оценки антикоррозионных свойств консистентных смазок для подшипников качения. При этом в консистентную смазку добавляется вода, а самоустанавливающиеся шарикоподшипники проверяются на наличие коррозии при заданной продолжительности работы, скорости вращения и длительных простоях в соответствии с DIN 51802. Если визуальный контроль испытуемых колец не показал наличия коррозии, то степень коррозии равна 0. При очень сильной коррозии присваивается степень коррозии 5.

Смазка подшипников качения

Важной предпосылкой для достижения высокой эксплуатационный надежности подшипника качения является его непрерывное снабжение смазочным материалом. При первой или повторной смазке подшипника нужно соблюдать указания производителя подшипника. Заполнять подшипник нужно таким образом, чтобы все его функциональные поверхности покрывались консистентной смазкой. Медленно вращающиеся подшипники (величина DN < 50.000) и их корпус могут быть заполнены полностью, а быстро вращающиеся подшипники (величина DN > 400.000) – до 1/4 свободной внутренней полости подшипника. В остальных случаях рекомендуется заполнять подшипники на 1/3.

Смазываемые консистентной смазкой подшипники обладают достаточной эксплуатационной надежностью, если сроки добавления смазки не превышены. Добавление смазки необходимо в том случае, если срок годности консистентной смазки меньше, чем ожидаемый срок службы подшипника. Добавление смазки выполняется с помощью смазочного шприца или автоматических смазочных систем. По возможности добавление смазки следует выполнять во время эксплуатации. Количество добавляемой смазки составляет 50–80% от количества смазки при первом заполнении. Если нет возможности для отвода старой консистентной смазки, то количество консистентной смазки должно быть ограничено, чтобы предотвратить избыточное смазывание подшипника.

При больших интервалах добавления смазки следует стремиться к полной замене консистентной смазки. Перед переходом на другой вид консистентной смазки необходимо тщательно очистить подшипник качения или добавлять консистентную смазку до тех пор, пока старая консистентная смазка не будет полостью вытеснена из подшипника. В этом случае следует предварительно проверить смешиваемость и совместимость смазочных материалов.

Назад к обзору

Типы классификаций подшипников и принцип их работы

Конструкция подшипников: подшипники являются эффективным средством поддержки вращающихся валов при одновременном снижении трения.

Изображение предоставлено: Photo and Vector / Shutterstock.com

Подшипники — это механические узлы, состоящие из тел качения и обычно внутренних и внешних колец, которые используются для вращающихся или линейных валов, и существует несколько различных типов подшипников, включая шариковые и роликовые подшипники, а также линейные подшипники. как навесные версии, которые могут использовать подшипники качения или скольжения.Шариковые подшипники имеют сферические тела качения и используются для работы с более низкими нагрузками, в то время как в роликовых подшипниках используются цилиндрические тела качения для более высоких нагрузок. Линейные подшипники используются для линейных перемещений вдоль валов и могут также иметь возможность вращения. Навесные подшипники — это узлы, в которых подшипники предварительно собраны в крепления, которые, в свою очередь, прикреплены болтами к раме, стойкам и т. Д. И используются для поддержки концов валов, конвейерных роликов и т. Д. Помимо шарика и ролика. подшипники в их радиальной, линейной и установленной формах, подшипники включают подшипники для гражданского строительства, которые называются подшипниками скольжения; те, которые используются в небольших инструментах и ​​т. п., известные как подшипники для драгоценных камней; и очень специализированные подшипники, известные под общим названием подшипники качения, которые включают воздушные и магнитные разновидности.Подшипники скольжения, опорные подшипники и другие подшипники с жидкостной пленкой относятся к семейству втулок.

Как работают подшипники? Типы подшипников и их применение

Мы подробнее рассмотрим различные типы подшипников и их применение.

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники

— это механические узлы, состоящие из вращающихся сферических элементов, которые зажаты между круговыми внутренними и внешними кольцами. Они обеспечивают поддержку вращающихся валов и минимизируют трение между валами и неподвижными элементами машины.Шариковые подшипники используются в основном в оборудовании, имеющем валы, требующие поддержки для вращения с низким коэффициентом трения. Есть несколько конфигураций, в первую очередь экранированные или герметичные. Шариковые подшипники стандартизированы для обеспечения взаимозаменяемости. Шариковые подшипники также известны как подшипники качения или подшипники качения. Соображения включают

• Первый выбор для высокоскоростных или высокоточных приложений
• Большой выбор стандартных форм
• Обработка радиальных и осевых нагрузок с особыми конфигурациями

См. Платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков шариковых подшипников.

Подшипник роликовый

Роликовые подшипники

представляют собой механические узлы, которые состоят из цилиндрических или конических тел качения, обычно зажатых между внутренним и внешним кольцами. Они обеспечивают поддержку вращающихся валов и минимизируют трение между валами и неподвижными элементами машины. Роликовые подшипники используются в основном в механизмах с вращающимися валами, которые требуют более высоких нагрузок, чем шариковые подшипники. Конические роликоподшипники часто используются для восприятия более высоких осевых нагрузок в дополнение к радиальным нагрузкам.Типы роликов варьируются от цилиндрических до сферических. Роликовые подшипники стандартизированы, как и шариковые, хотя и в меньшей степени. Соображения включают

• Грузоподъемность выше, чем у шариковых подшипников
• Выдерживает высокие осевые нагрузки

См. Платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков роликовых подшипников.

Установленные подшипники

Установленные подшипники

— это механические узлы, которые состоят из подшипников, размещенных внутри крепежных компонентов с болтовым или резьбовым соединением, и включают опорные блоки, фланцевые узлы и т. Д.Они обеспечивают поддержку вращающихся валов и минимизируют трение между валами и неподвижными элементами машины. Установленные подшипники используются в основном в механизмах с открытым вращающимся валом. Они используются в качестве приемных устройств на концах конвейеров и в качестве фланцевых узлов вдоль промежуточных точек. Подшипники могут быть подшипниками качения или скольжения. Установленные подшипники предназначены для крепления на болтах и ​​простоты замены. Другие разновидности установленных подшипников включают подшипники на конце штока и толкатели кулачка.Соображения включают

• Блоки в корпусе уменьшают проблемы с монтажом и защитой
• Конструкция картриджа упрощает замену
• Валы обычно удерживаются установочными винтами
• Разрешить регулировку поддерживаемых компонентов
• В основном используется для приложений с низкой / средней скоростью

См. Платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков установленных подшипников.

Подшипник линейного перемещения

Подшипники

для линейного перемещения представляют собой механические узлы, состоящие из шариковых или роликовых элементов, закрепленных в корпусах и используемых для обеспечения линейного перемещения вдоль валов.Линейные подшипники используются в основном в оборудовании, которое требует линейного перемещения и позиционирования вдоль валов. У них также может быть

вторичных поворотных элемента в зависимости от конструкции. Соображения включают

• Более низкое трение и более высокая точность по сравнению с втулками
• Дороже и сложнее, чем вводы

См. Платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков линейных подшипников.

Подшипники скольжения

Подшипники скольжения — это механические узлы, предназначенные для обеспечения свободного движения в одном измерении между элементами конструкции.Подшипники скольжения используются в основном в конструкционных опорах мостов, а также коммерческих и промышленных зданий. Эти детали компенсируют тепловое движение, позволяют вращать концевую балку и изолируют компоненты конструкции от вибрации, шума и ударов. Другие типы подшипников скольжения включают те, которые используются на опорных плитах ферм, теплообменниках и технологическом оборудовании.

См. Платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков подшипников скольжения.

Драгоценные подшипники

Подшипники

Jewel — это механические устройства, которые используются в легких вращающихся устройствах, таких как часы, счетчики, гироскопы и т. Д.где нагрузки невелики, а поддерживаемые вращающиеся валы крошечные. Подшипники с драгоценными камнями изготавливаются из различных синтетических материалов, среди которых особенно распространены рубин и сапфир.

См. Платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков подшипников с драгоценными камнями.

Подшипники качения

Подшипники качения представляют собой механическую или электромеханическую альтернативу обычным подшипникам, которые обеспечивают управляемую опору вала через воздух, магнитные поля и т. Д. Для критических и высокоточных применений.

См. Платформу Thomas Supplier Discover для поставщиков подшипников качения.

Приложения и отрасли

Подшипники применяются практически во всех отраслях промышленности, где используются движущиеся компоненты и оборудование. Например:

• Шариковые и роликовые подшипники используются во всех видах оборудования, от питающих насосов котлов до автомобильных трансмиссий.
• Установленные подшипники особенно распространены на конвейерах, в рычажных механизмах валов и особенно там, где длинные валы должны поддерживаться размещенными в корпусе узлами, где подшипник не защищен другим корпусом, например, картером трансмиссии.
• Подшипники линейного перемещения используются исключительно в линейных приложениях, таких как столы скольжения.
Подшипники скольжения
• используются в основном для несущих нагрузок в крупных проектах гражданского строительства, таких как мосты, где они допускают ограниченный диапазон перемещений, в отличие от других подшипников здесь, где движение — радиальное или линейное — является основной проблемой.
Подшипники
• Jewel предназначены для очень маленьких устройств и движений и не полагаются на какие-либо тела качения.
• Подшипники качения — это любые другие конструкции специального назначения, которые включают воздушные подшипники, магнитные подшипники и т. Д.

Хотя подшипники используются почти повсеместно, в некоторых отраслях промышленности их так много или предъявляются особые требования к долговечности, чистоте и т. Д., О которых стоит упомянуть здесь. Вот некоторые из этих отраслей:

• Аэрокосмическая промышленность
• Сельское хозяйство
• Автомобильная промышленность
• Станки
• Медицинский
• Горное дело

Рекомендации

При выборе подшипника для конкретного применения следует учитывать несколько факторов, включая трение подшипника, температуру и смазку.Наряду с особой конструкцией и конструкцией подшипника эти три взаимодействующих фактора могут повлиять на общую производительность.

Радиальные шарикоподшипники используются в основном для валов с радиальной нагрузкой и с небольшими осевыми нагрузками. Радиально-упорные шарикоподшипники предназначены для восприятия более высоких осевых нагрузок в одном направлении в дополнение к их радиальной грузоподъемности. Доступны упорные шариковые подшипники, специально предназначенные для восприятия только осевых нагрузок. Наиболее распространенной конфигурацией радиальных шарикоподшипников является однорядная версия, которая может быть экранирована или герметизирована в зависимости от того, будет ли она использоваться в закрытом помещении — например, в трансмиссии — или в открытой среде, например на велосипедном колесе.Уплотнения и защитные кожухи удерживают смазку в подшипнике, а также предотвращают попадание грязи и мусора из него. Шариковые подшипники обычно оснащены фиксаторами, которые равномерно размещают шарики между и по периметру их внешнего и внутреннего кольца. Подшипники с полной нагрузкой не имеют фиксаторов, чтобы заполнить как можно больше шариков между дорожками качения, что увеличивает грузоподъемность подшипника.

В роликовых подшипниках

используются тела качения различной формы, включая прямые ролики, игольчатые ролики, конические ролики, сферические ролики и т. Д.Роликовые подшипники способны воспринимать более высокие радиальные нагрузки, чем их аналоги на шарикоподшипниках, из-за большей площади контакта между роликами и дорожками качения. Некоторые роликовые подшипники рассчитаны на высокие осевые нагрузки с использованием конических элементов и дорожек качения.

Установленные подшипники — это шариковые, роликовые подшипники или подшипники скольжения, которые поставляются в корпусах, фланцах и т. Д. И обычно устанавливаются с уплотнениями и / или щитками для защиты окружающей среды. Обычные способы монтажа включают опорные блоки, фланцы, натяжные устройства и т. Д.Они часто используются на конвейерах, где приемные устройства обеспечивают регулировку натяжения конвейерной ленты.

При выборе подшипников качения, шариковых или роликовых, либо навесных, конструкторы обычно принимают во внимание ряд факторов, включая нагрузки, их количество и направление, требования к точности системы вала, коэффициенты перекоса, скорости, шум и трение. В случае высоких радиальных нагрузок разработчик может выбрать роликовый подшипник вместо шарикового и сделать то же самое там, где ожидаются высокие осевые нагрузки.Если подшипник должен иметь возможность компенсировать некоторую несоосность вала, разработчик может выбрать шариковый подшипник с нормальными нагрузками или использовать сферический роликовый подшипник, который также хорошо справляется с несоосностью. Шариковые подшипники, как правило, лучше справляются с высокими скоростями, чем роликовые подшипники, и в некоторых случаях, когда точность и низкое трение имеют первостепенное значение, например, в станках, шариковый подшипник может быть единственным способом удовлетворить требованиям.

Особый интерес при рассмотрении подшипников представляют их значения статической и динамической грузоподъемности.Подшипники, которые подвергаются высоким нагрузкам, когда они не вращаются, могут подвергаться явлению, известному как бринеллинг, когда шарики неоднократно врезаются в дорожки качения в одном и том же месте. Одни и те же нагрузки, прикладываемые к подшипнику во время работы, могут вызвать меньшее беспокойство, потому что любые вмятины будут распределяться вокруг дорожек подшипника, а не накапливаться каждый раз в одних и тех же местах.

Производители подшипников указывают номинальную грузоподъемность своих подшипников, которые для шарикоподшипников определяются как сверхлегкие, легкие, средние нагрузки и т. Д., Где требования к размерам отверстия или вала увеличиваются в соответствии с возрастающими нагрузками.Номинальная грузоподъемность основана на статистическом показателе, который утверждает, что определенный процент подшипников совершит указанное количество оборотов без сбоев. Эти каталожные номера можно изменить, чтобы лучше подобрать подшипник, подходящий для реальных условий использования.

Подшипники линейного перемещения имеют размеры в соответствии с линейным ходом, общим линейным расстоянием, нагрузкой, требованиями к точности и т. Д., При этом многие параметры аналогичны параметрам радиальных подшипников. Линейные подшипники используются с шлифованными валами для обеспечения точности размеров и скольжения с низким коэффициентом трения.

Подшипники скольжения используются для компенсации расширения и сжатия стационарных конструкций, таких как мосты и здания. Часто они состоят из двух тефлоновых пластин, которые расположены между основными конструктивными элементами. Иногда вместо тефлона для одной из двух торцевых опорных поверхностей используется нержавеющая сталь. Основная проблема подшипников скольжения — это сила, которую они могут выдержать на единицу площади.

Подшипники

Jewel используются при очень легких нагрузках. Подшипники с драгоценными камнями обеспечивают очень точные твердые поверхности, которые могут поддерживать слегка нагруженные валы, которые в большинстве случаев испытывают прерывистое движение.

Подшипники качения — это подшипники, которые используют воздух или другие газы или магнитные поля для поддержки вращающихся цапф и называются так, чтобы отличать их от подшипников качения — еще один термин для подшипников качения, который сам по себе был придуман для того, чтобы отличать их от оригинальной шейки. подшипники, в которых использовалось трение, возникающее при вращении вала, для создания пленки жидкости для поддержки шейки вала.

Подшипники качения представляют собой небольшую часть мира подшипников и обычно применяются только в очень редких ситуациях.

ABMA

ABMA (Американская ассоциация производителей подшипников) устанавливает стандарты для многих типов подшипников и является членом так называемой системы ABEC, которая оценивает точность подшипников.

Важные атрибуты

Тип подшипника

Для шарикоподшипников наиболее распространен подшипник Conrad или подшипник с заполнением без паза, конструкция которого не имеет паза для заполнения, а вместо этого полагается на смещение внутреннего кольца для нагружения шариков и сепаратора для обеспечения их равномерного расстояния.Для роликовых подшипников тип подшипника требует выбора типа ролика: цилиндрического, конического, сферического и т.д. ниже. Типы линейных подшипников варьируются от сепараторов шарикоподшипников — по существу, голых сепараторов, удерживающих шарики, которые часто используются в качестве втулок штампа, — до конструкций с рециркуляционными шариками, в которых шарики катятся линейно по валу, а затем возвращаются в свои исходные точки через каналы на не-валу. стороны подшипников.

Стиль

Этот атрибут применяется только к навесным узлам, где необходимо различать корпус подшипника, в том числе выбор опорных блоков, фланцев, натяжных устройств и т. Д.

Материал

Выбор материала для шариковых и роликовых подшипников обычно ограничивается несколькими специальными стальными сплавами, некоторыми пластиками, иногда керамикой и т. Д., В то время как для навесных агрегатов выбор материала больше из-за дополнительных материалов, доступных для корпусов.

Уплотнение / щит

Шарикоподшипники, подверженные воздействию окружающей среды, можно заказать с уплотнениями и / или щитками, где щитки обеспечивают некоторую защиту элементов подшипника от попадания грязи с минимальным дополнительным трением, а уплотнения обеспечивают контактные кромки вала, которые исключают попадание влаги, но увеличивают трение подшипника. .Уплотнения и экраны могут быть добавлены с обеих сторон, с любой стороны, по отдельности или в комбинации. На изображении справа показан радиальный подшипник в поперечном сечении с щитками с обеих сторон.

Гонка

Кольца шариковых подшипников обычно бывают двух типов: радиально-упорные и радиальные. Радиально-упорные подшипники (изображение справа) нагружают шарики под углом к ​​перпендикулярным радиальным плоскостям, тогда как радиальные контактные подшипники (изображение выше) нагружают шарики через перпендикулярные плоскости. Радиально-упорные подшипники обычно предпочтительнее, когда учитывается осевая нагрузка.Подшипники с глубоким желобом обычно ассоциируются с радиально-упорными подшипниками. Чашечные и конические подшипники распространены на велосипедных колесах, где подшипники свободно размещены между конусами, а конусы отрегулированы для люфта.

Расположение

Установленные блоки опорных блоков классифицируются как расширяемые и нерасширяемые, и в ситуациях, когда для опоры вала установлено больше двух подшипников опорных блоков, один обычно определяется как нерасширяемый, а другой как расширяемый, что позволяет подшипнику приспособиться к небольшому росту вала.Некоторые блоки настроены на использование любого из этих вариантов.

Максимальные статические и динамические нагрузки

Нагрузка на подшипник основывается на статических и динамических значениях, выбор которых зависит от рабочих условий, в которых будет работать подшипник.

Категории связанных продуктов

• Валы (валы) — это механические компоненты, обычно металлические, которые обычно вращаются в осевом направлении для передачи движения.
• Гидравлические / пневматические / радиальные уплотнения вала — это механические устройства, используемые для уплотнения компонентов возвратно-поступательных и вращающихся валов, где жидкость используется в качестве движущей силы или где масло / консистентная смазка используются в качестве смазки.
• Консистентные смазки — это полутвердые смеси смазочных материалов и загустителей, которые обычно изготавливаются из минералов и мыла для получения более высокой вязкости, чем масло, и используются для предотвращения износа контактных поверхностей.
• Смазочное масло — скользкая вязкая жидкость, состоящая из любого из множества минеральных, растительных, животных или синтетических веществ. Часто для смазки используется смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов. Он также доступен в синтетической и съедобной формах.
• Подшипники скольжения (втулки) — это механические элементы, используемые для уменьшения трения между вращающимися валами и неподвижными опорными элементами. Обычно втулка состоит из мягкого металла или пластика и масляной пленки, которая поддерживает вращающийся вал на закаленной шейке вала.
• Изоляторы подшипников — это механические устройства, предназначенные для уплотнения и защиты подшипников от проникновения жидких и переносимых по воздуху загрязняющих веществ.
• Смазочные устройства для цепей и подшипников — это механические устройства, используемые для подачи масел, консистентной смазки или других смазочных материалов к движущимся или контактирующим частям или соединениям с целью уменьшения трения.
• Индукционные нагреватели — это устройства, использующие электромагнитную энергию для нагрева электропроводящих материалов. Для установки подшипников иногда используются нагреватели.

Подшипниковые ресурсы

Торговые ассоциации

Подшипники прочие изделия

Прочие «виды» изделий

Другие товары от Machinery, Tools & Supplies

Подшипник

| Infoplease

Подшипник , деталь машины , предназначенная для уменьшения трения между движущимися частями или поддержки движущихся нагрузок.Существует два основных типа подшипников: подшипники антифрикционного типа, такие как роликовый подшипник и шариковый подшипник, работающие по принципу трения качения; и плоского или скользящего типа, такого как опорный подшипник и упорный подшипник, использующие принцип трения скольжения. Роликовые подшипники бывают цилиндрическими или коническими (коническими), в зависимости от области применения; они преодолевают сопротивление трения за счет контакта качения и подходят для больших и тяжелых узлов. Шариковые подшипники обычно используются в легком прецизионном оборудовании, где поддерживаются высокие скорости, а трение снижается за счет качения твердых стальных шариков.В обоих типах шарики или ролики закреплены на гусенице с угловыми канавками, называемой дорожкой, а подшипники удерживаются на месте рамой, обычно называемой опорным блоком или опорным блоком. Шариковые или роликовые подшипники уменьшают трение больше, чем подшипники скольжения. К другим преимуществам подшипников качения относятся способность работать на высоких скоростях и простота смазки.

Подшипник скольжения обычно состоит из разъемного цилиндрического вкладыша из твердого и прочного металла, удерживаемого в жесткой опоре, и внутренней цилиндрической части из мягкого металла, которая удерживает вращающийся вал или шейку.Самоустанавливающийся опорный подшипник имеет опору сферической формы, которая вращается в гнезде, чтобы приспособиться к движениям вала. Небольшое смещение вала может быть компенсировано в обычном подшипнике скольжения из-за износа мягкого материала подшипника, часто из сплава олова или свинца. Реже используются алюминиевые сплавы, сталь, чугун или тонкий слой серебра, покрытый тонким покрытием из мягкого подшипникового материала. В идеале цапфа и подшипник разделяет пленка смазочного материала, обычно масла, чтобы предотвратить контакт (см. Смазка).Несъемные подшипники называются втулками.

Упорный подшипник поддерживает осевую нагрузку на вал, т. Е. Силу, направленную по длине вала. Это может быть пластина на конце вала или пластина, к которой прижимается хомут на валу. Большие упорные подшипники, такие как те, которые используются для передачи движущей силы гребного винта корабля от вала к корпусу, имеют блоки, которые отделены от буртика на валу клиновидными пространствами, заполненными маслом. Графитовые подшипники используются в условиях высоких температур.Из некоторых пластмасс пригодны самосмазывающиеся подшипники для низких скоростей и легких нагрузок, а при дополнительной смазке они работают на более высоких скоростях и несут большие нагрузки. В подшипниках с водной смазкой используются каучук и натуральное маслообразное дерево lignum vitae. Часы и другие точные инструменты имеют поворотные подшипники из стекла или сапфира. В подшипниках с газовой смазкой пленка газа отделяет подшипники от движущихся частей машины. Магнитные подшипники используют магнитное отталкивание для отделения шейки от подшипника, что еще больше снижает трение.

Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторское право © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.

Дополнительные статьи в энциклопедии: Технология: термины и концепции

Как работают подшипники качения

Возможно, одними из самых распространенных компонентов в отрасли являются подшипники, в частности подшипники качения. Эти подшипники используются во всем: от электродвигателей до коробок передач и конвейерных систем.В принципе, если валу нужно вращаться, он может (и в большинстве случаев) опираться на подшипник качения. Некоторые люди не понимают, что фактический состав этих устройств может сильно отличаться в зависимости от приложения.

Подшипники качения состоят из двух дорожек качения, разделенных группой роликов. Форма этих роликов определяет нагрузку, которую может выдержать конкретный подшипник, а также требования к смазке.

Первый тип роликов, который мы обсудим, — это один из наиболее распространенных типов — шариковые подшипники.Шариковые подшипники бывают самых разных размеров, материалов и отделок, которые только можно себе представить. Это обеспечивает невероятную гибкость в их использовании. Шарики в этих подшипниках просто катятся между двумя обоймами, и не имеет значения, в каком направлении обращены элементы.

Как следует из названия, цилиндрические роликоподшипники представляют собой цилиндры, расположенные между внутренним и внешним кольцами. Эти цилиндры, имеющие форму банок из-под газировки, катятся по своим сторонам по следам гонок. Элементы могут катиться только по одной оси, в отличие от мячей, которые могут катиться в любом направлении.

Сферические роликоподшипники очень похожи на цилиндрические роликовые элементы за одним исключением — они скруглены по средней части. Вместо идеального цилиндра сферические роликоподшипники имеют закругленную форму, поэтому стороны цилиндра больше не параллельны друг другу. Это дает им большую площадь поверхности, соприкасающуюся с дорожкой качения, чем у цилиндрических элементов такой же длины.

Игольчатые роликоподшипники меньше по диаметру, чем в предыдущих примерах, но они также имеют большую длину.Эти элементы представляют собой идеальные цилиндры, но они растянуты до такой степени, что напоминают иглы. Несмотря на небольшой диаметр, они компенсируют площадь поверхности по длине, которую они охватывают.

У конических роликоподшипников один конец их элементов имеет больший диаметр, чем другой. Это придает им легкую коническую структуру и позволяет элементам катиться по диагональной плоскости. Углы, создаваемые этими элементами, позволяют им выдерживать как осевую, так и радиальную нагрузку.

Все вышеперечисленные типы элементов имеют несколько различных расположений. В одних подшипниках используется только один ряд элементов, в других — несколько рядов. В некоторых подшипниках сепараторы используются для разделения элементов и поддержания постоянного расстояния между ними. Уплотнения — это еще один элемент, который можно настроить на подшипники. Все эти особенности влияют на функциональность подшипника, а также на его ожидаемый срок службы.

Элементы качения подвергаются режиму смазки, известному как эластогидродинамическая смазка.В этом режиме пленка жидкости обычно меньше одного микрона, и давление до 500 000 фунтов на квадратный дюйм не является редкостью. Масло на мгновение превращается в твердое вещество и упруго деформирует ролик качения и сопрягаемую поверхность. Любое загрязнение может помешать этому процессу с разрушительными последствиями. Частицы, присутствующие в зоне нагрузки, вызывают деградацию сопрягаемых поверхностей и могут привести к образованию большего количества частиц износа.

У масел есть свойство, известное как коэффициент вязкости давления.Это показатель того, насколько хорошо они могут мгновенно превратиться в твердое тело. Вода не обладает этим свойством и, следовательно, может привести к граничным условиям, если она присутствует в подшипниках качения. Важно следить за уровнем воды в смазочном масле, чтобы этого не произошло. В некоторых случаях подшипники могут потерять 70 процентов срока службы из-за воды еще до того, как масло станет мутным.

58%	специалистов по смазке используют шарикоподшипники на своих заводах, согласно результатам опроса, проведенного в области смазки машин.com

Подшипники испытывают два типа нагрузок: радиальные нагрузки и осевые нагрузки. Радиальные нагрузки воспринимаются как поперечные силы. Эти нагрузки возникают через дорожки качения подшипника, в отличие от осевых нагрузок, которые представляют собой силы, которые толкают поверхность подшипника.

Другими словами, радиальная нагрузка электродвигателя будет определяться любой нагрузкой, толкающей вал электродвигателя вверх или вниз, в то время как осевая нагрузка будет представлять собой любую нагрузку, толкающую вал обратно в электродвигатель.Количество и тип нагрузок, которые испытывает ваш подшипник, определяют тип подшипника, который вам нужен, а также элементы качения в нем.

Понимание основ работы подшипников качения и их конструкции может помочь вам добиться дополнительной надежности на вашем предприятии. Определение типа нагрузок, которые должен выдерживать подшипник, а также условий окружающей среды дополнительно поможет вам в выборе подходящего подшипника. Возможности для подшипников безграничны, поэтому вы можете гарантировать, что найдется тот, который идеально подходит для вашего применения.

.

Подшипники качения — обзор

12.1 Смазка подшипников качения

Как обсуждалось ранее, идеальная смазка достигается тогда, когда масляная пленка способна полностью разделять движущиеся поверхности. Смазка подшипников качения ничем не отличается. На рисунке 12.1 показано образование масляной пленки в подшипнике качения.Клин обеспечивается кривизной элементов. Относительная скорость обеспечивается вращением подшипника.

РИСУНОК 12.1. Образование масляной пленки в подшипнике качения.

Условия образования масляной пленки в чем-то аналогичны условиям гидродинамического подшипника. Масляная пленка становится толще с увеличением вязкости и скорости масла, а также с уменьшением нагрузки. Обычный выбор подшипников основан на информации о допустимой нагрузке, опубликованной производителями.Для этого обычного выбора существует прямая зависимость между скоростью вращения подшипника и минимальной вязкостью масла для создания соответствующей масляной пленки. Обратите внимание, что вязкость требуется при рабочей температуре подшипника, а не при комнатной температуре. Вязкость масла обычно указывается при 40 ° C, следует вносить поправки на любую другую температуру. Информация о минимальной вязкости также публикуется производителями подшипников. Вязкость масла выше минимально необходимого приводит к увеличению толщины пленки и увеличению срока службы подшипников.С другой стороны, меньшая вязкость снижает срок службы подшипников.

Хотя этот механизм аналогичен образованию масляной пленки в гидродинамических подшипниках, механизм для подшипников качения имеет одну важную особенность: контактное давление намного выше, что приводит к гораздо меньшей толщине пленки, что увеличивает важность упругой деформации компонентов подшипника и вязкость масла.

Контактное давление может достигать 10 000 кгс / см ² . При таком уровне контактного давления образование масляной пленки невозможно с обычной вязкостью обычных масел, потому что масло будет вытесняться из зоны контакта.Так же, как вязкость увеличивается с понижением температуры из-за уменьшения межмолекулярного расстояния, вязкость масла значительно увеличивается при повышении давления. При нормальном контактном давлении между элементами подшипников качения вязкость масла может быть на 10 000 выше вязкости при атмосферном давлении. Масло чем-то похоже на асфальт, которым вымощали улицу.

Механизм образования масляной пленки зависит от увеличения вязкости с давлением. Вода же не демонстрирует столь выраженного увеличения вязкости с давлением.Вот почему загрязнение водой может быть настолько вредным для подшипников качения.

Другое важное отличие, более тонкий слой масляной пленки, делает подшипники качения более чувствительными к загрязнениям, чем гидродинамические подшипники. Даже мелкие частицы могут повредить опорную поверхность. Такая высокая чувствительность к загрязнениям означает, что к уплотнению подшипниковой коробки и чистоте масла следует относиться серьезно. Сильная вибрация также может нарушить масляную пленку и вызвать контакт металла с металлом.

Принципы трения и конструкции подшипников

Приходилось ли вам когда-нибудь легко скользить по катку? Или скользили по деревянному полу в носках? Если нет, то обязательно нужно. Если да, то вы испытали волнующую невесомость, вызванную низким трением. Хотя трение является важной силой в нашем материальном мире, оно может вызывать проблемы, особенно в машинах.

Воздушные компрессоры исправляют это за счет использования подшипников для уменьшения трения во время процесса сжатия, но не все подшипники одинаковы.Сегодня мы рассмотрим преимущества и недостатки трех типов подшипников, обычно используемых в компрессорах. Прежде чем мы начнем, давайте взглянем на физику трения.

Что такое трение?

Согласно словарю Мерриама-Вебстера, трение — это «сила, которая сопротивляется относительному движению между двумя контактирующими телами». Существует два типа трения: статическое трение и кинетическое трение. Статическое трение — это сила, необходимая для начала движения между двумя неподвижными объектами.Кинетическое трение — это сила сопротивления между двумя движущимися объектами.

Статическое трение больше кинетического. Подумайте о попытке толкнуть тяжелую коробку по полу. Вы должны приложить больше силы, чтобы начать движение, чем чтобы заставить коробку двигаться.

При определении трения между двумя объектами необходимо учитывать несколько факторов. Коэффициент трения определяет, насколько хорошо объекты сцепляются друг с другом (каждый объект имеет свой коэффициент), а нормальная сила прижимает объекты друг к другу.Крутящий момент и тяга вступают в игру, когда одним из движущихся объектов является вращающаяся шина.

Высокое трение может привести к нагреву и износу предметов. Попробуйте потереть руки, и вам сразу станет теплее. Тот же принцип справедлив и для деталей компрессора. Поскольку они постоянно трутся друг о друга и выделяют тепло, они изнашиваются быстрее, чем при меньшем трении. К счастью, такие элементы, как подшипники, обеспечивают меньшее трение для воздушных компрессоров, что позволяет им работать быстрее без износа.

Типы подшипников

В компрессорах используются три основных типа подшипников, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Подшипник роликовый

Роликовые подшипники обычно являются наименее дорогим типом подшипников. Они имеют радиальные нагрузки, то есть нагрузка действует под прямым углом к ​​оси вращения подшипника. Роликовые подшипники, как правило, имеют длительный срок службы и являются одной из самых ранних известных конструкций подшипников.

Конический роликоподшипник

.

Конические роликоподшипники — это роликовые подшипники конической формы.Часто они дороже роликовых подшипников, но могут выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки. Осевая нагрузка действует параллельно оси вращения. Поскольку конические роликоподшипники могут умеренно хорошо выдерживать обе нагрузки, они изнашиваются быстрее, чем роликовые подшипники.

Шариковые подшипники

Шариковые подшипники — самый дорогой тип подшипников. Они могут выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки, и обладают высокой надежностью. Есть много типов шариковых подшипников, в том числе радиально-упорные, осевые и радиальные.

В следующий раз, когда вы будете кататься на коньках или просто катаетесь по дому в носках, подумайте о физике, лежащей в основе веселья. Хотя низкое трение доставляет удовольствие, оно также позволяет вашей машине работать более эффективно на протяжении всего срока службы.

Какие подшипники используются в вашем компрессоре? Сообщите нам свои предпочтения в комментариях ниже.

Понятие о механических подшипниках — урок для учащихся

В мире производства и машиностроения, где широко используются машины, подшипник — это механический компонент, который практически неизбежен.Термин происходит от глагола «нести». Подшипники используются в самых разных машинах, но в основном они выполняют свою работу в недрах.

Механический компонент ограничивает относительное движение между двумя частями до желаемого движения. подшипники могут быть спроектированы так, чтобы обеспечивать свободное линейное движение подвижных частей или свободное вращение вокруг фиксированной оси. Он может предотвратить движение, управляя векторами нормальных сил, действующих на движущиеся части.

Прочтите Все, что вам нужно знать о механической пружине

Основная функция подшипника — способствовать вращению объектов и уменьшать механическое трение между ними.Сегодня мы рассмотрим определение, функции, детали, классификацию, типы, принцип работы и схему подшипников, используемых в области механики.

Что такое подшипник?

Подшипник — это механическая часть, которая допускает линейное или вращательное движение и снижает трение между двумя объектами. Это облегчает движение, снижает утомляемость и повышает скорость и эффективность между частями.

Поскольку валы, которые должны вращаться, используются в различных типах машин, подшипники должны иметь особенность, обеспечивающую их большие преимущества.Механическая часть широко используется в автомобилях, самолетах, электрогенераторах, холодильниках, кондиционерах, пылесосах, а также в бытовой технике. Судя по списку этих подшипников, кажется, что мы, люди, не можем без них обойтись.

Каковы функции подшипников?

Ниже приведены функции подшипников в различных сферах применения:

Помимо обеспечения бесперебойной работы машин, подшипник выполняет следующие две основные функции.

• Снижение трения и облегчение вращения

Поскольку трение является наиболее частым явлением между двумя вращающимися валами, особенно когда отсутствует смазка. Между деталями используются подшипники для более плавного вращения. Обратите внимание, что некоторые подшипники допускают смазку. Снижается потребление энергии за счет уменьшения трения.

• Подшипник защиты части, которая поддерживает вращение и поддерживает положение вала t

Другая основная цель механического компонента — выдерживать большое количество сил между вращающимся валом и частью, поддерживающей вращение.Подшипники сохраняют точное положение вращающегося вала.

Читать: Техническое обслуживание в техническом аспекте

Какие типы подшипников?

Подшипники подразделяются на два типа: радиальные подшипники (поворотный кронштейн вала) и упорные подшипники (поддержка осевой нагрузки).

Эти типы подшипников работают с различными осевыми и радиальными нагрузками. Однако их отличие в том, что перпендикулярная опора намного прочнее других типов.Ниже приведены различные типы подшипников, способных выдерживать осевые или радиальные нагрузки:

Шариковые подшипники:

Шарикоподшипники рассчитаны на то, чтобы выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки. Они используются в различных приложениях различных размеров, поскольку подшипники получают номенклатуру, основанную на телах качения, и делятся в равной степени с шариковыми подшипниками.

Эти типы подшипников широко используются в автомобильной промышленности для таких деталей, как рулевое управление, силовая передача, карданный вал и т. Д.Его также можно увидеть на домашнем оборудовании и других промышленных машинах.

Шариковые подшипники

могут выдерживать меньший вес, и они также имеют уникальную конструкцию, которая может выдерживать нагрузки, и имеют уникальную конструкцию. Детали шарикоподшипника включают внутреннее кольцо, внешнее кольцо, шарик тела качения и сепаратор.

Внутреннее кольцо — это часть, которая входит во вращающийся вал, который стремится вращать ось, в то время как внешнее кольцо установлено на корпусе. Шарик тела качения передает нагрузку через ось, а сепаратор предотвращает столкновение шариков с другими.

Конические роликоподшипники:

Конические роликоподшипники рассчитаны на большие нагрузки и радиальные дороги. Они широко используются в автомобильной промышленности из-за того, что они могут поднимать тяжелые грузы, не разрушая колеса. Эти типы подшипников обычно начинаются с серийного номера «3».

Части конического роликоподшипника включают внутреннее и внешнее кольца, между которыми расположены конические ролики. Внутреннее кольцо с телом качения образует блок, который индивидуально устанавливается на внешнем кольце.

Коническая поверхность расширяется, чтобы обеспечить зацепление до единственной точки на валу подшипника. Это указывает на то, что условия качения тел качения оптимизированы.

Допустимая осевая нагрузка этого подшипника определяется углом контакта, который соответствует углу внешней поверхности дорожки качения.

Подшипники упорные шариковые:

Упорные шариковые подшипники выдерживают осевые нагрузки при низких скоростях и малом весе.На барном кресле принято удерживать сиденье, поскольку оно содержит элементы качения. Мировой «толчок» означает передачу осевых или осевых нагрузок. Упорный шарикоподшипник обычно начинается с серии «5».

Роликовый упорный подшипник:

Упорный роликовый подшипник может выдерживать большие осевые нагрузки, которые часто наблюдаются в трансмиссии автомобилей для поддержки косозубых шестерен. Осевая нагрузка поддерживается подшипником.

Как работает подшипник?

Работа подшипника довольно проста и понятна.Он состоит из шара и внутренней части на внешней стороне гладкой поверхности, которая катится. Шарик имеет тот же вес, что и груз, и сила груза позволяет подшипнику вращаться.

Посмотрите видео, чтобы получить полное представление о том, как работают подшипники:

В заключение, подшипник — отличный компонент, цель которого — обеспечить простое как рациональное, так и линейное перемещение между двумя объектами. Мы рассмотрели различные типы подшипников, которые, как мы говорим, подразделяются на два типа; радиально-упорный подшипник.

Вот и все для этой статьи. Я надеюсь, что вам понравилось чтение, если да, то прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Гидродинамический подшипник

: конструкция, работа и преимущества гидродинамических подшипников

Гидродинамические подшипники

названы так из-за принципа смазки, используемого в подшипниках. Помимо конструкции, которая действует как подшипник, смазка играет очень важную роль в конструкции, выступая в качестве подшипника.

Прежде чем мы перейдем к рассмотрению того, что такое гидродинамический подшипник, расскажите нам о гидродинамической смазке.

Гидродинамическая смазка образуется в основном за счет динамического движения или действия движущихся частей. Когда достаточное количество смазки присутствует между двумя поверхностями, в которых, по меньшей мере, одна поверхность имеет тенденцию к перемещению, относительная скорость движущихся поверхностей имеет тенденцию перекачивать смазку между двумя поверхностями, разделяющими две поверхности динамической пленкой смазочного материала.

Типичные конструктивные особенности гидродинамического подшипника:

Типичный гидродинамический подшипник состоит из следующих элементов:

1. Вращающийся элемент — вал

2. Опорный подшипник — внешняя втулка

3. Смазка

Принцип работы гидродинамического подшипника:

1. Перед тем, как вал начнет вращаться, вал и внешняя втулка находятся в контакте из-за собственного веса, как показано на рисунке ниже.
2. Поскольку вал имеет тенденцию вращаться, смазка между валом и втулкой имеет тенденцию сжиматься и в конечном итоге образует граничную смазку между валом и втулкой, но все же остается небольшое количество контакта металла с металлом, как показано на рисунке.
3. Поскольку вал имеет тенденцию к быстрому вращению, жидкая смазка перекачивается валом. Поверхность смазки рядом с валом имеет скорость, которая отличается от скорости поверхности масла возле втулки.Это вызывает перекачивание смазки. Перекачиваемая смазка обеспечивает отсутствие контакта вала и втулки. Это явление перекачивания смазки, которое удерживает две сопрягаемые поверхности вне контакта, называется « Hydrodynamic Lubrication », отсюда и название « Hydrodynamic Bearing ». См. Рисунок ниже.

Этот принцип гарантирует, что вал остается вне контакта при необходимости, то есть во время работы. Но в этом есть проблема: масло между втулкой и валом имеет тенденцию течь к вам или от вас, когда вы смотрите на него.Следовательно, необходимо обеспечить обильный и непрерывный поток смазки, чтобы подшипник работал идеально, компенсируя потери смазочного материала.

Применение гидродинамических подшипников:

Хотя все мы, возможно, не видели гидродинамические подшипники, они, как правило, работают в некоторых из суровых и хорошо известных нам сред.

· Подшипники коленчатого и распределительного валов в автомобильном двигателе — очень хороший пример гидродинамического подшипника

· Все ручные масляные насосы имеют гидродинамические подшипники.

Аспекты проектирования и выбора:

Это тип подшипника, все параметры которого должны быть выбраны проектировщиком для проектирования подшипника. Это скорее подшипник, предназначенный для применения, а не тот, который снимается с полки.

· Важное замечание по конструкции гидродинамических подшипников: гидродинамические подшипники хорошо справляются с радиальными нагрузками, но не способны выдерживать осевые нагрузки.