Какие бывают подшипники: виды, особенности, области применения

ноябрь 2, 2023

Подшипники — одни из важнейших деталей любого механизма. Они обеспечивают вращение валов и осей с минимальным трением. Правильный подбор напрямую влияет на работоспособность и ресурс оборудования. Чтобы подобрать оптимальный вариант, нужно разбираться в их классификации и видах. Давайте разберемся, на какие типы делятся подшипники, в чем их отличия и особенности применения.

Основные виды

В первую очередь подшипники разделяют на две большие группы:

Качения. В них контакт между неподвижным и вращающимся кольцом осуществляется через роликовые или шариковые элементы. Благодаря этому сила трения значительно меньше, чем в подшипниках скольжения.

Скольжения. Здесь вращающиеся поверхности контактируют напрямую, без промежуточных элементов. Из-за большей площади трения требуется смазка для уменьшения нагрева и износа.

Давайте подробнее разберем достоинства, недостатки и особенности применения этих двух основных типов.

Подшипники качения: плюсы и минусы

Главное преимущество подшипников качения — значительно меньшее трение и более длительный срок службы.
Основные достоинства:

• низкая сила трения за счет точечного контакта роликов или шариков с кольцами;
• высокая износостойкость, долговечность;
• небольшие габариты;
• широкий выбор стандартных размеров;
• низкая стоимость;
• простота конструкции и надежность;
• небольшой расход смазки.

К основным недостаткам относятся:

• ограничение по максимальной скорости вращения;
• повышенная чувствительность к ударам и вибрациям;
• более высокие требования к точности изготовления и балансировке вращающихся частей.

Подшипники качения целесообразно применять в узлах, работающих на невысоких и средних оборотах с относительно небольшими нагрузками.

Подшипники скольжения: особенности и сферы применения

Подшипники скольжения обладают следующими характеристиками:

Плюсы:

• высокая нагрузочная способность;
• стабильная работа на высоких оборотах;
• простота и надежность конструкции;
• невысокая стоимость.

Минусы:

• повышенный износ из-за большего трения;
• необходимость регулярной подачи смазки;
• ограничения по максимальной температуре и скорости скольжения.

Подшипники скольжения наиболее эффективны в мощных тяжелонагруженных узлах, работающих на высоких оборотах: турбины, центрифуги, шпиндели станков. Их также часто используют в двигателях внутреннего сгорания для опор коленчатых и распределительных валов.

Виды подшипников качения

Рассмотрим более подробно основные разновидности подшипников качения, их конструкцию и особенности применения.

Шариковые

Самый распространенный тип — простая и надежная конструкция. Между внутренним и наружным кольцом располагаются шарики, разделенные сепаратором на отдельные гнезда.

Основное применение — вращающиеся валы, работающие на невысоких и средних оборотах. Используются повсеместно в различном оборудовании и механизмах.

Роликовые

Вместо шариков между кольцами устанавливаются цилиндрические или конические ролики. Площадь контакта больше, соответственно, выше грузоподъемность.

Применяются в высоконагруженных узлах с вращением вокруг одной оси. Используются также в линейных подшипниках для возвратно-поступательного движения.

Игольчатые

Вместо роликов — тонкие иглы маленького диаметра, часто без сепаратора. Обеспечивают минимальное трение, подходят для высокооборотных механизмов. Используются в приборах точной механики.

Другие разновидности

Кроме перечисленных, существует множество различных конструкций с отличительными особенностями:

• упорные шариковые — для восприятия осевых нагрузок;
• самоустанавливающиеся — компенсируют перекосы валов;
• сферические — допускают угловые перемещения;
• однорядные и двухрядные — с одним или двумя рядами шариков/роликов;
• с коническими роликами — повышенная грузоподъемность.

Также подшипники отличаются конструктивным исполнением: открытые, закрытые, с уплотнениями, смазываемые, несмазываемые и так далее.

Подбор под конкретные условия работы

При выборе подшипников необходимо учитывать:

• требуемую грузоподъемность;
• максимальные радиальные и осевые нагрузки;
• частоту и скорость вращения;
• наличие ударов и вибраций;
• допустимую рабочую температуру;
• условия окружающей среды;
• необходимость в защите от пыли и влаги;
• способ смазки и техобслуживания.

Грамотный подбор с учетом всех нюансов позволит подобрать оптимальный вариант, который прослужит долго и надежно в заданных условиях эксплуатации.