Характеристики, различия и области применения четырнадцати типов подшипников.
Подшипники являются важнейшими компонентами машин и оборудования. Их основная функция заключается в поддержке вращающегося механического тела и снижении коэффициента трения механической нагрузки оборудования в процессе передачи.
В зависимости от направления контакта или номинального угла зацепления подшипники делятся на: радиальные подшипники и упорные подшипники.
В зависимости от типа катящегося элемента, подшипники делятся на: шариковые и роликовые.
В зависимости от возможности выравнивания, подшипники делятся на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся (жесткие подшипники).
В зависимости от количества рядов элементов качения, подшипники делятся на однорядные, двухрядные и многорядные.
В зависимости от возможности разделения деталей, подшипники делятся на разборные и неразборные.
Кроме того, существуют классификации по форме и размеру конструкции.
В данной статье в основном рассматриваются характеристики, различия и области применения 13 распространенных типов подшипников.
1. Шарикоподшипники с угловым контактом
Между кольцом и шариком существует угол контакта, стандартные углы контакта составляют 15°, 30° и 40°. Чем больше угол контакта, тем больше осевая нагрузка; чем меньше угол контакта, тем больше благоприятствуют высокоскоростному вращению. Однорядный подшипник может выдерживать радиальную нагрузку и однонаправленную осевую нагрузку. Конструктивно два однорядных радиально-упорных шариковых подшипника с общей задней стороной, имеющие общее внутреннее и внешнее кольца, могут выдерживать радиальные нагрузки и двунаправленные осевые нагрузки.
Основные области применения:
Однорядная конструкция: шпиндель станка, высокочастотный двигатель, газовая турбина, центробежный сепаратор, переднее колесо малогабаритного автомобиля, вал ведущей шестерни дифференциала.
Двухрядные: масляный насос, роторный воздуходув, воздушный компрессор, различные трансмиссии, топливные насосы высокого давления, печатное оборудование.
2. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники
Двухрядные стальные шарики, наружное кольцо подшипника имеет сферическую форму, что позволяет автоматически компенсировать смещение вала, вызванное прогибом или несоосностью вала или корпуса, а конический подшипник легко устанавливается на вал с помощью крепежных элементов и предназначен в основном для восприятия радиальных нагрузок.
Основные области применения: деревообрабатывающие станки, трансмиссионные валы текстильного оборудования, вертикально установленные сферические подшипники.
3. Сферические роликовые подшипники
Этот тип подшипника оснащен сферическими роликами между наружным кольцом сферической дорожки качения и внутренним кольцом двойной дорожки качения. В зависимости от внутренней конструкции он делится на четыре типа: R, RH, RH и SR. Поскольку центр дуги дорожки качения наружного кольца совпадает с центром подшипника, он обладает самоцентрирующимися свойствами, поэтому может автоматически компенсировать смещение вала, вызванное прогибом или несоосностью вала или корпуса, и может выдерживать радиальную нагрузку и двустороннюю осевую нагрузку.
Основные области применения: оборудование для производства бумаги, редукторы, оси железнодорожных вагонов, посадочные места редукторов прокатных станов, вальцовые столы прокатных станов, дробилки, вибрационные грохоты, полиграфическое оборудование, деревообрабатывающее оборудование, различные промышленные редукторы, вертикальные самоустанавливающиеся подшипники с посадочными местами.
4.Упорные сферические роликовые подшипники
В подшипниках такого типа сферические ролики расположены под углом, поскольку поверхность дорожки качения посадочного кольца имеет сферическую форму, что позволяет им самовыравниваться и, следовательно, обеспечивает валу возможность принимать различные углы наклона. Таким образом, подшипник обладает очень большой осевой несущей способностью и может выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки. При использовании обычно применяется масляная смазка.
Основные области применения: гидроэлектрогенераторы, вертикальные двигатели, гребные валы для судов, редукторы для прокатных шнеков в сталепрокатных станах, башенные краны, угольные мельницы, экструдеры, формовочные машины.
5. Конические роликовые подшипники
Эти подшипники оснащены круглыми роликами, которые направляются большим внутренним кольцом, конструкция которого обеспечивает пересечение вершин поверхности дорожки качения внутреннего кольца, поверхности дорожки качения наружного кольца и конической поверхности ролика в одной точке на центральной оси подшипника. Однорядные подшипники выдерживают радиальные и однонаправленные осевые нагрузки, а двухрядные подшипники — радиальные и двунаправленные осевые нагрузки, что делает их пригодными для восприятия больших нагрузок и ударных нагрузок.
Основные области применения: автомобили: передние колеса, задние колеса, трансмиссии, дифференциалы, шестерни. Шпиндели станков, строительная техника, крупная сельскохозяйственная техника, редукторы железнодорожных вагонов, шейки валов прокатных станов и тормозные устройства.
6.Шариковые подшипники с глубоким пазом
В конструктивном отношении каждое кольцо шарикоподшипника с глубоким пазом имеет непрерывную дорожку качения с поперечным сечением, составляющим приблизительно одну треть окружности экватора шарика. Шарикоподшипники с глубоким пазом в основном используются для восприятия радиальных нагрузок, но могут также воспринимать определенные осевые нагрузки.
При увеличении радиального зазора подшипник приобретает свойства радиально-упорных шарикоподшипников и способен выдерживать осевые нагрузки, переменные в обоих направлениях. По сравнению с другими типами подшипников того же размера, этот тип подшипника обладает малым коэффициентом трения, высокой предельной скоростью и высокой точностью, и является предпочтительным типом подшипника для пользователей при выборе.
Основные области применения: автомобили, тракторы, станки, двигатели, водяные насосы, сельскохозяйственная техника, текстильное оборудование и т. д.
Он состоит из кольца качения шайбообразной формы с дорожкой качения и шарикоподшипниковым узлом, при этом кольцо качения, соприкасающееся с валом, называется валовым кольцом, а кольцо качения, соприкасающееся с корпусом, называется посадочным кольцом. Двусторонний подшипник соединен с скрытым валом среднего кольца, при этом односторонний подшипник может выдерживать одностороннюю осевую нагрузку, а двусторонний подшипник может выдерживать двустороннюю осевую нагрузку (ни один из них не может выдерживать радиальную нагрузку).
Основные области применения: рулевые штифты для автомобилей, шпиндели станков.
8.Упорные роликовые подшипники
Упорные роликовые подшипники используются для восприятия осевой нагрузки, как и главный вал, а также меридиональной комбинированной нагрузки, но меридиональная нагрузка не должна превышать 55% от осевой нагрузки. По сравнению с другими упорными роликовыми подшипниками, этот тип подшипников имеет более низкий коэффициент трения, более высокую скорость вращения и способность к самоцентрированию. Ролики подшипника 29000 представляют собой асимметричные сферические ролики, что позволяет уменьшить относительное скольжение между стержнем и дорожкой качения во время работы; ролики имеют большую длину и размер, большой диаметр, большое количество роликов и большую грузоподъемность.
Основные области применения: гидроэлектрогенераторы, крюки кранов.
9. Цилиндрические роликовые подшипники
В цилиндрических роликовых подшипниках ролики обычно направляются двумя фланцами одного подшипникового кольца, а сепаратор роликов и направляющие кольца образуют комбинацию деталей, которые могут быть отделены от другого подшипникового кольца, что относится к разъемным подшипникам.
Такой способ установки подшипников удобнее для разборки, особенно когда внутреннее и внешнее кольца, валы и вкладыши имеют посадку с натягом. Эти подшипники, как правило, используются только для восприятия радиальных нагрузок, и только однорядные подшипники с фланцами как во внутреннем, так и во внешнем кольцах могут выдерживать небольшие постоянные осевые нагрузки или большие прерывистые осевые нагрузки.
Основные области применения: крупные электродвигатели, шпиндели станков, ступичные подшипники, коленчатые валы дизельных двигателей, автомобили, редукторы с большим объемом памяти и т. д.
10.Четырехточечный шарикоподшипник
Он способен выдерживать радиальную нагрузку и двунаправленную осевую нагрузку; одиночный подшипник может заменить радиально-упорный шариковый подшипник передней или задней части подшипникового узла и подходит для восприятия чисто осевой нагрузки или комбинированной нагрузки с большой осевой составляющей. При восприятии осевой нагрузки в любом направлении такой подшипник образует один из углов контакта, благодаря чему кольцо и шарик всегда находятся в контакте с двумя сторонами линии контакта.
Основные области применения: реактивные двигатели самолетов, газовые турбины.
11.Упорные цилиндрические роликовые подшипники
Он состоит из кольца дорожки качения в форме шайбы (кольца вала, посадочного кольца) и цилиндрического ролика с сепаратором. Цилиндрические ролики имеют выпуклую форму, благодаря чему распределение давления между роликами и поверхностью дорожки качения равномерное, и он способен выдерживать однонаправленные осевые нагрузки, обладая большой осевой несущей способностью и высокой осевой жесткостью.
Основные области применения: буровые установки для добычи нефти, оборудование для металлургической промышленности.
12.упорный игольчатый роликовый подшипник
Разборный подшипник состоит из кольца качения с игольчатым роликом и сепаратором, и может быть выполнен в сочетании тонкого штампованного кольца качения или толстого кольца качения с резным сечением. Неразборный подшипник представляет собой цельный подшипник, состоящий из кольца качения и игольчатого ролика с сепаратором, изготовленных методом прецизионной штамповки, способный выдерживать однонаправленную осевую нагрузку. Этот тип подшипника занимает мало места, что способствует компактной конструкции машин, и в большинстве случаев используется только игольчатый ролик и сепаратор, а в качестве поверхности качения используется монтажная поверхность вала и корпуса.
Основные области применения: трансмиссионные устройства для автомобилей, культиваторов, станков и т. д.
13.Упорные конические роликовые подшипники
Этот тип подшипника оснащен круглым роликом стола (большая головка сферическая), ролик точно направляется фланцем дорожки качения (кольца вала, кольца корпуса), конструкция обеспечивает пересечение поверхности дорожки качения опорного кольца и вершины каждой конической поверхности ролика в одной точке на центральной линии подшипника, односторонний подшипник может выдерживать одностороннюю осевую нагрузку, а двухсторонний подшипник — двустороннюю осевую нагрузку.
Основные области применения:
Одностороннее движение: крюк крана, поворотный механизм нефтяной платформы.
Двунаправленный: шейка вальца прокатного стана.
14.Сферические шарикоподшипники с посадочными местами
Установленные сферические шарикоподшипники состоят из наружных сферических шарикоподшипников с уплотнениями с обеих сторон и литых (или штампованных из стальной пластины) корпусов. Внутренняя структура наружных сферических шарикоподшипников аналогична структуре шарикоподшипников с глубоким пазом, но внутреннее кольцо такого типа подшипника шире наружного, а наружное кольцо имеет усеченную сферическую наружную поверхность, которая может самоцентрироваться при совмещении с вогнутой сферической поверхностью посадочного места подшипника.
Основные области применения: горнодобывающая промышленность, металлургия, сельское хозяйство, химическая промышленность, текстильная промышленность, полиграфия и крашение, конвейерное оборудование и т. д.
Дата публикации: 31 марта 2025 г.
