Підшипник вже досить давно використовується в якості складального вузла будь-якого механізму. Складно уявити без нього машину або агрегат. Служить він для опори або упору вала, для підтримки заданої жорсткості з мінімальною опірністю при терті.
Особливо поширені два типи підшипника: кочення і ковзання.
підшипник кочення
Самий широко використовуваний тип. Складається він з наступних деталей:
- внутрішнє кільце.
- Сепаратор (обойма).
- тіла кочення.
- Зовнішнє кільце.
- Захисна кришка (застосовується не завжди).
Такі підшипники застосовуються в обладнанні всіх галузей і призначень. Притому даний тип дуже різноманітний. Тіла кочення бувають: сферичні, роликові, бочкоподібні, голчасті. Як матеріал для тел переважно використовується сталь. В особливо агресивних середовищах застосовують скляні тіла кочення.
На внутрішньому кільці по зовнішній стороні проточується жолобок. Так само роблять жолоб по внутрішній стороні зовнішнього кільця. Ці канавки є доріжками для тіл кочення. Таким чином, кулі обертаються точково торкаючись дна жолобка і його стінок. Роликові тіла при обертанні стосуються всієї площині канавок.
Сепаратор, як правило, складається з двох спаяних між собою половинок. Його роль - створювати напрямок для руху тіл і зберігати постійну однакову дистанцію між ними. У деяких випадках застосовують підшипник кочення без сепаратора, що дозволяє збільшити навантаження на вузол, однак, швидкість обертання не може бути великою при такій конструкції.
Підшипник кочення по сприймається навантаженні класифікується на завзятий, радіальний, радіально-завзятий. На радіальні навантаження розподіляється перпендикулярно осі вала. Навантаження вздовж вала неприпустима.
Завзяті приймають навантаження паралельну осі. Заборонено навантаження поперечна валу.
Радіально наполегливі. Можуть приймати навантаження як паралельно, так і перпендикулярно осі вала.
З метою зменшення габаритів в деяких випадках не використовується внутрішнє кільце. При такому варіанті експлуатації на валу, нерухомому або активному, виточується канавка і сепаратор з зовнішнім кільцем надівається безпосередньо на вісь або вал механізму.
Залежно від кількості рядів тіл кочення підшипник може бути однорядним, дворядним і багаторядним. Дворядні і багаторядні переважно використовуються як наполегливі або радіально-наполегливі і здатні витримувати значно більші навантаження, ніж однорядні.Підшипники із захисною кришкою більш довговічні і вимагають меншої уваги на обслуговування. Відкриті ж можуть швидко вийти з ладу при недостатній або неправильної мастилі і потрапляння сторонніх предметів.
Для підшипників кочення застосовують різні види мастил: рідкі (різні масла), пластичні (солідол), тверді (графітова мастило). Іноді підшипники працюють без змащення, однак, швидкість обертання тіл кочення не повинна бути високою, а навантаження велике. В іншому випадку підшипник швидко нагрівається і виходить з ладу.
Підшипник ковзання
В даному типі підшипника тертя виникає при ковзанні зістикованих площин вала і втулки.
Підшипник ковзання складається з наступних елементів:
- Корпус (цілісний або розбірний).
- Вкладиш або втулка (виготовлені з антифрикційного матеріалу).
- Змащувальне пристрій.
Корпус для такого типу найчастіше масивний, виготовляється з різних металів і може бути цілісний або роз'ємний. Корпус оснащений одним або декількома олійними клапанами. Клапан служить для підведення мастила на робочу площину вкладиша або втулки. Також при мастилі під тиском, за допомогою спеціальних масляних станцій, є відведення для відпрацьованого масла, яке потім потрапляє на станцію і знову на підшипник. Таким чином, мастило є циркулюючої.
Вкладиш частіше виготовляють з антифрикційних металів, таких як: бронза і чавун. Можуть застосовуватися сталеві вкладиші з нанесеним шаром бабіту.
Підшипник ковзання класифікується на радіальний, завзятий, радіально завзятий.
Як мастильного матеріалу переважно застосовують масла. Також застосовуються пластичні, тверді і навіть газоподібні мастила.
Різниця між підшипниками ковзання і кочення
Підшипник ковзання має ряд переваг, які відрізняють його від підшипника кочення:
- Має рознімне виконання. Це величезний плюс для використання в двигуні внутрішнього згоряння. На колінчастий вал надіти підшипник кочення не представляється можливим. І тому застосовують підшипник ковзання.
- Економічний варіант для застосування на великих по діаметру валах.
- Здатні працювати в воді.
- При ремонті не виникає необхідність демонтувати інші деталі.
- На відміну від шарикопідшипників можуть сприймати великі вібраційні, а також ударні навантаження.
- Розміри підшипників радіального типу відносно невеликі.
- Є можливість регулювання зазору між валом і вкладишем.
- Прості в тихохідних машинах.
- Надійні в приводах з високою швидкістю.
- безшумна робота.
Однак і у підшипників кочення є свої переваги:
- Матеріали для виготовлення дешевше.
- Не вимагають постійного нагляду за мастилом.
- Немає збільшеного тертя при пуску.
- Менша витрата мастильних матеріалів.
- Менше сила тертя.
- Розмір підшипників наполегливої типу менше.
У кожного виду підшипника є свої переваги і слабкі сторони, що дозволяє застосовувати при окремий вид при певних умовах. Із загальної ж тільки призначення - опора вала і створення мінімального тертя при роботі.
