Что такое подшипник?
Подшипник в том виде, который он имеет на сегодняшний день, был разработан в конце 19 века. Изначально его изготавливали вручную. Сегодня подшипники являются самой распространенной деталью механизмов, поскольку они упрощают вращение и способствуют снижению трения.
Подшипники выполняют две ключевые функции:
- Передают движение, т.е. поддерживают и направляют детали, вращающиеся относительно друг друга
- Передают усилия
Подшипники качения и подшипники скольжения
В подшипниках скольжения ось и подшипник совершают движения в противоположных друг другу направлениях по скользящей поверхности. В подшипниках качения, наоборот, наружное и внутреннее кольца двигаются навстречу друг другу и разделяются телами качения. В такой конструкции возникает значительно меньше трения, чем в подшипниках скольжения.
Радиальные и упорные подшипники
Подшипники могут воспринимать нагрузку в радиальном (перпендикулярно оси вала) направлении, в осевом (вдоль оси вала) направлении, а также комбинацию радиальных и осевых нагрузок, что характерно для многих типов подшипников.
Это могут быть как шариковые, так и роликовые подшипники. Выбор конструкции зависит от области и условий применения.
Радиальный подшипник
Упорный (осевой) подшипник
Детали подшипника
Подшипники обычно состоят из следующих компонентов:
- Два кольца или диска с дорожками качения
- Тела качения в форме шариков или роликов
- Сепаратор, который разделяет тела качения и направляет их
Внутреннее кольцо / наружное кольцо
Внутреннее и наружное кольца обычно изготавливают из специальной высокоочищенной хромированной стали. Такой материал обладает необходимой твердостью и чистотой, которые являются важными факторами, влияющими на грузоподъемность и срок службы подшипника. Дорожки качения проходят закалку, шлифовку и хонингование.
В некоторых случаях применяются специальные материалы, такие как керамика и полимеры. Хотя полимеры не выдерживают очень высокие температуры, они существенно легче, чем сталь. В связи с этим они просто незаменимы в таких областях, как автомобилестроение, где каждый лишний грамм имеет значение.