Группа компаний техпром

Подшипник

Подшипник является конструктивным узлом механизмов и машин, направляющим, поддерживающим вращающуюся ось или вал. Он называется подшипником скольжения, если шейка вала скользит по опорной поверхности.

Подшипник называется подшипником качения, если между опорной поверхностью и шейкой вала имеются ролики или шарики. Целью подшипника является уменьшение трения между неподвижной и движущейся частями автомобиля, потому что износ, нагрев, потеря энергии связаны именно с трением.

Подшипник скольжения – это массивная металлическая опора с отверстием, в которое вставляется вкладыш либо втулка из антифрикционного материала. Цапфа либо шейка вала с маленьким зазором входит в отверстие втулки. Для уменьшения износа и трения подшипник обычно смазывается, так чтобы вал был отделён плёнкой вязкой маслянистой жидкости от втулки. Скоростью вращения вала, вязкостью смазки, а также размерами (диаметром и длиной) определяются рабочие характеристики подшипника скольжения.

Для смазки можно применять любую вязкую жидкость – масляные и водные эмульсии, керосин, бензин, воду, масло, а иногда даже газы (например, продукты сгорания и нагретый воздух в реактивных двигателях), жидкие металлы. Также используются пластичные и твердые смазки, но их смазывающиеся качества отличаются от свойств газа и жидкостей.

Система принудительной циркуляции с теплопоглотителями, а также теплоизлучающими радиаторами эксплуатируется, когда в подшипнике недостаточно естественной циркуляции для его охлаждения.

Гидростатическим подшипником называется подшипник скольжения, в который подаётся смазка под давлением из внешнего источника. Его несущая способность, в основном, не зависит от окружной скорости вала и определяется давлением подаваемой смазки.

Подшипник скольжения, который работает со смазкой, рассматривается как насос. Для перемещения вязкой среды в область высокого давления из области низкого давления нужно затрачивать энергию внешнего источника. При вращении вала прилипшая к контактным поверхностям смазка сопротивляется полному стиранию и выдавливается в область с повышенным давлением. Благодаря этому и поддерживается зазор между поверхностями. Подшипник с вышеописанными свойствами называется гидродинамическим.

Трение скольжения в подшипнике качения заменяется трением качения. Именно благодаря этому уменьшается износ, и снижаются потери энергии.

Шарикоподшипники являются наиболее распространённым видом подшипника качения. Форму канавок наружного и внутреннего колец подшипника качения нужно точно контролировать при изготовлении, чтобы шарики не проскальзывали относительно кольца и имели большую площадь опоры.

Сепаратор предотвращает взаимное трение шариков и задаёт их точное положение. Шариковые подшипники бывают многорядные, двухрядные, однорядные и других конструкций.

В роликовых подшипниках витые, игольчатые, конические, бочкообразные и цилиндрические ролики являются элементами качения. Их конструкции  тоже разнообразны.

Срок эксплуатации подшипника качения определяется износом беговых дорожек в кольцах и шариков или роликов. Подобные подшипники требуют смазки для уменьшения износа и трения. Рабочая температура имеет важное значение, так как при высоких температурах уменьшается твёрдость материалов подшипника и увеличивается проскальзывание из-за неодинакового теплового расширения элементов.

Подшипники скольжения изготавливаются из пластмасс, различных сплавов, металлов и других материалов. Долгое время баббит был основным подшипниковым материалом.  Данный сплав на основе свинца и олова с небольшими добавками никеля, меди, сурьмы и других допускает несколько вариантов состава, различающихся содержанием компонентов.

Сплавы баббита стали бы эталоном для оценки подшипниковых материалов, среди которых находятся сочетания хорошо зарекомендовавших себя материалов: графит и бронза, серебро и сталь, свинец и индий, сталь, бронза и баббит, сталь и баббит. Среди пластмассовых материалов выделяются тефлон и найлон, которые не требуют смазки. Композиты, металлокерамика, углеграфиты также применяются в качестве материалов втулок таких подшипников.