Без этих надежных конструкций невозможна эксплуатация двигателей и турбин, насосов и компрессоров, металлообрабатывающих станков, робототехники, транспортных систем. Подшипники буквально делают возможным вращение.
Представьте любой механизм, например, автомобиль. Коленчатый вал двигателя, приводные валы трансмиссии, ступицы колес - все это вращающиеся детали, требующие установки подшипников. Или, к примеру, турбину авиадвигателя с температурой и скоростью вращения за гранью человеческого воображения. Без инновационных подшипников из жаропрочных материалов не обойтись.
Универсальность их в том, что конструктивно они решают сразу несколько задач: снижают трение вращающихся частей, повышают точность их позиционирования, увеличивают ресурс и срок службы всего механизма. Эволюция подшипников напрямую влияет на развитие машиностроения и технический прогресс.
Чтобы разобраться в многообразии современных конструкций, рассмотрим их классификацию, основные типы, особенности и рекомендации по выбору для промышленного оборудования.
Основные типы
Подшипники классифицируют по нескольким основным признакам. В зависимости от типа трения они делятся на два больших класса:
- Скольжения, в которых трение между поверхностями осуществляется за счет скольжения. К ним относятся втулочные, радиальные, упорные и комбинированные скольжения.
- Качения, где контакт между качающимися телами (шарики, ролики) и беговыми дорожками происходит за счет качения. К этому типу относят шариковые и роликовые.
Еще одним важным классификационным признаком является направление действия нагрузки:
- Радиальные воспринимают нагрузку в радиальном (перпендикулярном оси вращения) направлении.
- Радиально-упорные работают как на радиальную, так и на осевую нагрузку.
- Упорные предназначены для восприятия осевой нагрузки, направленной вдоль оси вращения.
Материалы для изготовления
Подшипники изготавливают из различных материалов. Наиболее распространены:
- Металлы - сталь, бронза, латунь. Из них делают подшипники скольжения, шарики и ролики для моделей качения. Металлы прочны, износостойки.
- Полимеры. Применяются во втулках и сепараторах как антифрикционный материал. Обладают низким коэффициентом трения, небольшой плотностью.
- Керамика используется для изготовления шариков и роликов в высокоскоростных и высокотемпературных подшипниках. Отличается стойкостью к коррозии, невысоким весом.
- Композитные материалы все чаще применяют в современных конструкциях благодаря их превосходным антифрикционным свойствам.
Области применения
Подшипники являются важнейшими компонентами подавляющего большинства механизмов и агрегатов в самых разных отраслях. Основные области использования:
- Промышленное оборудование - станки, конвейеры, приводы, насосы, компрессоры, двигатели. Подшипники в этих механизмах работают в самых разнообразных условиях.
- Транспортные средства - автомобили, железнодорожный подвижной состав, суда, летательные аппараты. Без надежных и долговечных подшипников невозможно обеспечить безопасность и комфорт пассажиров.
- Бытовая техника - холодильники, стиральные машины, пылесосы, кухонные комбайны и миксеры. Подшипники используются в электродвигателях, насосах, вентиляторах такой техники.
- Робототехника, автоматизация, высокотехнологичные производства не могут обойтись без современных надежных подшипников в своих мехатронных модулях.
Подшипники занимают ключевое место в конструкциях машин и механизмов практически всех отраслей промышленности и транспорта. От их качества во многом зависят эффективность и безопасность работы оборудования.
