Как устроены подшипники коленчатого вала кратко

Коренные подшипники коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания

Коренные подшипники скольжения изготавливаются в виде тонкостенных разрезных сменных вкладышей, устанавливаемых с натягом в точно обработанные цилиндрические гнёзда картера. После затяжки болтами коренные подшипники принимают форму этих гнёзд.

В основе конструкции тонкостенного вкладыша (12) [рис. 1] лежит изогнутая в полукольцо стальная лента, чья внутренняя поверхность имеет покрытие из антифрикционного слоя, состав которого аналогичен составу такого же слоя, нанесённого на шатунные вкладыши. Коренные вкладыши имеют толщину 2-3 мм (для карбюраторных двигателей) и 3-5 мм (для дизельных двигателей).

Рис. 1. Кривошипно-шатунный механизм дизельного двигателя СМД.

1) – Шкив коленчатого вала;

2) – Шестерня привода масляного насоса;

3) – Коленчатый вал;

5) – Втулка верхней головки шатуна;

7) – Стопорное кольцо;

8) – Поршневой палец;

10) – Поршневое маслосъёмное кольцо;

11) – Поршневые компрессионные кольца;

12) – Вкладыши коренных подшипников;

13) – Упорные полукольца;

14) – Маховик коленчатого вала;

16) – Фланец крепления маховика;

18) – Шестерня привода газораспределения;

19) – Масляная полость шатунной шейки;

20) – Шатунный болт;

21) – Крышка нижней головки шатуна;

22) – Вкладыш шатунного подшипника;

Как правило, упорные подшипники (предназначены для ограничения перемещения коленчатого вала основной массы двигателей, в частности дизельных) размещают со стороны маховика. В данном случае при тепловом удлинении вала не происходит изменения зазора в механизме сцепления. Упорные подшипники (в некоторых двигателях) устанавливаются со стороны привода ГРМ (механизм газораспределения) либо у среднего коренного подшипника. В двигателях Д-240, СМД-60 и прочих продольное перемещение коленчатого вала ограничивается посредством четырёх полуколец (13) [рис. 1] и (3) [рис. 2, а)], которые выполнены из сталеалюминиевой ленты и установлены по обе стороны заднего коренного подшипника.

Рис. 2. Коленчатые валы.

а) – Коленчатый вал дизельного двигателя Д-240:

1) – Коренная шейка;

3) – Упорные полукольца;

4) – Нижний вкладыш пятого коренного подшипника;

6) – Маслоотражательная шайба;

7) – Установочный штифт;

9) – Зубчатый венец;

10) – Верхний вкладыш пятого коренного подшипника;

11) – Шатунная шейка;

15) – Болт крепления противовеса;

16) – Замковая шайба;

17) – Шестерня коленчатого вала;

18) – Шестерня привода масляного насоса;

19) – Упорная шайба;

22) – Канал подвода масла в полость шатунной шейки;

24) – Полость в шатунной шейке;

25) – Трубка для чистого масла;

б) – Упорный подшипник коленчатого вала карбюраторных двигателей:

6) – Коленчатый вал;

7) – Крышка распределительных шестерён;

10) – Задняя неподвижная шайба;

11) – Передняя неподвижная шайба;

14) – Крышка коренного подшипника;

16) – Упорная вращающаяся шайба;

17) – Распределительная шестерня;

в) – Коленчатый вал дизельного двигателя ЯМЗ-240Б:

1) – Коренная шейка;

2) – Шатунная шейка;

Коленчатый вал в двигателях ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 удерживается от осевого перемещения посредством пары стальных неподвижных шайб (10) и (11) [рис. 2, б)], которые установлены с обеих сторон первого коренного подшипника.

Коренные подшипники качения (как правило, роликовые) позволяют снизить потери на трение при умеренной частоте вращения коленчатого вала, а также значительно уменьшить момент сопротивления в процессе прокрутки холодного двигателя [рис. 2, в]. Однако, применительно к многоцилиндровым двигателям (ЯМЗ-240Б), данная схема значительно усложняет конструкцию блок-картера, а также коленчатого вала с подшипниками качения. Помимо этого, в высокооборотных двигателях качение роликов осуществляется с чрезвычайно высокими скоростями и сопровождается повышенным сопротивлением гидродинамического характера. Вследствие этого, с увеличением скоростного режима снижается положительный эффект от использования подшипников качения и их применяют гораздо реже, чем подшипники скольжения.

Похожие материалы:

• Обозначение стандартов вкладышей коленчатого вала двигателя Д-21 трактора Т-25
• Коленчатый вал двигателя Д-21 трактора Т-25. Общие сведения
• Ремонтные размеры вкладышей коленчатого вала двигателя самоходного шасси Т-16М
• Уравновешивание четырёхцилиндрового двигателя внутреннего сгорания
• Крутящий момент двигателя внутреннего сгорания

Устройство автомобилей

Коренные подшипники поддерживают коленчатый вал в блок-картере и работают в тяжелых эксплуатационных условиях, характеризующихся значительными динамическими нагрузками со стороны шеек коленчатого вала и высокой частотой вращения. При этом в результате трения подшипники нагреваются, и их трущиеся поверхности подвергаются механическому изнашиванию.
Интенсивному изнашиванию коренных подшипников в значительной мере препятствует масляный клин, который образуется в зоне сопряжения подшипник-шейка коленчатого вала при вращении последнего. В результате высокого давления масла в образовавшемся масляном клине коленчатый вал буквально всплывает в масляной пленке, и во время работы двигателя практически не касается поверхности вкладышей.
Тем не менее, износ коренных подшипников развивается динамично, поскольку масляная пленка между шейками вала и поверхностью подшипников образуется при устойчивой частоте вращения и эффективном функционировании системы смазки, которые в условиях пуска двигателя, особенно после длительного перерыва в работе, требуют значительного времени для выхода на оптимальный режим.

К коренным подшипникам предъявляются следующие требования:

• уменьшение трения и теплоотвода;
• соосность опор коленчатого вала;
• высокая жесткость;
• высокая надежность.

В двигателях внутреннего сгорания могут применяться коренные подшипники качения (обычно роликовые) и подшипники скольжения. Наибольшее распространение получили подшипники скольжения (вкладыши), так как применение подшипников качения связано с усложнением конструкции блок-картера и повышенным гидродинамическим сопротивлением качению роликов по слою смазочного материала при высоких частотах вращения.

Коренные подшипники скольжения выполняют разъемными. Верхняя опорная часть их расположена в перегородке картера, а нижняя размещена в съемной крышке, которая фиксируется на картере болтами или шпильками. Крышки коренных опор в процессе изготовления блока картера и расточке отверстия (постели) под коленчатый вал, обрабатываются совместно с перегородками, поэтому в процессе эксплуатации двигателя нельзя переставлять крышку из одной опоры на другую, поскольку это может привести к нарушению центровки постелей коленчатого вала.
Коренные подшипники скольжения выполняются в виде тонкостенных сменных вкладышей, которые устанавливаются в соответствующих гнездах картера с натягом.

Тонкостенные вкладыши представляют собой изогнутую в полукольцо стальную ленту, на внутреннюю (рабочую) поверхность которых нанесен антифрикционный слой – оловянисто-алюминиевый сплав, содержащий 17,5…22,5 % олова; 0,7…1,3 % меди; по 0,7 % железа, кремния, марганца; остальное – алюминий.

В двигателях с повышенной нагрузкой на подшипники (например, дизели) в качестве антифрикционного слоя коренных вкладышей используется свинцовистая бронза, содержащая 30 % свинца.

Особенность коренных вкладышей – наличие на их рабочей поверхности отверстий и кольцевых канавок для обеспечения непрерывной подачи масла к шейкам коленчатого вала.

Для предотвращения от проворачивания вкладышей в постелях применяют отогнутые выступы – «усики», которые при сборке упираются в выемки плоскостей разъема.

Для обеспечения необходимой жесткости крышки коренных подшипников выполняются массивными с дополнительными ребрами и утолщениями, и крепятся к перегородкам картера с большим моментом затяжки.

Для того, чтобы исключить деформацию, высоконагруженные крышки коренных подшипников дизелей соединяют с картером дополнительными вертикальными или горизонтальными болтами. Во избежание боковых смещений крышки фиксируют обычно установочными штифтами или втулками, либо призонными болтами. Посадка крышки по торцевым плоскостям, отфрезерованным в приливах картера, обеспечивает высокую жесткость всему узлу подшипника.

Подшипники коленчатого вала

Коленчатый вал, как вращающаяся деталь, опирается на подшипники; в тепловозных дизелях преимущественно применяются подшипники скольжения. Имеются дизели, у которых коленчатый вал опирается на роликовые подшипники (рис 54). Роликовый или шариковый подшипник состоит из двух колец—внутреннего и наружного, между которыми помещены ролики или шарики. При этом внутреннее кольцо укрепляется на шейке вала. Если вал прямолинеен, не имеет колен, то насадить кольцо на шейку вала можно с торца. У коленчатого же вала в разные стороны выступают колена, которые мешают насадке колец. Рис. 54. Коленчатый вал с цилиндрическими щеками и роликовыми подшипниками Применить подшипники качения в коленчатых валах можно, если эти валы сделать разъемными или увеличить диаметр коренных шеек до размера, при котором внутренние кольца подшипников будут свободно проходить по валу. В качестве коренных опор коленчатого вала на роликовых подшипниках (см. рис. 54) использованы щеки, которым придана форма цилиндрических шайб (дисков). За счет замены обычных коренных шеек более узкими шейками под роликовые подшипники вал удается сделать короче. Однако задача применения подшипников качения, особенно с ростом удельных нагрузок, оказывается очень сложной в конструктивном отношении. Гораздо проще установить подшипники скольжения, которые можно выполнять разъемными. Такие подшипники применяются на дизелях 10Д100, 2Д100, 11Д45, М756, Д50 и др. Где бы ни стояли эти подшипники — на коренных или шатунных шейках, устройство их остается в общем одинаковое. Каждый подшипник представляет собой втулку, разрезанную пополам (рис. 55). Коленчатый вал сначала укладывают коренными шейками на нижние вкладыши (полувтулки), а затем шейки накрывают верхними вкладышами. Соединяясь друг с другом по плоскости разъема, два вкладыша образуют один коренной или шатунный подшипник. Рис. 55. Вкладыши коренных подшипников коленчатого вала дизелей типа Д100: а — опорного подшипника; б — опорно-упорного подшипника С 1967 г. на дизелях 10Д100 устанавливают шатунные вкладыши повышенной работоспособности: без сплошной кольцевой канавки на рабочей поверхности наиболее нагруженного (рабочего) вкладыша. Для подвода масла к таким вкладышам в коленчатых валах изменено расположение маслоподводящих каналов. Устанавливать коленчатые валы прежней конструкции с шатунами и вкладышами новой конструкции (без канавок) нельзя, так как при этом смазка не поступит на поршневой палец и на охлаждение поршня. Нижние коленчатые валы дизелей 10Д100 и 2Д100 при установке обычных шатунных вкладышей (с кольцевыми канавками на рабочей поверхности) полностью взаимозаменяемы, а верхние — невзаимозаменяемы: отличаются приводом воздуходувок. Когда частота вращения вала мала, особенно при пуске дизеля, между поверхностями шеек и подшипников смазки оказывается недостаточно. Из-за этого возникает полусухое трение, сопровождающееся интенсивным износом трущихся поверхностей, а также выделением тепла, при котором подшипник может расплавиться. Для того чтобы этого не случилось, принимают меры, о которых читатель узнает позже, а пока подчеркнем следующий очевидный факт: рациональнее, чтобы срабатывался подшипник, а не шейка вала. С этой целью вкладыши делают из материалов, обладающих малым коэффициентом трения и хорошей теплопроводностью. Такими материалами являются антифрикционные сплавы (баббит, бронза и др.). Наименьшим коэффициентом трения обладает сплав баббит, к тому же он не только мягок, но и легкоплавок. Если на подшипник действуют большие удельные нагрузки, то в качестве антифрикционного сплава применяют свинцовистую бронзу, трущуюся поверхность которой покрывают тонким слоем олова, а поверхность (слой) шеек вала азотируют. Чтобы разумно использовать специфические свойства баббита, поступают так: вкладыши изготовляют из бронзы, а поверхность их, прилегающую к шейке вала, заливают тонким слоем (0,5—0,75 мм) баббита. Самое главное, чтобы, во-первых, шейки вала во время работы всплывали на масляном «клине» (клинообразном слое масла), образующемся в зазоре между шейкой и подшипником, а во-вторых, чтобы в случае уменьшения масляного клина и возникновения полусухого трения не произошло задира, которому хорошо сопротивляется баббит. Наряду с высокой точностью изготовления вкладышей и надлежащим классом шероховатости (чистотой) поверхности шеек вала высокие требования предъявляются и к опорным поверхностям подшипников. Как же образуются опорные гнезда под вкладыши? Если заглянуть внутрь блока дизеля 10Д100, то можно увидеть массивные половины опор верхнего и нижнего коленчатых валов. Одна половина каждой опоры коренного подшипника (бугель) приварена к вертикальной поперечной перегородке. В ней помещается верхний или нижний вкладыш. После установки на бугеле второй половины опоры — крышки коренного подшипника (рис. 56) с вкладышем — и закрепления ее двумя шпильками или болтами подшипник коленчатого вала оказывается собранным полностью. Рис. 56. Опора коренного подшипника нижнего коленчатого вала дизеле 10Д100, 2Д100 Внутренние поверхности опорных гнезд, к которым прилегают наружные поверхности вкладышей, называютсяпостелями. Правильное прилегание бронзовой поверхности вкладыша к поверхности постели имеет важное значение. Если давление от вкладыша будет передаваться не на всю опорную поверхность постели, а только на отдельные участки ее, то вкладыши будут испытывать повышенные напряжения и подшипник разрушится. Процесс установки вкладыша в постель требует особого внимания. Внутренний диаметр постели делают меньше наружного диаметра вкладышей. При постановке вкладыши сжимаются, и постель плотно обхватывает их. Ответим на такой вопрос: какой натяг, т. е. какую разность между диаметрами вкладыша и постели следует выдержать, чтобы обеспечить плотность соединения хорошо обработанных сопрягаемых деталей? Это имеет существенное значение для длительной и надежной работы подшипника. Если натяг сделать очень большим, то вкладыш будет испытывать чрезмерные деформации, что недопустимо. Если натяг будет мал, вкладыш быстро ослабнет, что также недопустимо. Для дизеля 10Д100 величина натяга каждого вкладыша должна быть 0,08—0,11 мм. Для фиксации положения вкладыша при сборке имеются штифты (дизель 10Д 100) или выступы (дизель Д50), входящие в соответствующие углубления или вырезы опоры. В центральной части вкладышей образована кольцевая канавка, в которую подводится смазка через отверстия. Как правило, кроме опорных подшипников, каждый коленчатый вал имеет один опорно-упорный подшипник (см. рис. 55, б), который ограничивает перемещение вала вдоль продольной оси дизеля. Опорно-упорными подшипниками в дизелях 2Д100 и 10Д100 являются одиннадцатый, а в дизеле Д50 — седьмой. Вкладыши опорно-упорных подшипников имеют бурты, в которые упираются фланцы вала.

23.09.2019 753.66 Кб 1 Теория.doc

18.04.2019 193.54 Кб 11 ТЕОРЛИТ ЗАЧЕТ.doc

09.11.2019 681.05 Кб 17 ТЕОРПЕРЕВОДА — Лекция 1-19.docx

17.11.2019 20.24 Mб 18 Тепловоз ТГМ6А (обслуживание и эксплуатация).doc

17.11.2019 15.7 Mб 65 Тепловоз ТЭМ2 руководство по эксплуатации.doc

17.11.2019 12.74 Mб 99 тепловоз.docx

04.09.2019 3.78 Mб 9 Теплообменное оборудование.doc

15.08.2019 356.35 Кб 2 Теплопередача СМ в процессед.о..doc

26.09.2019 960 Кб 4 Теплоснабжение.doc

03.11.2018 285.57 Кб 6 Теплотехника.docx

08.09.2019 103.94 Кб 4 Теплотехнический контроль.doc

Ограничение

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Классификация подшипников: виды подшипников и их названия

Конструкции узлов могут различаться в зависимости от особенностей, показателей, технических характеристик и назначения. Знать об этих различиях нужно не только производителю, но и пользователю. В статье мы расскажем о классификации подшипников – какие виды деталей бывают (качение, скольжение, роликовые, открытого и закрытого типа) и их назначение.

Основные разновидности и сравнительная таблица

Первое, что нужно различать, это две большие категории – качение и скольжение. Именно они разделяют все запчасти на две группы. Первые используются чаще, потому что у них меньше сопротивление и, соответственно, сила трения. Они необходимы при небольших частотах вращения.

Затем эти подвиды делятся на еще более мелкие ответвления, характеризующиеся качествами и отличиями по назначению.

Также они все отличаются по размерам внутреннего и внешнего кольца, по диаметру отверстия и внутренних шариков, по материалу изготовления. Представим картинку, на которой изображено, как классифицируются изделия:

Качения: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Более инновационные разработки, которые на данный момент используются повсеместно для поддержания и направления вращающегося вала. Они имеют невысокую степень износа, поэтому в машиностроении считается, что это один из самых прочных узлов при условии правильной эксплуатации – регулярном очищении и смазывании.

Обычная структура состоит из двух колец и тел вращения. Они могут быть различные – иглы, шарики ролики. От этого зависит классификация подшипников качения и их степень точности. Различают:

• шарикоподшипники;
• роликоподшипники;
• игольчатые.

Для начала рассмотрим достоинства и недостатки указанного типа узлов.

• Невысокая стоимость. Цена на них небольшая, благодаря высокой конкуренции и широкого производства. При этом можно купить изделия как отечественного производства, так и зарубежного. В России производится много качественного оборудования, поэтому российское машиностроение применяет их. Для их изготовления используются строгие стандарты ГОСТ. приобрести их можно как в обычном магазине, так и через интернет. Для особенных размеров и назначений можно заказать крупную или нестандартную запчасть.
• Низкая сила трения. Это самый основной плюс, благодаря нему не происходит большого нагревания металла. Это же качество предопределяет длительный износ. Износостойкое оборудование не требует частых замен, а также не может привести к поломки вращающегося вала.
• Широкий ассортимент и взаимозаменяемость. Если все же изделие сломалось, то его нетрудно заменить на аналог.
• При изготовлении используются доступные материалы, в том числе добавляется небольшая часть цветных металлов. Поэтому себистоимость очень невысокая.
• В процессе эксплуатации не требуется большого количества смазочных жидкостей. Их утечка в основном происходит только при нарушении целостности уплотнительных колец, а также при попадании в систему влаги и мелких частиц мусора – песка, грязи, ржавчины.
• Хорошая несущая способность на ширину кольца. Это также способствует сохранению изделия.
• Есть небольшие осевые размеры.

• Радиальный диаметр точки прикрепления детали больше, чем у узлов скольжения. Это увеличивает нагрузку на тело.
• Основные неполадки случаются из-за повышенной восприимчивости к ударам и сильным вибрациям. Конструкция может сломаться (применимо к автомобилестроению), если при езде часто попадать в ямы на высокой скорости, а также при разболтанной оси и осевых механизмов, которые дают вибрирующие движения.
• Большая применимость к низким оборотам. При большой скорости вращения могут появиться неполадки.

Классификация подшипников качения по размерам, таблица

При выборе изделия используются номера, они все прописаны в соответствующих нормативных документах, но для удобства пользователей мы свели их в одну картинку:

Обозначение подшипника	Размеры			Обозначение подшипника	Размеры
	Внутренний диаметр	Внешний диаметр	Ширина		Внутренний диаметр	Внешний диаметр	Ширина
№4	4	16	5	№207	35	72	17
№5	5	19	6	№208	40	80	18
№6	6	19	6	№209	45	85	19
№7	7	22	7	№220	50	90	20
№8	8	22	7	№211	55	100	21
№9	9	9	8	№212	60	110	22
№13	3	19	3	№214	70	125	24
№17	7	22	6	№215	75	130	25
№18	8	10	7	№220	100	180	34
№23	3	13	4	№303	17	47	14
№24	4	16	5	№305	20	52	15
№25	5	16	5	№306	25	62	17
№34	4	16	5	№307	30	72	19
№35	5	8	6	№308	35	80	21
№45	4,5	7	2,5	№309	40	90	23
№62	2	22	2,5	№310	45	100	25
№66	6	22	6	№312	50	110	27
№89	9	26	7	№316	60	130	31
№100	10	28	8	№403	80	170	39
№101	12	42	8	№405	17	62	17
№104	20	47	12	№406	25	80	21
№105	25	55	12	№407	30	90	23
№106	30	30	13	№700	35	100	25
№200	10	32	9	№703	10	28	8
№201	12	35	10	№705	17	47	12
№202	15	40	11	№709	25	52	10
№203	17	47	12	№710	45	75	11
№204	20	52	14	№802	50	80	11
№205	25	62	15	№906	15	42	11

Если вы не знаете порядкового обозначения, то вам понадобится измерить или узнать следующие показатели – диаметры внутреннего и внешнего колец, а также ширину детали.

Чаще случается обратная ситуация. В автосервисе или ином сервисном центре при ремонте вам говорят, что необходим узел с определенным названием. Чтобы узнать, что именно от вас хотят, можно свериться с приведенной таблицей.

Например, какой вид подшипника обозначается цифрой 6? Это тот, у которого внутренний диаметр равен 6 мм, а внешний – 19 мм. Стандартная ширина – 6 мм.

Рабочие характеристики и строение

Форма изделия полностью правильная, круглая. В центре – отверстие. Это место оси, туда может помещаться часть опоры. От правильного подбора зависит то, насколько плотно будет стоять узел.

Это и есть внутреннее кольцо. На ней есть дорожка качения, то есть бортики, благодаря которым остальные элементы не покинут определенного места и будут двигаться вдоль них.

Затем идут сепараторы. Это ячейки из металла, оправа для шариков или роликов. Они направляют их, а также удерживают на своих местах. Без них тела качения сместились бы в одну сторону, начали бы наезжать друг на друга, что увеличило бы трение и привело бы к неравномерному распределению нагрузки на опору. При изготовлении нужно особенное внимание уделить качеству сепараторов. Их разрушение приводит к полной поломке опорного подшипника любого вида. Обычно их изготавливают путем штамповки листового металла. Сталь предварительно обрабатывают от коррозии, а также проверяют на прочность.

Далее следует внешнее кольцо. На нем также внутри есть дорожки качения, то есть рифление, согласно которому происходит переход тел из одной ячейки в другую.

Посмотрим изображение этой разновидности узла:

Скольжение: рабочие характеристики, достоинства и недостатки

Их конструкция отличается от качения, потому что фактически две основные части (кольца) не катятся на роликах, а скользят друг по другу. Результат – увеличенная площадь трения, что, соответственно, делает эту силу намного больше. Это основной минус, который закреплен за изделием. Если будет недостаточное количество смазывающего вещества, то металл будет нагреваться, что может привести к поломке.

Рассмотрим достоинства и недостатки изделия.

• При большой скорости вращения они очень надежны, поэтому их применяют для турбин, самолетостроения и прочих важных областях. Это обеспечивается тем, что тело качения (шарик) не может выскочить из системы при больших оборотах. Фактически это очень примитивная конструкция, а чем она проще, тем меньше может случиться неисправностей.
• Большая площадь соприкасающейся поверхности приводит к тому, что на нее мало действуют вибрации. Это также обеспечивается плотным слоем масла. Такая прослойка делает любые удары и вибрационные вмешательства фактически не ощутимыми.
• Малые радиальные размеры.
• Отлично сочетается с коленчатым валом, крепится на его шейку и передает крутящий момент.

Есть и недостатки:

• Проигрывает в классификации подшипников по виду трения, потому что механизм сильно трется, особенно при пуске или небольших скоростях. Металл нагревается, теряются его качества, он может начать трескаться или стираться.
• Износ выше, чем у узла качения, чаще требуются замены.
• Для функционирования необходимо постоянно пополнять смазку. Это может быть либо автоматическое подведение, либо вручную.

Рабочие характеристики и строение

Внутренняя втулка, то есть кольцо меньшего диаметра, обычно создается из материала, обладающего антифрикционными свойствами. У них низкий коэффициент трения, что частично устраняет проблему всех механизмов скольжения. Корпус же создается из стали. Он плотно насаживается на втулку. Небольшой зазор между ними предназначен для того, чтобы туда поступала смазка. Система предполагает автоматическую подачу. Слой этой жидкости определяется в зависимости от показателей давления, температуры и фактического расхода.

По типу подшипников скольжения и их применению можно определить степень трения:

• сухое;
• граничное;
• гидродинамическое;
• газодинамическое.

Первые наиболее подвержены скорому износу. Также следует учесть, что при ряде действий, например, при запуске или выключении, при медленном вращении, все изделия относятся ко второй разновидности, то есть находятся на предельных возможностях.

На долговечность узла влияют не только условия эксплуатации, но и характер используемого смазочного вещества. Его функции в следующем:

• охлаждение, потому что при движении образуется тепло, а при его избытке могут пострадать все рядом находящиеся металлические запчасти;
• снятие силы трения;
• защита детали от влияния извне – негативно могут отразиться не только частицы пыли и другие загрязнения, но и влага;
• предотвращение ржавления.

Еще одна классификация – на виды упорных подшипников скольжения по используемой смазки. Она может быть сухой, классической влажной, газовой или пластичной. Наиболее инновационная разработка – это использование пористого металла. Такой материал имеет поры. Он как-бы пропитан сухим веществом, которое меняет свое агрегатное состояние при нагреве. С первых движений при разогреве конструкции из небольших отверстий в металлическом корпусе ли во втулке начинает сочиться жидкость. После работы происходит остывание, вместе с этим смазка снова принимает порошкообразное состояние.

Посмотрим изображение изделия:

Но предложенная структура с порошком, меняющим свои свойства при нагреве, – скорее исключение из правил. Это трудное устройство, для которого необходимо применять дорогостоящие материалы. Классикой считаются два другие подвида. Виды подшипников скольжения и их назначение, применение, в зависимости от подачи смазывающего вещества:

• гидростатические – поддерживать уровень жидкости нужно извне, в механизм поступает запрос о низком ее количестве, он реализуется другими конструкциями;
• гидродинамические – более современные и самобытные, их отличительный признак – они сами по мере вращения контролируют давление, когда оно становится ниже, чем должно быть, то насос автоматически срабатывает, емкость, подведенная снаружи, начинает сжиматься, перенося необходимое количество смазки.

И последняя классификация является определением конструктивных особенностей. Корпус может вращаться вокруг разных втулок. Подшипники могут быть:

• Сферические. Сфера внутри имеет значительные отклонения от плоскости, поэтому разрешен перекос в процессе движения. Но эффективность будет утверждена только при небольших скоростях. При высоких обязательно нужна крепкая опора.
• Упорные. Они воспринимают только осевые нагрузки.
• Линейные. Этот тип подшипников устанавливается в вентиляторах и других системах, где нужно классическое вращение по кругу.

Теперь рассмотрим менее общие классификации изделий.

Шариковые

Шарикоподшипники – самый древний, но до настоящего момента часто употребляемый подвид. Они состоят из двух колец – внешнего и внутреннего – и шариков из металла. Каждый из них находится в ячейке, сепараторе, который предопределяет их местонахождение и то, что они не будут соприкасаться.

• надежность из-за простоты конструкции;
• долговечность;
• низкая сила трения;
• хорошая работа на малых оборотах и скоростях;
• нет необходимости в постоянной смазке
• низкая цена.

• нельзя применять при больших радиальных нагрузках;
• плохо справляется с высокими оборотами рабочего вала.

Изготавливаются по ГОСТ 7872–89. Начинают работать при действии осевой нагрузки, то есть совсем не подходят для радиальных. Они имеют очень низкую скорость вращения. Используют однорядные и двухрядные, в зависимости от того, в какое направление будут вращаться элементы, если в двух, то лучше сделать второй вариант.

• Простота установки. Запрессовка происходит отдельно внутреннего и внешнего кольца.
• Есть двойная разновидность, когда появляется третий круг, он придает стабильности движениям.

Минус один – ломается при больших оборотах.

Упорные роликовые

Еще один вид подшипников, их названия и параметры мы видим на картинке:

Предназначены для осевых нагрузок, как и все конструкции на роликах. Между двумя кольцами есть тела вращения, которые находятся в сепараторах. Есть две разновидности, в зависимости от формы этих элементов, рассмотрим подвиды.

Роликовые цилиндрические

Ролики имеют форму цилиндра. Они устойчивые и очень плотные, за счет того, что держатся устойчиво на своем месте и предлагают большую долю соприкасающейся поверхности, в отличие от шарикоподшипников, они работают с крупногабаритными деталями.

• Максимальная грузоподъемность.
• Широкий ассортимент – бывают однорядные и двухрядные.
• Высокая жесткость.
• Возможность изготовления в очень небольших размерах.

• Заметно реагируют на сдвиги.
• Плохо приспособлены к высоким скоростям.

Аналог предыдущим, но имеет тела катания не цилиндры, а конусы. Это очень практичная конструкция, применяется пока редк. Ее преимущества:

• При движении нет проскальзывания элементов.
• Они могут воспринимать одновременно и радиальную и осевую нагрузку.
• Стабильное положение роликов, без сдвигов.
• Эффективное распределение напряжений.

Недостаток в основном в цене, потому что конструкция еще не очень обширно производится.

Двухрядные самоустанавливающиеся

Это неразъемная конструкция, которая состоит из прикрепленных ко внутренней втулке двух рядов шариков. Особенность в том, что при небольших перекосах и сдвигах, тела вращения восстанавливаются на свои места, так как по краям их ограничивают желобки.

• Способность выравниваться.
• Хорошо справляется с радиальными воздействиями.
• Длительная эксплуатация.

• Небольшой угол контакта.
• Не подходит для осевых нагрузок.
• Неудобство неразъемного монтажа.

Игольчатые

По сути это те же ролики, но очень узкие. Из-за своего малого диаметра они называются иглами. Основная структура такая же, только вместо сепараторов используется просто плотная пригонка тел катания и много смазки.

• Низкая сила трения и энергозатраты.
• Работает при больших скоростях вала.
• Малый износ.

• высокие требования к коаксиальности элементов узла;
• любой перекос, удар приведут к поломке.

В статье мы рассказали, какие виды и размеры шариковых подшипников существуют, показали фото. Ориентируйтесь на цену и качество изделия при покупке.