Подшипники являются незаменимыми элементами машин и находят применение практически во всех устройствах, которые используются потребителями в повседневной жизни, начиная с электробритв и заканчивая машинами.

У подшипников есть ряд преимуществ. Они способствуют легкому вращательному действию, тем самым уменьшая усилие или требуемую мощность. Например, невозможно тянуть пылесос по дому без колес или без подшипников к ним.

Назначение и классификация подшипников

Они помогают переносить нагрузки от какого-то устройства, имеющего тенденцию вращаться, к чему-то стационарному и способному переносить нагрузки. В качестве примера можно привести гигантское колесо, которое вращается на подшипниках: весь его вес вместе с весом гигантского колеса переносится на устойчивую структуру, удерживающую гигантское колесо с помощью подшипников.

Но есть один важный аспект, который необходимо учитывать – это смазка, без которой подшипники не смогут выполнять вышеуказанные функции.

Далее следует приступить к рассмотрению классификации подшипников. Они в основном различаются как:

• гидродинамические подшипники;
• гидростатические подшипники;
• подшипники качения.

Гидродинамические и гидростатические подшипники – это проектируемые конструкции. Они сравнительно дорогие, но эффективно работают.

Подшипники качения – это изделия, которые являются легкодоступными каталогизированными продуктами на рынке. Они экономически эффективны.

Хотя подшипники и подразделяются на эти три разновидности, количество типов подшипников огромно. Рассмотрим эти детали подробнее.

Классификация подшипников: маркировка

Существует как минимум 6 распространенных типов подшипников, каждый из которых работает по разным принципам.

Подшипник скольжения

Состоит из вала, вращающегося в отверстии. Существует несколько конкретных стилей: втулка, опорный подшипник, подшипник скольжения, винтовой подшипник, композитный подшипник.

Подшипник качения

В нем предусмотрены качающиеся элементы, расположенные между поворотными и неподвижными дорожками качения: они предотвращают трение скольжения. Если вас заинтересовала данная тема, то здесь при желании вы сможете узнать подробнее про роликовые подшипники https://podshipnik.mobi/catalog/bearings/rolikovye-podshipniki/. Есть две основных разновидности этого типа: шарикоподшипники, в которых элементами качения являются сферические шарики; роликовые подшипники, в которых элементами качения являются цилиндрические, конические и сферические ролики.

Подшипник с драгоценными камнями

Подшипник скольжения, в котором одна из поверхностей изготовлена ​​из сверхтвердого стеклянного драгоценного материала, такого как сапфир, для уменьшения трения и износа.

Жидкий подшипник

Бесконтактный подшипник, в котором нагрузка поддерживается газом или жидкостью (то есть воздушный подшипник).

Магнитный подшипник

В нем нагрузка поддерживается магнитным полем.

Подшипник изгиба

В нем движение поддерживается нагрузочным изгибающимся элементом.

Классификация подшипников по функциям?

Исходя из этого критерия, различают:

• основной подшипник;
• подшипник верхнего конца = поперечная головка/подшипник шплинта;
• подшипник нижнего конца / шатунный подшипник;
• упорный подшипник;
• опора подшипника (подшипник со стороны генератора).

Главный подшипник поддерживает коленчатый вал и используется для удаления тепла, производимого трением.

Функция подшипников верхнего конца заключается в том, что он:

• обеспечивает передачу нагрузки от крестообразного пальца на шатун;
• позволяет относительное движение шатуна и штифта;
• двигает поршневые двигатели с магистральной передачей;
• обеспечивает передачу от шплинта к шатуну;
• позволяет относительное движение шатуна и шплинта.

Функция нижнего конца/подшипника большого конца заключается в том, что он:

• обеспечивает передачу нагрузки от шатуна на коленчатый вал;
• позволяет относительное движение шатуна и журнала.

На работу подшипников влияют такие факторы, как:

• рабочая температура подшипника;
• минимальная толщина масляной пленки;
• скорость потока масла;
• скорость производства тепла;
• потеря мощности подшипника.

Свойства подшипниковых материалов

Различают следующие свойства таких материалов:

• прочность на сжатие для переноса нагрузки зависят от толщины подшипника;
• белый металл 0,3 мм выдерживает давление 141 бар, а белый металл 0,08 мм выдерживает давление 211 бар;
• тонкая подкладка имеет плохую совместимость и сделана из слишком мягкого материала, имеющего тенденцию к выравниванию при больших нагрузках;
• слишком твердый материал выдерживает высокие нагрузки, обладает высокими характеристиками трения и может быть хрупким с плохими усталостными характеристиками;
• мягкость и модуль упругости подшипникового сплава должны быть настолько низкими, насколько это возможно, но достаточно твердыми, чтобы выдерживать самые тяжелые непрерывные нагрузки или ударные нагрузки без пластической деформации;
• мягкий металл течет локально, не повреждая более твердую сталь, называемую совместимостью;
• мягкий металл позволяет вставлять абразивные частицы, чтобы предотвратить повреждение журнала;
• коррозионная стойкость необходима для того, чтобы противостоять коррозийному воздействию смазочного масла.

Совместимость между подшипником и цапфой в граничных условиях подразумевает:

• антисварочные и противозадирные свойства между валом и цапфой во время запуска и остановки, а также с помощью поворотного механизма;
• антифрикционные и износостойкие свойства, зависящие от типа оксидной пленки, которая образуется при реакции без смазочных добавок.

Какие бывают материалы подшипников

Подшипники изготавливаются из разных материалов.

Белый Металл

Белый металл = олово (Sn) + сурьма (Sb) + медь (Cu).

Подшипники с тонкими стенками, жесткая поперечная сборка (88% Sn + 8% Sb + 4% Cu).

Толстостенный подшипник, гибкая поперечина и нижний конец (87% Sn + 9% Sb + 4% Cu).

Олово образует мягкую матрицу для компенсации смещения.

Сурьма образует твердые кубики, чтобы противостоять нагрузке журнала. Имеет тенденцию плавать и отделяться во время кастинга.

Медь удерживает сурьму равномерно, но сначала затвердевает.

Медный свинец и свинцовая бронза

Медный свинец и свинцовая бронза = латунь (Cu + Zn) и бронза (Cu + Sn).

Выдерживает в 3 раза большую нагрузку, чем белый металл.

Медно-бронзовая матрица обеспечивает прочность.

Свинец остается в свободном состоянии, обеспечивает несущие свойства, а стальные полосы обеспечивает подложку.

Наложение 0,024-0,04 мм толщины свинца олова, свинца меди.

Запуск предотвращает кислотную атаку против свинца, но плохую встраиваемость и совместимость.

Алюминиевое олово

Алюминиевое олово = Al Matrix + Si (незначительный) + Overlay7 (Pb + Sn) + Стальная подложка.

Мягкий алюминий образует матрицу и обеспечивает встраиваемость и совместимость.

Олово, удерживаемое в подвеске, обеспечивает несущие свойства.

Свинцовая оловянная накладка 0,02 мм предусмотрена для начальной приработки.

Грузоподъемность в 3 раза выше, чем у белого металла, но требует закаленной цапфы.

Устойчив к кислотной атаке и усталостной прочности.

Как следует из названия, подшипник – это то, что поднимает нагрузки и вокруг которого вращается механизм. Он крепко держится за вращающийся элемент, не оставляя ему возможности для перемещения, или же он удерживает что-то крепкое и плотное на своем месте.

В технических терминах подшипник определяется так: «любые две поверхности, трущиеся друг о друга, будь то втулка вокруг вала или плоская поверхность, движущаяся над другой плоской поверхностью».