Что такое подшипник?

Слово «подшипник» происходит от слова «медведь», что означает «поддерживать» или «нести».

Когда между двумя частями происходит относительное движение и одна часть поддерживает другую, опорная часть называется подшипником.

Таким образом, подшипник – это механический элемент детали машины, который поддерживает другой механический элемент или деталь, находящуюся с ним в относительном движении.

Относительное движение может быть как линейным, так и вращательным.

Как и в случае с траверсой и направляющими двигателя, направляющие действуют как подшипники и относительное движение линейно. Аналогично, пути фрезерных станков и плоских станков можно рассматривать как подшипники.

Как и в случае шпинделей токарных станков, сверлильных и расточных станков, автомобильных осей, коленчатых валов и т. д., относительное движение между ними и подшипником является вращательным.

Нужны подшипники.

Почти во всех типах машин движение или мощность должны передаваться через вращающиеся валы, которые, в свою очередь, удерживаются подшипниками.

Эти подшипники обеспечивают свободное и плавное вращение валов с минимальным трением. Потери мощности или движения можно свести к минимуму с помощью подходящей смазки поверхностей подшипников.

Необходимость или потребность в подшипниках обусловлена ​​следующими двумя целями.

1. Для обеспечения поддержки вращающихся валов.

2. Обеспечить свободное и плавное вращение валов.

3. Выдерживать осевые и радиальные нагрузки.

Типы подшипников.

В целом подшипники можно разделить на два типа:

1. Подшипники скольжения и ;

2. Подшипники качения или подшипники качения.

1. Подшипники скольжения;

Подшипники скольжения и валы совершают относительное движение вследствие скольжения относительно друг друга. В общем, все подшипники, в которых не используются ролики и шарики, можно назвать подшипниками скольжения.

Подшипники скользящих контактов подразделяются на следующие типы.

я. Правая линия или направляющий подшипник;

Если направление относительного движения и скольжения поверхностей параллельно, то подшипник называют прямым или направляющим, например направляющие на траверсах двигателей, направляющих фрезерных станков и шпинделях сверлильно-расточных станков.

ii. Радиальный или журнальный подшипник;

Если относительное движение между валом и подшипником является вращательным и если нагрузка действует перпендикулярно оси вала или вдоль радиуса вала, подшипник называется подшипником скольжения или радиальным подшипником.

Часть вала, окруженная подшипником, называется шейкой.

iii. Упорный подшипник;

Если нагрузка на подшипник параллельна оси вала, подшипник называется упорным.

iv. Подножка или поворотный подшипник;

В упорном подшипнике, если конец вала заканчивается вертикально, опираясь на поверхность подшипника, это называется ступенчатым подшипником или шарнирным подшипником.

v. Подшипник с воротником;

В упорном подшипнике, если концы вала выходят за пределы опорной поверхности и сквозь нее, это называется подшипником с буртиком. Ось вала остается горизонтальной.

ви. Втулочный подшипник;

Простой тип подшипника с втулкой показан на ##Рис. 1.8 ниже. Он состоит из чугунного корпуса и втулки из латуни или бронзы.

Корпус имеет прямоугольное основание. Основание сделано полым, чтобы минимизировать площадь обрабатываемой поверхности. В основании предусмотрены два эллиптических отверстия для крепления подшипника болтами.

В верхней части корпуса имеется масляное отверстие, проходящее через втулку. Таким образом, смазку вала и втулки можно производить через смазочное отверстие.

Внутренний диаметр втулки равен диаметру вала. Втулка фиксируется наложением потайного винта таким образом, чтобы предотвратить ее вращение или скольжение вместе с валом.

Если втулка изнашивается, ее заменяют новой. Вал можно вставлять в подшипник только торцом. Это один из недостатков данного подшипника.

Подшипник с втулкой находит применение при небольших нагрузках и низких скоростях.

VII. Подшипник постамента;

Подшипник постамента широко известен как блок Пламмера. Его еще называют разъемным или разделенным опорным подшипником.

Он состоит из чугунного блока, называемого постаментом, чугунной крышки, двух половин из бронзовой латуни, двух пятен с квадратными головками из мягкой стали и двух наборов шестиугольных контргаек, как показано на ##Рис. 1.9 ниже.

Подшипник разъемного типа; он состоит из двух половин.

Верхняя часть называется крышкой, которая крепится к основному корпусу, называемому пьедесталом, с помощью болтов с квадратной головкой и шестигранных гаек.

Такое разделение или разделение подшипника облегчает установку и снятие вала, а также половин разъемной втулки.

Разъемные втулки известны как латуни или ступеньки.

В нижней разъемной втулке предусмотрено уплотнение, которое вставляется в отверстие, предусмотренное в корпусе.

Таким образом, вращение втулки предотвращается вместе с валом, а осевое перемещение предотвращается с помощью фланцев с буртиком на концах.

Материал разъемной втулки — латунь, бронза, белый металл и т. д.

Вал опирается на нижнюю разрезную втулку. Верхняя разрезная втулка надевается на вал и, наконец, затягивается крышка.

Между крышкой и корпусом оставлен небольшой зазор, который помогает при опускании крышки для спасения втулки с новыми накладками.

Этот подшипник находит свое применение при высоких скоростях и различных направлениях нагрузки.

viii. Подшипник подножки или поворотный подшипник.

В ступенчатом или поворотном подшипнике давление действует параллельно оси вала, и вал упирается в подшипник одним концом.

Он состоит из чугунного вертикального круглого блока или корпуса с прямоугольным основанием и втулкой из бронзы, как показано на ##Рис. 1.10 ниже.

Блок имеет открытый конец, через который вставляется вал. Вал покоится вертикально на стальном диске, имеющем вогнутое покрытие.

Вращение диска вместе с валом предотвращается с помощью штифта, наполовину вставленного в диск и корпус.

Вращение втулки вместе с валом предотвращается с помощью упора, предусмотренного на ее шейке чуть ниже буртика.

Эти подшипники находят применение в текстильном, бумажном и т. д. оборудовании, используемом при небольших нагрузках и низких скоростях.

В ступенчатом подшипнике смазка затруднена, так как масло выбрасывается наружу из центра под действием центробежной силы.

2. Подшипники качения или подшипники качения.

В подшипниках качения относительное движение между валом и подшипником происходит за счет качения шариков и роликов, используемых в подшипниках.

Поэтому их называют подшипниками качения или шариковыми и роликовыми подшипниками.

Трение в подшипнике намного меньше, чем в подшипниках со скольжением, и меньше истирается оборудование, которое требует частого запуска и остановки под нагрузкой.

Поэтому эти подшипники называются подшипниками качения.

Существует два типа подшипников качения, и они есть;

1. Шарикоподшипники и ;

2. Роликовый подшипник.

я. Шарикоподшипники;

Сферические шарики используются в шарикоподшипниках.

Существует два типа шарикоподшипников;

(я) Радиальные шарикоподшипники и (ii) Упорные шарикоподшипники.

Радиальные шарикоподшипники используются для восприятия радиальных нагрузок или нагрузок, перпендикулярных оси валов, а упорные подшипники используются для осевых нагрузок, т. е. нагрузок, действующих параллельно оси вала.

Упорные шарикоподшипники используются для передачи осевых нагрузок на валы.

Они состоят из закаленных стальных шариков, помещенных между двумя дорожками. Обоймы представляют собой рифленые кольца из закаленной стали. Одна обойма вращается вместе с валом, а другая закреплена в корпусе подшипника.

Шарики удерживаются на месте с помощью сепараторов. Сепараторы представляют собой сепараторы шариков, изготовленные из прессованной латуни.

Устройство простого упорного подшипника показано на ##Рис. 1.11 ниже. Упорные шарикоподшипники используются до скорости 2000 об/мин.

Для более высоких скоростей осевых нагрузок используются радиально-упорные шарикоподшипники. При высокой скорости шарики вытесняются из дорожек за счет центробежной силы, развивающейся в подпятниках.

ii. роликовые подшипники;

Роликоподшипники можно разделить на радиальные роликоподшипники и упорные роликоподшипники. Радиальные и упорные роликоподшипники воспринимают радиальные и упорные нагрузки соответственно.

Оба этих подшипника можно дополнительно классифицировать в зависимости от типа используемых роликов, например, цилиндрические роликоподшипники, игольчатые роликоподшипники и конические роликоподшипники.

По сравнению с шарикоподшипниками роликоподшипники создают большее трение, но имеют большую грузоподъемность. Для применений с легкими нагрузками используются шарикоподшипники, обслуживание которых меньше, чем у роликовых подшипников того же размера.

Однако если нагрузка относительно велика и подшипники подвержены ударным нагрузкам, используются только роликовые подшипники.

Преимущества и недостатки шариковых и роликовых подшипников;

По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения имеют следующие преимущества и недостатки.

Преимущества.

1. Трение при запуске и движении низкое.

2. Замена проста.

3. Может использоваться как для радиальных, так и для осевых нагрузок.

4. Смазка простая.

5. Стоимость обслуживания низкая.

Недостатки.

1. Высокая первоначальная стоимость.

2. Трудно заметить возникновение поломки подшипника.

3. Корпус подшипника требует высокоточной механической обработки.