Підшипники

Підшипники (Bearings) - це технічні пристрої, що є частиною опор осей і валів, що обертаються.
Вони сприймають радіальні та осьові навантаження, прикладені до валу або осі, і передають їх на раму, корпус чи інші частини конструкції.
При цьому вони повинні також утримувати вал у просторі, забезпечувати обертання, гойдання або лінійне переміщення з мінімальними втратами енергії.
Від якості підшипників значною мірою залежить коефіцієнт корисної дії, працездатність та довговічність машини.

По виду тертя розрізняють:

- підшипники ковзання, в яких опорна поверхня осі або валу ковзає по робочій поверхні підшипника;
Підшипник ковзання являє собою корпус, що має циліндричний отвір, в який вставляється вкладиш або втулка з антифрикційного матеріалу - часто використовуються кольорові метали і пристрій, що змащує.
Між валом та отвором втулки підшипника є зазор, який дозволяє вільно обертатися валу.

- підшипники кочення, в яких використовується тертя кочення завдяки установці кульок або роликів між рухомим та нерухомим кільцями підшипника.
Підшипники кочення працюють при терті кочення і складаються з двох кілець, тіл кочення, сепаратора, що відокремлює тіла кочення один від одного, що утримує на рівній відстані і спрямовує їх рух.
По зовнішній поверхні внутрішнього кільця і ​​внутрішньої поверхні зовнішнього кільця або на торцевих поверхнях кілець завзятих підшипників кочення виконують жолоби - доріжки кочення, за якими під час роботи підшипника котяться тіла кочення.

Підшипники кочення класифікуються на основні типи:

- кулькові;
Найбільш поширений тип підшипників - кулькові.
У них використовуються сферичні тіла кочення, які котяться в бігових доріжках, виконаних на поверхнях зовнішніх кілець - обойм, і поміщені в сепаратори.
Завдяки точковому контакту між кульками та біговою доріжкою момент тертя у кулькових підшипників мінімальний, тому вони можуть розвивати великі швидкості обертання.

- роликові циліндричні;
Відмінною особливістю роликових циліндричних підшипників є застосування як тіл кочення циліндричних роликів, укладених у сепаратори, що виготовляються з різних матеріалів.
Призначені для несення високих радіальних навантажень за відсутності осьових.
Підвищена несуча здатність роликових циліндричних підшипників обумовлена ​​лінійним контактом між роликами та біговими доріжками.

- роликові конічні;
Завдяки застосуванню конічних роликів, розташованих під деяким кутом до осі обертання підшипника, роликові конічні підшипники сприймає комбіновані навантаження – спільну дію радіальних та осьових сил.
- дворядні самовстановлювальні підшипники;
У дворядних самовстановлюються підшипників внутрішня поверхня зовнішнього кільця виконана по сфері, надаючи здатність самовстановлюватися, що дозволяє їм працювати при значному перекосі внутрішнього кільця щодо зовнішнього, викликаного неспіввісністю посадкових місць або прогином валу від дії навантажень.
Подвійний ряд тіл кочення забезпечує підвищену вантажопідйомність та компенсує негативні конструктивні особливості.

- голчасті підшипники;
Використання тонких циліндричних тіл кочення - голок - в голчастих підшипниках дозволяє знизити радіальні розміри в порівнянні зі звичайними роликовими циліндричними підшипниками і зменшити собівартість при збереженні приблизно такої ж або навіть більшої несучої здатності, проте мають обмеження швидкості обертання.

- упорні кулькові;
Упорні кулькові підшипники є різновидом кулькових підшипників.

- упорні роликові;
Призначені для сприйняття лише осьових навантажень – радіальне навантаження сприймати не можуть.
Завзяті роликові підшипники використовуються в тих випадках, коли діють дуже великі осьові навантаження.

Існують також магнітні підшипники.
Принцип роботи магнітного підшипника заснований на використанні левітації, що створюється електричними та магнітними полями.
Магнітні підшипники дозволяють без фізичного контакту здійснювати підвіс валу, що обертається, і його відносне обертання без тертя і зносу.