По принципу работы все подшипники можно разделить на несколько типов:
- подшипники качения;
- подшипники скольжения;
- газостатические подшипники;
- газодинамические подшипники;
- гидростатические подшипники;
- гидродинамические подшипники;
- магнитные подшипники;
Основные типы, которые применяются в машиностроении - это подшипники качения и подшипники скольжения.
Подшипники качения.
Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба - дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.
Подшипники качения работают преимущественно на трении качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения) поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые - чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.
Классификация
Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:
- По виду тел качения
- Шариковые,
- Роликовые;
- По типу воспринимаемой нагрузки
- Радиальные,
- Радиально-упорные,
- Упорно-радиальные,
- Упорные,
- Линейные;
- По числу рядов тел качения
- Однорядные,
- Двухрядные,
- Многорядные;
- По способности компенсировать перекосы валов
- Самоустанавливающиеся
- Несамоустанавливающиеся
Радиальные подшипники в основном предназначены для поддержания нагрузки, перпендикулярной оси вала, в то время как упорные подшипники воспринимают нагрузку, параллельную оси вала.
Подшипники также делятся в соответствии с конкретными областями применения, например, на колесные подшипники для автомобильной промышленности.
Подшипник скольжения - опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу.
Расчёт зазора подшипника, работающего в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки. При расчёте определяются: минимальная толщина смазочного слоя (измеряемая в мкм), давления в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжение бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.
Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает: низкое трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей среды и может быть; жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для не металлических подшипников), пластичной (на основе литиевого мыла и кальция сульфоната и др.), твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.) и газообразной (различные инертные газы, азот и др.).
Наилучшие эксплуатационные свойства демонстрируют пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно в поры.
Антифрикционные материалы подшипников изготавливают из твёрдых сплавов (карбид вольфрама или карбид хрома методом порошковой металлургии либо высокоскоростным газопламенным напылением), баббитов и бронз, полимерных материалов, керамики, твёрдых пород дерева (железное дерево).
В зависимости от формы подшипникового отверстия подшипники скольжения разделяют на:
- одно - или многоповерхностные;
- со смещением поверхностей (по направлению вращения) или без (для сохранения возможности обратного вращения);
- со (или без) смещением центра (для конечной установки валов после монтажа).
