принцип работы подшипников 

Основная функция подшипника — снижение трения и поддержка вращающихся (или колеблющихся) частей. В зависимости от типа, принципы их работы можно разделить на две основные категории.

Классификация: подшипники качения и подшипники скольжения.

1.Подшипники качения (наиболее распространенные, например, шариковые подшипники с глубоким пазом)

Этот тип используется в подавляющем большинстве машин (электродвигатели, ступицы автомобильных колес и т. д.). Принцип его работы основан на качении, а не на скольжении.

Основные компоненты : внутреннее кольцо, внешнее кольцо, элементы качения (шарики или ролики), сепаратор.

Принцип работы : При вращении внутреннего или внешнего кольца, элементы качения перемещаются между дорожками качения внутреннего и внешнего колец.

Преимущества : Сопротивление трения качения значительно меньше, чем сопротивление трения скольжения. Поэтому двигатель быстро запускается, обладает высокой эффективностью и выделяет меньше тепла.

Передача усилия : усилие во вращающихся деталях → Внутреннее кольцо → Элементы качения → Внешнее кольцо → Корпус подшипника.

• 2.Подшипники скольжения (для высокоскоростных, высоконагруженных или прецизионных применений)

В подшипниках такого типа отсутствуют элементы качения, и их работа основана на очень тонкой масляной пленке, образующейся при относительном движении.

Основные компоненты : подшипниковый вкладыш (обычно с антифрикционным материалом) и шейка подшипника.

Критическое состояние : гидродинамическая смазка.

В неподвижном состоянии : вал опускается на дно и находится в непосредственном контакте с подшипниковой втулкой.

При запуске : вал начинает вращаться, подавая смазочное масло в клиновидный зазор и создавая «давление масляного клина».

В нормальном режиме работы : давления достаточно, чтобы «поднять» вал, образуя сплошную масляную пленку (толщиной всего от нескольких микрометров до десятков микрометров). В это время вал и…

Вкладыши подшипников разделены масляной пленкой и не соприкасаются напрямую.

Принцип действия и преимущества : После образования масляной пленки трение минимально, срок службы длительный, она способна поглощать вибрации и выдерживать чрезвычайно высокие ударные нагрузки.

Типичные области применения : коленчатые валы двигателей, гребные валы крупных судов и шпиндели прецизионных станков.

Сравнение и резюме

Характеристики подшипников качения и подшипников скольжения

Основной принцип: трение качения; гидродинамическая или гидростатическая масляная пленка.

Трение при запуске: низкое (прямое качение); высокое (потенциальное сухое трение при запуске).

Рабочее трение низкое или чрезвычайно низкое (после образования масляной пленки).

Ограничения скорости: средние (ограничены центробежной силой и повышением температуры) – чрезвычайно высокие (например, центробежные компрессоры)

Точность чрезвычайно высока из-за ограничений, связанных с зазорами (ошибка гомогенизации масляной пленки).

Техническое обслуживание: Простое (регулярная смазка) Сложное (требуется надежная система подачи масла)

Стоимость: Стандартизированная, низкая; Высокая (требуются высокоточные подшипники и система смазки).

Суммируя:

В подшипниках качения сопротивление уменьшается за счет использования трения качения вместо трения скольжения через «шарики или ролики»; в подшипниках скольжения используется слой «масла», образующийся при высокоскоростном вращении.

Мембрана используется для предотвращения прямого контакта металла, что обеспечивает сверхнизкое трение и длительный срок службы.