Візьмемо вас до відома підшипника

Як незамінний та важливий компонент механічних виробів, підшипники відіграють важливу роль в опорі обертових валів. Відповідно до різних властивостей тертя в підшипнику,підшипникподіляється на підшипник тертя кочення (який називається підшипником кочення) та підшипник тертя ковзання (який називається підшипником ковзання). Ці два типи підшипників мають свої особливості конструкції, і кожен з них має свої переваги та недоліки в роботі.

Порівняння кочення тапідшипники ковзання

1. Порівняння структури та режиму руху

Найбільш очевидною відмінністю між підшипниками кочення та підшипниками ковзання є наявність або відсутність тіл кочення.

Підшипники кочення мають елементи кочення (кульки, циліндричні ролики, конічні ролики, голчасті ролики), які за рахунок свого обертання підтримують обертовий вал, тому контактна частина є точкою, і чим більше елементів кочення, тим більше точок контакту.

Підшипники ковзання не мають тіл кочення та покладаються на гладкі поверхні для підтримки обертового вала, тому контактною деталлю є поверхня.

Різниця в структурі цих двох визначає, що режим руху підшипника кочення - кочення, а режим руху підшипника ковзання - ковзання, тому ситуація тертя зовсім інша.

 

2. Порівняння вантажопідйомності

Загалом, через велику площу опори підшипника ковзання, його несуча здатність, як правило, вища, ніж у підшипника кочення, і здатність підшипника кочення витримувати ударне навантаження невисока, але повністю змащений рідиною підшипник може витримувати велике ударне навантаження завдяки ролі амортизації та поглинання вібрації завдяки масляній плівці. При високій швидкості обертання відцентрова сила тіл кочення в підшипнику кочення збільшується, а його несуча здатність зменшується (на високих швидкостях схильний до виникнення шуму). У випадку динамічних підшипників ковзання їх несуча здатність збільшується з вищими швидкостями.

3. Порівняння коефіцієнта тертя та опору тертя при запуску

За нормальних робочих умов коефіцієнт тертя підшипників кочення нижчий, ніж у підшипників ковзання, і його значення стабільніше. Змащення підшипників ковзання легко залежить від зовнішніх факторів, таких як швидкість та вібрація, тому коефіцієнт тертя може сильно змінюватися.

Під час запуску опір більший, ніж у підшипника кочення, оскільки підшипник ковзання ще не утворив стабільної масляної плівки, але початковий опір тертя та робочий коефіцієнт тертя гідростатичного підшипника ковзання дуже малі.

 

4. Порівняння застосовних робочих швидкостей

Через обмеження відцентрової сили тіла кочення та підвищення температури підшипника, швидкість підшипника кочення не може бути занадто високою, і він, як правило, підходить для робочих умов із середньою та низькою швидкістю. Підшипники з неповним рідинним змащенням через нагрівання та знос підшипника, робоча швидкість не повинна бути занадто високою. Високошвидкісні характеристики повністю рідинно змащених підшипників дуже хороші, особливо коли гідростатичні підшипники ковзання змащуються повітрям, а їхня швидкість обертання може досягати 100 000 об/хв.

 

5. Порівняння втрат потужності

Через малий коефіцієнт тертя підшипників кочення втрати потужності у них, як правило, невеликі, що менше, ніж у підшипників з неповним рідинним змащенням, але вони значно зростають за умови правильного змащування та встановлення. Втрати потужності на тертя підшипників з повним рідинним змащенням низькі, але для гідростатичних підшипників ковзання загальні втрати потужності можуть бути вищими, ніж у гідростатичних підшипників ковзання, через втрату потужності масляного насоса.

 

6. Порівняння терміну служби

Через вплив точкової корозивності та втоми матеріалу, підшипники кочення зазвичай розраховані на 5~10 років або замінюються під час капітального ремонту. Прокладки неповних підшипників з рідинним змащенням сильно зношені та потребують регулярної заміни. Термін служби повністю підшипників з рідинним змащенням теоретично необмежений, але на практиці втомне руйнування матеріалу підшипника може виникнути через циклічні напруження, особливо для динамічних підшипників ковзання.

 

7. Порівняння точності обертання

Підшипники кочення зазвичай мають високу точність обертання завдяки малому радіальному зазору. Неповний рідинний підшипник знаходиться в стані граничного змащення або змішаного змащення, що призводить до нестабільної роботи, значного зносу та низької точності. Завдяки наявності масляної плівки, повністю рідинний підшипник амортизує та поглинає вібрацію з високою точністю. Гідростатичні підшипники ковзання мають вищу точність обертання.

 

8. Порівняння інших аспектів

У підшипниках кочення використовується олія, мастило або тверде мастило, їх кількість дуже мала, на високій швидкості велика, а чистота оливи має бути високою, тому її потрібно герметизувати, але підшипник легко замінити, і зазвичай не потрібно ремонтувати шийку. Для підшипників ковзання, крім неповного рідкого змащення, мастило зазвичай рідке або газоподібне, його кількість дуже велика, вимоги до чистоти оливи також дуже високі, підшипникові прокладки потребують частої заміни, а іноді й ремонту шийки.

 

Вибір підшипників кочення тапідшипники ковзання

Через складні та різноманітні фактичні умови експлуатації не існує єдиного стандарту для вибору підшипників кочення та ковзання. Завдяки малому коефіцієнту тертя, малому пусковому опору, чутливості, високому ККД та стандартизації, підшипники кочення мають чудову взаємозамінність та універсальність, зручні у використанні, змащенні та обслуговуванні, і їм зазвичай надається пріоритет при виборі, тому вони широко використовуються в загальних машинах. Підшипники ковзання самі по собі мають деякі унікальні переваги і зазвичай використовуються в деяких випадках, коли використання підшипників кочення неможливе, незручне або не має переваг.