Що таке композитний підшипник

Підшипники, що складаються з різних компонентів (металів, пластмас, твердих мастильних матеріалів), називаються композитними підшипниками, які самі є підшипниками ковзання, а композитні підшипники, також відомі як втулки, колодки або підшипники гільз, зазвичай є циліндричними та не містять рухомих частин.

 

Стандартні конфігурації включають циліндричні підшипники для радіальних навантажень, фланцеві підшипники для радіальних та легких осьових навантажень, проставки та поворотні прокладки для великих осьових навантажень, а також ковзні пластини різних форм. Також доступні індивідуальні конструкції, включаючи спеціальні форми, елементи (піддон, отвори, виїмки, виступи тощо) та розміри.

 

Композитні підшипникивикористовуються для ковзного, обертового, коливального або зворотно-поступального руху. Звичайні підшипники зазвичай використовуються як підшипники ковзання, прокладки підшипників та зносостійкі пластини. Ковзні поверхні зазвичай плоскі, але також можуть бути циліндричними та завжди рухатися по прямій лінії, а не здійснюючи обертального руху. Обертальні поверхні включають циліндричні поверхні та один або два напрямки руху. Коливальний та зворотно-поступальний рух включає плоскі або циліндричні поверхні, що рухаються в обох напрямках.

 

Конструкція композитного підшипника може бути суцільною або розрізною (обгорнутою) для легкого встановлення. Підбір підшипника відповідно до застосування є критично важливим. Високі навантаження вимагають підшипників зі збільшеною площею контакту та високою вантажопідйомністю. Підшипники з твердим мастилом призначені для роботи за вищих температур, ніж підшипники, змащені мастильними та консистентними мастилами. Застосування у високотемпературних умовах вимагає спеціальних заходів змащування для мінімізації теплонагріву та тертя.

 

Композитні підшипникивиготовляються в різних конструкціях. Вибір продукту залежить від умов експлуатації та вимог до продуктивності.

 

Типи матеріалів для підшипників з низьким коефіцієнтом тертя

 

Металеві композитні підшипники складаються з металевої основи (зазвичай сталевої або мідної), на яку спікається пористий мідний проміжний шар, просочений PTFE та добавками для отримання робочої поверхні з антифрикційними та високими зносостійкими властивостями. Ці підшипники можуть працювати в сухому стані або із зовнішнім змащенням.

 

Композитні підшипники також можуть бути виготовлені з інженерних пластмас, які мають чудову зносостійкість та низькі властивості тертя, і широко використовуються в умовах сухого тертя та змащення. Литі підшипники, яким можна надати практично будь-якої форми, виготовляються з різноманітних смол, змішаних з армуючими волокнами та твердими мастилами. Ці підшипники мають чудову розмірну стабільність, низький коефіцієнт тертя та добру теплопровідність.

 

Композитні підшипники, армовані волокном, – це ще один вид композитних підшипників, які складаються з намотаних нитками, просочених скловолокном, зносостійких епоксидних смол з низьким коефіцієнтом тертя підшипників та різних підкладок. Така конструкція дозволяє підшипнику витримувати високі статичні та динамічні навантаження, а інертність матеріалу робить його ідеальним для використання в агресивних середовищах.

 

Монометалеві, біметалеві та спечені мідні композитні підшипники призначені для використання в наземних та підводних промислових умовах, де вони повільно рухаються під високими навантаженнями. Просочені мастилом суцільні мідні підшипники забезпечують роботу без потреби в обслуговуванні в умовах високих температур, тоді як моно- та біметалеві підшипники призначені для змащування.

 

Різниця міжкомпозитні підшипникиіпідшипники кочення та голчасті роликові підшипники

 

Між композитними та кочильними підшипниками існують суттєві відмінності, тому вони не є взаємозамінними.

 

1. Підшипники кочення, завдяки своїй складній багатокомпонентній конструкції, прецизійній структурі та точному встановленню, часто набагато дорожчі за композитні підшипники.

2. Підшипники кочення більше підходять для застосувань, що вимагають точного положення вала та/або дуже низького тертя.

3. Композитні підшипники, завдяки більшій площі контакту та адаптивності, можуть забезпечити вищу несучу здатність та стійкість до високих ударних навантажень та зосереджених навантажень на кінцях.

4. Композитні підшипники компенсують перекіс краще, ніж деякі підшипники кочення, зменшуючи вплив зосередженого навантаження на кінці.

5. Композитний підшипник має надтонку цільну конструкцію, що дозволяє зменшити розмір корпусу, значно заощадити простір і вагу.

6. Композитний підшипник має сильніший опір зворотно-поступальному руху, що може подовжити термін служби підшипника.

7. Композитний підшипник не пошкоджується внаслідок зносу, спричиненого ковзанням елементів кочення під час роботи на високій швидкості та занадто низькому навантаженні, а також має відмінні демпфіруючі характеристики.

8. Порівняно з підшипниками кочення, композитні підшипники не мають рухомих частин всередині, тому вони працюють тихіше та майже не мають обмежень швидкості за умови належного змащення системи.

9. Встановлення композитних підшипників просте, потрібна лише обробна оболонка, і це навряд чи призведе до пошкодження аксесуарів порівняно з підшипниками кочення.

10. Порівняно зі стандартними підшипниками кочення, неметалеві композитні підшипники мають сильнішу корозійну стійкість.

11. Композитний підшипник може працювати всуху без витрат на додаткову систему змащення, мастило та простої обладнання під час технічного обслуговування.

12. Композитний підшипник може працювати всухую за умов високої температури та забруднення.