Подшипники вращения являются распространенными компонентами в системах перемещения. Они используются в коробках передач, двигателях, шкивах, вентиляторах, насосах — практически в любое время, когда вал вращается, поворотные подшипники используются для уменьшения трения и поддержки радиальных или осевых нагрузок.

Классификация подшипников вращения начинается с типа подшипника, который поддерживает нагрузку — шариковый или роликовый. Следующей отличительной особенностью шариковых и роликовых подшипников является направление основной нагрузки, которое может выдержать подшипник, — радиальное или осевое (также известное как тяга). Затем шарикоподшипники дополнительно классифицируются по конфигурации наружного кольца, в то время как роликовые подшипники дополнительно классифицируются по форме роликов.

Несмотря на то, что существуют десятки разновидностей поворотных подшипников, включая конструкции, разработанные для конкретных условий эксплуатации, конфигураций монтажа и областей применения, здесь рассматриваются наиболее распространенные категории.

В семействе шарикоподшипников, радиальные шарикоподшипники это самый простой тип, с дорожками качения, которые почти совпадают с диаметром шариков. Этот тип подшипников подходит для радиальных нагрузок и для осевых нагрузок в любом направлении, хотя их грузоподъемность относительно невелика по сравнению с другими типами подшипников. Для повышения грузоподъемности при относительно небольших габаритах радиальные шарикоподшипники обычно выпускаются в двухрядной конструкции с двумя рядами шариков вместо одного.

Радиально-упорные шарикоподшипники сконструированы таким образом, что линия, соединяющая точки соприкосновения внутреннего кольца, шарика и наружного кольца, проходит под углом радиально к подшипнику. Угол контакта увеличивает несущую способность, но это означает, что подшипник может выдерживать осевую нагрузку только в одном направлении, поэтому эти подшипники обычно используются парами или в двухрядной конструкции (по существу, два радиально-упорных подшипника, установленных вплотную друг к другу), чтобы выдерживать осевые нагрузки в обоих направлениях.

Шарикоподшипники с четырехточечным контактом это одинарные радиально-упорные подшипники, которые предназначены для выдерживания высоких осевых нагрузок в обоих направлениях. Они также могут выдерживать комбинированные осевые и радиальные нагрузки, при условии, что осевая составляющая является преобладающей.

Упорные шарикоподшипники изготовлены из двух относительно тонких подшипниковых колец (иногда называемых подшипниковыми пластинами или шайбами) с дорожками качения, предназначенными для восприятия осевых нагрузок либо в одном, либо в обоих направлениях. Радиальные нагрузки, как правило, недопустимы для упорных подшипников, а скоростные характеристики ограничены (в некоторых случаях они составляют от 20 до 30 процентов от их аналогов в радиальных подшипниках).

Благодаря роликам, поддерживающим нагрузку, роликоподшипники обладают большей грузоподъемностью и большей жесткостью, чем шарикоподшипники аналогичных размеров. Тип нагрузки, которую они могут выдерживать, зависит в первую очередь от формы ролика.

Цилиндрические роликовые подшипники может выдерживать высокие радиальные нагрузки, в то время как двухрядные цилиндрические версии обладают чрезвычайно высокой радиальной нагрузочной способностью и высокой жесткостью в радиальном направлении. Хотя стандартные цилиндрические роликовые подшипники не способны выдерживать осевые нагрузки, некоторые конструкции включают внутренние ребра или манжеты, которые позволяют им выдерживать относительно небольшие осевые нагрузки в одном или обоих направлениях.

Игольчатые роликовые подшипники используйте длинные тонкие валики, длина которых в три-десять раз превышает диаметр. Они обладают хорошей радиальной нагрузочной способностью, но основное преимущество конструкции иглы заключается в том, что она имеет тонкое поперечное сечение для применений, где требуется высокая радиальная нагрузка, но пространство ограничено.

В отличие от цилиндрических и игольчатых роликовых подшипников, конические роликовые подшипники, которые используют конические ролики для поддержания нагрузки, могут выдерживать осевые нагрузки в одном направлении. Конические роликоподшипники можно рассматривать как роликовую версию радиально-упорного шарикоподшипника, и, как и их аналоги в шарикоподшипниках, конические роликоподшипники часто используются попарно или в двухрядной конструкции для противодействия осевым силам, которые возникают в подшипнике при приложении радиальной нагрузки. Коническая конструкция также улучшает свойства качения и уменьшает трение внутри подшипника.

Сферические роликовые подшипники используйте ролики бочкообразной формы и имейте две внутренние дорожки качения, наклоненные под углом к оси подшипника, и одну наружную дорожку качения сферической формы. Это обеспечивает им возможность самоустанавливания, очень высокую радиальную нагрузку и способность выдерживать осевые нагрузки в обоих направлениях.

Упорные версии роликовых подшипников обычно повторяют преимущества своих радиальных аналогов, но с возможностью осевой нагрузки.

Цилиндрические упорные роликовые подшипники могут выдерживать высокие осевые нагрузки и способны выдерживать ударные нагрузки, хотя радиальные нагрузки недопустимы.

Аналогично, игольчатые упорные роликовые подшипники может выдерживать высокие осевые нагрузки, но в гораздо меньшем форм-факторе благодаря использованию игольчатых подшипников.

Конические упорные роликовые подшипники могут быть однонаправленного или двухнаправленного типа, что указывает на то, могут ли они выдерживать осевые нагрузки в одном направлении или в обоих направлениях. Как и их радиальные аналоги, конические упорные роликовые подшипники обладают “чистым” движением качения, что означает меньшее тепловыделение и меньший износ.

Сферические упорные роликовые подшипники может выдерживать очень высокие осевые нагрузки и небольшие или умеренные радиальные нагрузки, выдерживая некоторое смещение.

Для получения дополнительной информации о подшипниках вращения посетите наш дочерний сайт: bearingtips.com.