Опорные подшипник: Опорные подшипники: конструкция и эксплуатация

Опорные подшипники: конструкция и эксплуатация

Опорный или, как принято называть, упорный подшипник представляет собой особый тип подшипников качения и скольжения, воспринимающих исключительно осевую нагрузку. Также существуют и виды в большей или меньшей степени воспринимающие радиальные усилия — радиально-упорные и упорно-радиальные подшипники.

Навигация по статье

Конструкция опорных подшипников

Назначение опорных подшипников

Виды и особенности опорных подшипников

Особенности обслуживания опорных подшипников

Конструкция опорных подшипников

В обычном варианте опорный подшипник состоит из двух колец с выточенными в них канавками, в которых расположены тела качения сферической или цилиндрической формы. Тела, как правило, крепятся в сепараторе. Посадочная поверхность свободного и наружного кольца может иметь сферическую или плоскую форму.

Подшипник опорный может быть открытым или закрытым, иметь одно или два кольца (например, рассчитан на установку в корпус машины). Также он может не иметь сепаратора, быть одинарным или двойным.

Дорожки опорного подшипника воспринимают только ограниченное центробежное усилие при движении тел качения, что значительно ограничивает его частоту вращения. Поэтому при высоком количестве оборотов рекомендуется использовать упорно-радиальные подшипники.

Назначение опорных подшипников

Опорные подшипники широко используются в различных машинах и механизмах где действуют серьёзные осевые усилия:

• Тихоходные редуктора.
• Шпиндели и вращающиеся центры станочного оборудования.
• Поворотные устройства.
• Задвижки.
• Вертикальные валы различных механизмов.
• Металлорежущие станки.
• Прокатное и другое металлургическое оборудование.
• Ходовая часть автомобилей — опорный подшипник передней стойки и т.
  д.
• Домкраты и другие устройства и оборудование на транспорте, в энергетической горной, металлургической и других сферах промышленной деятельности.

Виды и особенности опорных подшипников

Во многих механизмах используется опорный подшипник скольжения, но всё же наиболее массовое применение получили подшипники качения. На них и остановим наше внимание. В первую очередь опорный подшипник можно классифицировать по распределению нагрузки:

• Упорные подшипники — предназначены для восприятия преимущественно осевой нагрузки. Допустима лишь предельно малые радиальные усилия.
• Упорно-радиальные — воспринимают преимущественно осевую и небольшую радиальную нагрузку.
• Радиально-упорные подшипники — воспринимают комбинированную осевую и радиальную нагрузку.

По количеству рядов тел качения опорные подшипники подразделяются на:

• Однорядные.
• Двухрядные.
• Многорядные.

В зависимости от способности компенсации перекосов валов подшипники подразделяются на:

• Несамоустанавливающиеся. Взаимный перекос колец может достигать 8°.
• Самоустанавливающиеся. Возможен перекос колец до 4°.

Возможность восприятия того или иного типа нагрузки во многом определяется формой тел качения подшипника. Существует два основных типа — шариковые и роликовые опорные подшипники. Шариковый опорный подшипник воспринимает исключительно осевые нагрузки и является несамоустанавливающимся. При однорядном исполнении может воспринимать односторонние усилия. Двухрядный шариковый опорный подшипник воспринимает двустороннюю нагрузку.

Опорный роликовый подшипник применяется при высоких осевых нагрузках. В зависимости от формы тела качения они подразделяются на:

• Конические опорные роликовые подшипники — рассчитаны на работу при очень высоких нагрузках, при механических ударах и высоких скоростях вращения.
• Опорные подшипники с цилиндрическими роликами. Данный тип оптимально подходит для работы на сравнительно небольших скоростях, но при высоких нагрузках.
• Подшипники опорные со сфероконическими роликами. Характеризуются стойкостью к высоким осевым и радиальным нагрузкам. Важной особенностью является способность к самоустанавливаемости.

Важной особенностью опорных подшипников является конструкция его сепаратора. Существует два основных типа:

• Цельный полностью закрытый, где в каждом гнезде находится тело качения.
• Штампованный без отдельных гнезд для каждого ролика или шарика.

Устройство с цельным сепаратором дороже в производстве и выпускаются ведущими мировыми производителями. Открытые сепараторы удешевляют подшипник, то их применение при высоких скоростях вращения крайне не рекомендуется. Причина в том, что перемычки могут просто не выдержать создаваемых при быстром вращении усилий, и тела качения сгруппируются и будут свободно перемещаться по дорожке. Результатом будет не только выход из строя и, соответственно, преждевременная замена опорного подшипника, но и вероятная поломка дорогостоящего оборудования. Поэтому рекомендуется приобретать и устанавливать высококачественные опорные подшипники от известных мировых брендов с литым сепаратором, стойкие к высокой нагрузке.

Особенности обслуживания опорных подшипников

В процессе эксплуатации оборудования, при проведении периодического обслуживания, рабочих осмотров или замены смежных деталей, необходима обязательная диагностика опорных подшипников для принятия решения об их дальнейшей работе.

Порядок осмотра:

• Взятие пробы пластичной смазки для анализа на примеси и соответствие требованиям эксплуатации.
• Оценка количества пластичной смазки в подшипниковом узле.
• Удаление смазки для тщательного осмотра.
• Проверка наличия повреждений и дефектов сепаратора.
• Контроль состояния видимых частей тел качения и дорожки качения.

При принятии решения по дальнейшей эксплуатации или замене опорного подшипника необходимо принять во внимание следующие факторы:

• Наличие дефектов, их характер и степень повреждений.
• Режим эксплуатации оборудования.
• Производительность оборудования.
• Периодичность осмотров.

При выявлении повреждений необходимо установить причину и провести профилактические мероприятия, которые включают:

• Анализ и улучшение технологии монтажа подшипника или узлов оборудования.
• Применение более качественных уплотнений.
• Защита от коррозии при простоях.
• Усовершенствование способа подачи смазки, использование смазочных материалов с требуемыми свойствами.
• Проверка точности обработки посадочных мест.
• Проверка внутренних зазоров подшипника, а также другие работы в зависимости от особенностей конструкции оборудования.

Другие статьи

Предохранительные муфты

Предохранительные муфты входят в число наиболее ответственных узлов привода, обеспечивающих не только передачу крутящего момента, но и защиту оборудования от чрезмерных нагрузок и др. нештатных ситуаций. Компания «Ф и Ф», в качестве официального представителя в России, предлагает большой выбор муфт одного из ведущих мировых производителей –  компании  FLENDER.

Привод для конвейера

В организации ритмичной работы технологической цепочки промышленных предприятий конвейер играет одну из главных, если не главную роль. При правильном проектировании и использовании надежного оборудования конвейер будет приносить огромную прибыль, при недочётах и непродуманном выборе производителя и поставщика – простои и материальные убытки.

Муфты – виды и применение

Муфты применяются практически во всех производственных и промышленных отраслях. Насчитывается несколько десятков разновидностей таких узлов, которые различаются по форме, размерам и принципу работы.

Опорные подшипники скольжения | Как устроен

Опорный подшипник скольжения – это тип опоры, который наиболее востребован в механизмах с валами, имеющими очень высокую частоту вращения. В этом случае качение – не самый лучший вариант, так как центробежные силы с большими значениями, которые создает при вращении ось, воздействуя на шарики или ролики, быстро разрушают деталь. Также узел скольжения идеален там, где необходима разъемность конструкции для упрощения монтажа и обслуживания. В некоторых случаях, например в двигателях внутреннего сгорания, такое решение можно уверенно называть единственным возможным.  В автомобилестроении большим спросом пользуется сферический подшипник скольжения, который устанавливают на наконечник штока. Он легко монтируется отдельными элементами и при этом купить новую деталь, при выходе изделия из строя, можно совсем недорого.

Как устроен опорный подшипник скольжения

Конструкция опорного подшипника предельно проста, но при этом его изготовление требует высокой точности. Шейка вала размещается в расточке, изготовленной в специальном вкладыше. При этом диаметр расточки немного больше диаметра самого вала. Составной вкладыш из двух половин располагают в корпусе узла, на опорных колодках с условием, чтобы оси собранного вкладыша и расточки совпадали с большой степенью точности. Принцип работы опорного подшипника нераздельно связан с маслом, которое подается в расточку по специально предусмотренной магистрали. Масло создает пленку между поверхностями расточки и вала, обеспечивающую оптимальный для узла режим вращения.

Для того чтобы регулировать подачу масла, используют ограничительную шайбу. Отработка выдавливается через предусмотренный конструкцией радиальный зазор и попадает в корпус изделия. Оттуда оно по маслопроводу стекает назад в бак. На крышке подшипника расположен бачок аварийной подачи масла, в который жидкость выдавливается по трубке при нормальной работе узла из зазора между вкладышем и валом.

Особенности изготовления и эксплуатации опорных подшипников скольжения

Рассказывать о том, что такое опорный подшипник скольжения, проще всего на примере турбинной установки, где эта деталь является обязательным элементом. Основной работой изделия в этом случае является восприятие усилий, которые действуют на ротор, а также обеспечение его максимально точного положения относительно статора. Деталь берет на себя радиальные силы, создаваемые ротором, в том числе связанные с его расцентровкой и уравновешиванием. При этом важно помнить, что все нагрузки осевого типа воспринимают отдельные упорные подшипники, которые иногда совмещают с опорными узлами. Расчет опорных частей валов и роторов, вращающихся с большими скоростями, всегда выполняется с учетом этих особенностей.

Эффективная и надежная опора, создаваемая изделием такого типа, обеспечивает продолжительную бесперебойную работу узла вращения. Поэтому опорный подшипник должен соответствовать нескольким требованиям, несоблюдение которых влечет самые серьезные последствия, в том числе выход из строя дорогостоящего оборудования.

1. Подшипник должен являться максимально надежной деталью, так как его выход из строя почти всегда связан с повреждением уплотнений или непосредственно проточной части. Одной из самых серьезных проблем считается недостаточная подача масла или полное ее прекращение. Это приводит к тому, что трение нагревает его, и вкладыши начинают плавиться. Эта часть узла обычно изготовлена из баббита, который выдерживает температуру не более 350 градусов Цельсия. Но проблемы могут начаться и при меньших температурах. Так, всего при 115 градусах поверхность элемента теряет плотность и, соответственно, сопротивление к износу. Если вкладыш нагрет до 130 градусов, то и смазка перестает его качественно защищать, так как ее пленка начинает рваться. Чтобы избежать перегрева, многие механизмы оснащают датчиками температуры масла, дающими команду к остановке оборудования, когда температура повышается до 75 градусов.

2. Конструкция подшипника должна обеспечивать высокую экономичность при эксплуатации. Достичь этого можно увеличением точности изделия. Предполагается, что чем меньше вал смещается относительно оси расточки, тем меньшие значения имеют зазоры, как в уплотнениях, так и в самой проточной части. Уменьшение зазоров подразумевает рост КПД и снижение утечек масла при работе узла вращения.

3. В смазочном слое опорного элемента должно быть минимальное трение. Отвод тепла, выделяемого в процессе такой работы, обеспечивает в подшипнике масло. Таким образом, оно не только снижает коэффициент трения в узле, но и играет ключевую роль в его охлаждении при эксплуатации. При расчете расхода масла важно помнить о том, что его должно быть достаточно для эффективного теплоотвода. Расчетная температура масла на входе в упорный элемент обычно не превышает 45 градусов, а на выходе – 65 градусов Цельсия.

Учитывая все приведенные выше требования, нужно помнить о том, что безусловное соблюдение одних из них частично или полностью исключает выполнение других. Это хорошо видно во втором пункте. При снижении зазора растет экономичность детали, но при этом увеличивается и работа трения. Скользить валу в таких условиях сложнее и при этом снижается срок службы масла, которое стремительно «стареет». Учитывая то, что на надежность работы подшипника влияют различные факторы, конструкторы вынуждены идти на компромисс и жертвовать одними показателями в угоду другим, наиболее актуальным для данного случая.

Принцип работы опорного подшипника скольжения

В том случае, если механизм остановлен, вал или ось ротора опирается на нижнюю часть расточки вкладыша. При вращении с достаточно большой частотой, эффект прилипания будет увлекать масло в зазор между валом и вкладышем и давление жидкости там будет расти вместе с частотой. Вскоре частота вращения достигнет такой величины, при котором давление жидкости в зазоре полностью уравновесит радиальные нагрузки от вала и сил, которые действуют на него при работе механизма. Существует закономерность, согласно которой снижение размеров зазора положительно влияет на несущие способности масла в подшипнике. Но эта медаль имеет и обратную сторону – высокоточные узлы гораздо дороже в изготовлении и полусухое трение, характерное для такой системы в момент начала вращения вала, очень быстро выводит вкладыши из строя.

Для того, чтобы опорный подшипник качественно выполнял свою работу, при изготовлении к нему предъявляются самые высокие требования. Несоблюдение размеров, соосности и зазоров приводит к появлению в детали вибраций, повышению коэффициента трения, росту температуры в ходе работы и, соответственно, быстрому выходу из строя вкладышей или даже всего устройства. Помимо этого низкое качество подшипника сказывается на расходе масла, которое может неконтролируемо вытекать через излишне большие зазоры или плохо циркулировать в системе при их заниженном значении. Оба случая приводят к повышению потребности механизма в смазочных материалах и обслуживании. Перерасход и нехватка масла, как мы уже писали, влияют на срок службы изделия.

Поделитесь в соц. сетях

Автомобильные статьи экспертов — DIY, Коды неисправностей, Как сделать

Экспертные автомобильные статьи — DIY, Коды неисправностей, Как | Ваш механик совет

Получить предложение

Что делает стабилизатор поперечной устойчивости?

Стабилизатор поперечной устойчивости (также называемый стабилизатором поперечной устойчивости или стабилизатором поперечной устойчивости) является компонентом подвески некоторых автомобилей. Вы можете догадаться…

Как заменить топливный насос

Топливные насосы помогают перекачивать бензин из топливного бака в топливную рампу. Топливные насосы имеют фильтры для предотвращения попадания мелких частиц в двигатель автомобиля.

Безопасно ли ездить с утечкой вакуума?

Утечка является наиболее распространенной проблемой вакуумной системы. Если вакуумная система вашего автомобиля негерметична, ваш автомобиль…

Как заменить переключатель отпускания тормоза круиз-контроля

Круиз-контроль выключается переключателем отпускания тормоза, который выходит из строя, когда круиз-контроль не отключается или не устанавливается должным образом.

Почему у автомобилей разные интервалы замены масла?

Интервалы замены автомобильного масла зависят от марки, модели и года выпуска автомобиля. Правильный тип масла и то, как используется автомобиль, также имеют значение.

Нужно ли менять моторное масло в жаркую или холодную погоду?

Температура наружного воздуха может изменить работу моторного масла. Многовязкое моторное масло позволяет легко поддерживать эффективную работу вашего автомобиля круглый год.

Руководство по присадкам к моторным маслам

Моторное масло содержит различные присадки, улучшающие его работу. Как обычные, так и синтетические масла содержат присадки, которые помогают предотвратить износ двигателя.

Какой тип масла следует использовать?

Замена масла в автомобиле является одной из важнейших задач по обслуживанию автомобиля. В вашем двигателе может использоваться синтетическое моторное масло, обычное масло или масло любого другого типа.

Как предотвратить образование шлама в моторном масле

Регулярная замена масла в автомобиле помогает предотвратить образование шлама. Шлам моторного масла может привести к увеличению расхода топлива, низкому давлению масла и повреждению деталей двигателя.

Сколько масла потребляет моя машина?

Моторное масло жизненно важно для работы двигателя. Обычно в 4-цилиндровых двигателях используется пять литров масла, в 6-цилиндровых — шесть литров, а в двигателях V8 — восемь.

Советы по уходу за автомобилем в задымленную погоду и в рекордную жару

Как защитить свой автомобиль от дыма, пепла и сильной летней жары

Высокооплачиваемые вакансии автомеханика рядом с вами

Ищете работу автомеханика? Найдите множество отлично оплачиваемых вакансий для автомехаников рядом с вашим домом.

Механики, которые приходят к вам

Преимущества использования мобильного механика вместо поездки на автомобиле в мастерскую

Как заменить реле топливного насоса

Реле топливного насоса выходит из строя, когда нет слышимого зажигание включается и когда машина заводится после дольше чем обычно.

Как проверить катушку зажигания

Если вы подозреваете, что в вашем автомобиле неисправна катушка зажигания, проверьте ее с помощью мультиметра, выполнив 7 простых шагов.

Как читать и понимать коды индикатора «Проверьте двигатель» (OBD-II)

Индикатор «Проверить двигатель» указывает на код неисправности, хранящийся в компьютере автомобиля, и может указывать на ряд проблем.

Когда следует менять масло?

Масло необходимо менять через определенные промежутки времени. С синтетическим маслом Mobil 1 вы можете оптимизировать производительность и реже менять масло.

Каков срок годности моторного масла?

Если вы планируете хранить масло, полезно знать, как долго может храниться моторное масло. Храните моторное масло в прохладном темном месте, чтобы оно прослужило дольше.

Каковы риски перехода на синтетическое масло в старых автомобилях?

В старых автомобилях обычно приходится использовать обычное моторное масло вместо синтетического моторного масла. Переход на синтетику может привести к протечкам двигателя или повреждению двигателя.

Автомобили нуждаются в замене масла чаще или реже по мере их старения?

Двигатели автомобилей изнашиваются по мере увеличения пробега. Старые двигатели и двигатели с большим пробегом имеют более низкие допуски, что требует более частой замены масла.

Почему масла 5W-30 и 5W-20 так распространены?

Замена масла – одна из важнейших задач по уходу за автомобилем. В большинстве автомобилей используется масло 5W-20 или 5W-30, потому что эти масла лучше всего работают при высоких или низких температурах.

Почему вязкость моторного масла имеет значение?

Вязкость моторного масла определяет, насколько оно густое или жидкое. Мультивязкостные масла избавляют от необходимости менять масло в разные сезоны.

Как масло смазывает двигатель?

Масло — необходимая жидкость в двигателе автомобиля. Моторное масло смазывает детали двигателя и предотвращает перегрев автомобиля. Замена масла помогает продлить срок службы двигателя.

Как починить сменный автомобильный термостат?

Что нужно знать, чтобы починить автомобильный термостат.

Высокооплачиваемая работа мобильного механика рядом со мной

Наш исчерпывающий справочник по поиску хорошо оплачиваемой работы мобильного механика рядом с вами. Вакансия мобильного автомеханика по всей стране.

---

Автомобильные статьи экспертов — DIY, Коды неисправностей, Как сделать

Экспертные автомобильные статьи — DIY, Коды неисправностей, Как | Ваш механик совет

Получить предложение

Что делает стабилизатор поперечной устойчивости?

Стабилизатор поперечной устойчивости (также называемый стабилизатором поперечной устойчивости или стабилизатором поперечной устойчивости) является компонентом подвески некоторых автомобилей. Вы можете догадаться…

Как заменить топливный насос

Топливные насосы помогают перекачивать бензин из топливного бака в топливную рампу. Топливные насосы имеют фильтры для предотвращения попадания мелких частиц в двигатель автомобиля.

Безопасно ли ездить с утечкой вакуума?

Утечка является наиболее распространенной проблемой вакуумной системы. Если вакуумная система вашего автомобиля негерметична, ваш автомобиль…

Как заменить переключатель отпускания тормоза круиз-контроля

Круиз-контроль выключается переключателем отпускания тормоза, который выходит из строя, когда круиз-контроль не отключается или не устанавливается должным образом.

Почему у автомобилей разные интервалы замены масла?

Интервалы замены автомобильного масла зависят от марки, модели и года выпуска автомобиля. Правильный тип масла и то, как используется автомобиль, также имеют значение.

Нужно ли менять моторное масло в жаркую или холодную погоду?

Температура наружного воздуха может изменить работу моторного масла. Многовязкое моторное масло позволяет легко поддерживать эффективную работу вашего автомобиля круглый год.

Руководство по присадкам к моторным маслам

Моторное масло содержит различные присадки, улучшающие его работу. Как обычные, так и синтетические масла содержат присадки, которые помогают предотвратить износ двигателя.

Какой тип масла следует использовать?

Замена масла в автомобиле является одной из важнейших задач по обслуживанию автомобиля. В вашем двигателе может использоваться синтетическое моторное масло, обычное масло или масло любого другого типа.

Как предотвратить образование шлама в моторном масле

Регулярная замена масла в автомобиле помогает предотвратить образование шлама. Шлам моторного масла может привести к увеличению расхода топлива, низкому давлению масла и повреждению деталей двигателя.

Сколько масла потребляет моя машина?

Моторное масло жизненно важно для работы двигателя. Обычно в 4-цилиндровых двигателях используется пять литров масла, в 6-цилиндровых — шесть литров, а в двигателях V8 — восемь.

Советы по уходу за автомобилем в задымленную погоду и в рекордную жару

Как защитить свой автомобиль от дыма, пепла и сильной летней жары

Высокооплачиваемые вакансии автомеханика рядом с вами

Ищете работу автомеханика? Найдите множество отлично оплачиваемых вакансий для автомехаников рядом с вашим домом.

Механики, которые приходят к вам

Преимущества использования мобильного механика вместо поездки на автомобиле в мастерскую

Как заменить реле топливного насоса

Реле топливного насоса выходит из строя, когда нет слышимого зажигание включается и когда машина заводится после дольше чем обычно.

Как проверить катушку зажигания

Если вы подозреваете, что в вашем автомобиле неисправна катушка зажигания, проверьте ее с помощью мультиметра, выполнив 7 простых шагов.

Как читать и понимать коды индикатора «Проверьте двигатель» (OBD-II)

Индикатор «Проверить двигатель» указывает на код неисправности, хранящийся в компьютере автомобиля, и может указывать на ряд проблем.

Когда следует менять масло?

Масло необходимо менять через определенные промежутки времени. С синтетическим маслом Mobil 1 вы можете оптимизировать производительность и реже менять масло.

Каков срок годности моторного масла?

Если вы планируете хранить масло, полезно знать, как долго может храниться моторное масло. Храните моторное масло в прохладном темном месте, чтобы оно прослужило дольше.

Каковы риски перехода на синтетическое масло в старых автомобилях?

В старых автомобилях обычно приходится использовать обычное моторное масло вместо синтетического моторного масла. Переход на синтетику может привести к протечкам двигателя или повреждению двигателя.

Автомобили нуждаются в замене масла чаще или реже по мере их старения?

Двигатели автомобилей изнашиваются по мере увеличения пробега. Старые двигатели и двигатели с большим пробегом имеют более низкие допуски, что требует более частой замены масла.

Почему масла 5W-30 и 5W-20 так распространены?

Замена масла – одна из важнейших задач по уходу за автомобилем. В большинстве автомобилей используется масло 5W-20 или 5W-30, потому что эти масла лучше всего работают при высоких или низких температурах.

Почему вязкость моторного масла имеет значение?

Вязкость моторного масла определяет, насколько оно густое или жидкое. Мультивязкостные масла избавляют от необходимости менять масло в разные сезоны.

Как масло смазывает двигатель?

Масло — необходимая жидкость в двигателе автомобиля.