Подшипники скольжения и качения: сравнение типов, конструкций, работы для выбора оптимального решения

Подшипники — это важные элементы, без которых невозможна работа любого механизма с вращающимися или скользящими частями. Они служат опорой для валов, осей, обеспечивают их вращение или скольжение с минимальным трением.

Основные задачи, которые они выполняют:

• удержание вала или оси в нужном положении;
• уменьшение трения при вращении или скольжении;
• передачу нагрузки на другие детали механизма.

Существует множество разновидностей подшипников — шариковые, роликовые, игольчатые и другие. Но все их можно разделить на два больших класса:

• скольжения;
• качения.

Именно они наиболее широко применяются в машиностроении и других отраслях. Давайте разберемся в их особенностях.

Подшипники скольжения

Наиболее простые по конструкции. Они представляют собой кольцо, внутри которого с зазором размещается вал.

Принцип работы такой: при вращении вала его поверхность трется о поверхность подшипника. Это и называется «скольжением».

Чтобы уменьшить трение между ними, применяют смазку — жидкую или твердую. Смазка образует тонкую пленку, благодаря которой вал скользит, а не трется о подшипник.

Различают разъемные и неразъемные виды:

• разъемные состоят из двух половинок, что удобно при сборке и разборке узлов;
• неразъемные — сплошное кольцо, через которое вставляются ось или вал.

Достоинства подшипников скольжения:

• выдерживают большие нагрузки и вибрации;
• компактны по размерам;
• просты в изготовлении;
• разъемные легко монтируются и демонтируются;
• работают практически бесшумно.

Недостатки:

• нуждаются в регулярной смазке;
• без качественной смазки быстро изнашиваются;
• менее долговечны по сравнению с качения;
• требуют тщательного контроля рабочих условий.

Как видите, подшипники скольжения обладают как достоинствами, так и недостатками. Рассмотрим теперь второй распространенный тип.

Подшипники качения

В отличие от скольжения, в подшипниках качения вал не трется напрямую о поверхность. Вместо этого используются дополнительные элементы — тела качения.

Конструкция состоит из двух колец — наружного и внутреннего. Между кольцами размещаются шарики, ролики или другие тела.

Принцип работы: при вращении внутреннего кольца тела качения перекатываются по наружному неподвижному кольцу. Это и обеспечивает вращение практически без трения.

Подшипники качения бывают открытого и закрытого типа.

В закрытых тела качения заключены в корпус, защищающий от попадания пыли и грязи. Открытые менее защищены от загрязнений.

Преимущества подшипников качения:

• высокие допустимые скорости вращения;
• долгий срок службы, не нуждаются в смазке;
• практически бесшумны в работе;
• компактные размеры при высокой грузоподъемности.

Недостатки:

• более высокая стоимость;
• не подходят для валов с большими осевыми и радиальными нагрузками;
• менее надежны в сравнении со скольжением;
• чувствительны к попаданию влаги и пыли.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что подшипники скольжения и качения имеют свои особенности и области применения.

Скольжения предпочтительны в механизмах с большими нагрузками и вибрациями. Они проще и дешевле в изготовлении.

Качения эффективны при высоких скоростях вращения и обеспечивают длительный срок службы. Их стоимость выше.

Правильный выбор типа позволяет оптимизировать конструкцию и обеспечить надежную работу механизмов. Надеемся, эта информация поможет сделать обоснованный выбор подшипников для решения конкретных инженерных задач.