Конструкции, принцип действия которых сходен с подшипниками, появились ещё до нашей эры. Подшипники скольжения были найдены впервые в эпоху неолита. Первый подшипник качения, сохранившийся по сей день, находился в подпоре ветряка, построенного в 1780 г. в Англии.
Подшипник — техническое устройство, являющееся частью опоры, которое поддерживает вал, ось или иную конструкцию, фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение или линейное перемещение с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку на другие части конструкции.
Обслуживание подшипников необходимо проводить регулярно, учитывая условия эксплуатации в оборудовании. Необходимо периодически разбирать и осматривать оборудование, пополнять или заменять смазочный материал и контролировать условия эксплуатации подшипников.
Типы подшипников
Классификация подшипников качения
Подшипники качения разделяются на радиальные и упорные. В зависимости от элементов качения — на шарикоподшипники и роликоподшипники.
I. Радиальные подшипники
1. Шарикоподшипники
1.1. Радиальные шарикоподшипники
1.2. Радиально-упорные шарикоподшипники
1.3. Подшипники с трёх- и четырёхточечным контактом
1.4. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники
1.5. Шарикоподшипники для подшипниковых узлов
1.6. Магнетные подшипники
2. Роликоподшипники
2.1. Цилиндрические роликоподшипники
2.2. Игольчатые роликоподшипники
2.3. Подшипники с длинными роликами
2.4. Конические роликоподшипники
2.5. Сферические роликоподшипники
II. Упорные подшипники
1. Шарикоподшипники: 1.1. Упорные шарикоподшипники; 1.2. Упорно-радиальные шарикоподшипники
2. Роликоподшипники: 2.1. Цилиндрические упорные; 2.2. Игольчатые упорные; 2.3. Конические упорные; 2.4. Сферические упорные
3. Специальные подшипники: автомобильные, железнодорожные буксовые, опорно-поворотные устройства, подшипники для цепных конвейеров и другие.
Подбор подшипников
Правильный подбор подшипника — залог долгой и надёжной работы оборудования. Для поиска импортных аналогов к российским подшипникам пользуйтесь каталогом по переводу обозначений подшипников www.importrus.ru.
Советуем при подборе подшипника придерживаться следующих рекомендаций.
1. Определение типа подшипника:
пространство для размещения; величина и направление нагрузок; вибрация и удары; рабочая скорость вращения; несоосность колец; фиксация в осевом направлении; простота монтажа и демонтажа; звук и вращающий момент; требуемая жёсткость; наличие и стоимость.
2. Определение размеров подшипника:
предполагаемый срок службы станка; эквивалентные статические и динамические нагрузки; скорость вращения; коэффициент допустимой статической нагрузки; допустимая осевая нагрузка.
3. Определение класса точности:
точность вращения; стабильность вращения; колебания вращающего момента.
4. Анализ внутреннего зазора, 5. Анализ сепаратора, 6. Анализ методов смазки, 7. Простота монтажа и демонтажа — результатом проведённого анализа условий работы подшипника будет являться окончательное определение параметров подшипника и окружающих деталей.
Повреждения подшипников
Главной проблемой подшипников является прочность. Множество подшипников преждевременно выходят из строя по причине плохой смазки (43%) или плохого монтажа (27%).
Усталостное выкрашивание (расслоение) подшипника
Расслоение подшипника — естественная причина разрушения правильно смонтированных и используемых подшипников. Выкрашивание — процесс длительный, который ускоряется после появления первых трещинок. Применение сталей высокого качества, дегазированных и разлитых под вакуумом, является наиболее распространённым способом борьбы с этим явлением.
Поверхностное выкрашивание (шелушение) подшипника
Связывается с применением смазки недостаточной плотности по отношению к шероховатости поверхности. Основное средство борьбы — уменьшение шероховатости и повышение вязкости смазочного материала.
Заедание (заклинивание) подшипника
Проявляется в переносе частичек материала с поверхности с их последующим осаждением. Заедание неминуемо при отсутствии смазки. Чаще происходит в конических роликовых подшипниках при недостаточной смазке при запуске.
Оттиски от деформации, инкрустация инородных частиц, коррозия, контактная коррозия, электрическая коррозия, абразивный износ
Все эти виды повреждений возникают вследствие небрежного монтажа, попадания загрязнений, неправильной посадки, воздействия электрических токов или работы в абразивной среде. Во всех случаях необходимо тщательно соблюдать предписанные зазоры, допуски и требования к смазке.
Внешние признаки повреждения подшипника
- вибрации — свидетельствуют о выкрашивании, абразивном износе, коррозии, дисбалансе, заклинивании;
- ненормальный шум — от перекатывания через инородные частицы или вмятины, коррозии, поломки сепаратора;
- повышение температуры — означает отсутствие или излишек смазки, отсутствие внутреннего зазора, перегрузку;
- повышенный момент трения — следствие повреждения сепаратора, непригодности смазки, повреждения уплотнения.
Профилактика и контроль повреждений подшипников
Контролируя температуру, шум, вибрации и периодически анализируя качество смазки, можно значительно уменьшить риск возникновения повреждений. В 90% случаев используются закалённые подшипниковые стали, в 10% — цементированные.