Как удержать вращающуюся ось внутри стационарной конструкции? Как передать вращение вала или оси на узел, который должен вращаться? Для выполнения этих и сотни других аналогичных задач, нужна опора или направляющая под названием подшипник. Чем отличаются подшипники скольжения и качения разберём в этой статье.
Подшипники скольжения и качения это…
Подшипники скольжения и качения относятся к контактным подшипникам, так как в их конструкции есть трущиеся поверхности. Пожалуй помимо названия «подшипник» и общего назначения определять положение движущихся частей относительно иных частей конструкции — это все сходства подшипников скольжения и качения.
Примечание: Бесконтактными являются магнитные подшипники.
Различия между подшипниками скольжения и качения в виде трения между трущимися поверхностями.
- В подшипниках скольжения — это сила скольжения, так как опорная ось скользит по рабочей поверхности подшипника;
- В подшипниках качения — это трение качения, так как между подвижным и закреплённым кольцом подшипника действует сила трение качения.
Для наглядности смотрим рисунок. На первой схеме, вал механизма свободно располагается внутри корпуса подшипника скольжения и свободно скользит внутри вкладыша из антифрикционного материала.
Втулка свертная подшипника скольжения
Вкладышем подшипника служит втулка свертная. Это примечательная деталь подшипника скольжения. Поясню почему.
- Во-первых, это сменный элемент конструкции.
- Во-вторых, поверхности втулки это рабочие поверхности подшипника.
- В-третьих, их изготавливают подшипниковых материалов методом свёртывания (отсюда название).
Материалы для изготовления свертных втулок используют самые разнообразные. На фото втулка свертная SF1B, её изготавливают из композитного металлополимера (бронза+PTFE).
Разрезные (свертные) втулки изготавливают из бронзовых, биметаллических, композитных (металл+полимеры) или стальных лент.
Материл изготовления влияет на коэффициент трения и режимы эксплуатации. Например, бронзовые втулки могут работать при температурах от -200 до +280℃. Втулки из биметалла лишь в диапазоне -40 — +250℃.
- Гост по втулкам свертным: ИСО 3547-1-2006 (четыре части);
- Гост по подшипникам скольжения (базовый) ИСО 4378-1-2001.
Подшипники качения
На втором рисунке (выше) вы видите подшипник качения. Когда о подшипниках говорят на бытовом уровне, то скорее всего имеют в виду именно их. Их невозможно не с чем спутать, по видимым шарикам между внутренним и внешним кольцами подшипника.
Работают они иначе. Внутренним кольцом их неразрывно соединяют с вращающимся валом. Вал вращается и тела качения (шарики) «бегут» по дорожке (углублению) внутреннего кольца. Через трение качения шариков (они закреплены в сепараторе) вращение переедается на внешнее кольцо.
Всё просто, кроме огромного количества их типов и вариантов. Например,
- Вместо шариков могут быть ролики;
- Ролики могут быть цилиндрическими или коническим;
- Сепараторы могут быть полимерными, штампованными, литыми и обработанными;
- По нагрузке они могут быть радиальными, радиально-упорными, упорно-радиальными, упорными.
Всё возможное разнообразие подшипников качения в ГОСТ 24955-81, ГОСТ 520-2011 и ещё 28 ГОСТ.