Типы нагрузок на подшипник


По способу передачи нагрузок принято выделять сразу несколько моделей подшипниковых узлов. Каждая конструкция может воспринимать разные типы усилий и отличается эксплуатационными характеристиками.


Шариковые модели


Шариковые подшипники являются достаточно востребованными. В их конструкции предусмотрены шариковые тела качения, что находятся в специальных дорожках, установленных в конструкции наружных колец. Такие модели укомплектованы механическими или же штампованными сепараторами синтетического вида.


Момент трения данных узлов считается оптимальным – это происходит в результате того, что обеспечивается точечный контакт между набором шариков и дорожкой. Это помогает эксплуатировать технику в условиях скоростного режима работы.

Типы подшипников по способу передачи нагрузок:
• радиальные – работают только в условиях радиальных усилий;
• радиально-упорные и упорно-радиальные – используются для осевых и радиальных сил;
• упорные – имеют восприятие только к одной осевой силе;
• модели с четырехточечным контактом – могут работать при осевых усилиях в двух направлениях или эксплуатироваться при комбинированном воздействии радиальных и осевых сил.

Радиальные шарикоподшипники используются для работы электрических двигателей, небольших редукторов, современной электрической бытовой техники.

Роликовые цилиндрические модели

В виде тел качения в этих конструкциях используются цилиндрические ролики, что применяются с сепараторами, которые могут быть выполнены из разных материалов (с учетом конкретной модели). Основное предназначение роликовых устройств – это повышенная радиальная нагрузка и отсутствие осевого усилия. Огромные несущие свойства этих изделий объясняются наличием линейного контакта, который сохраняется между роликами и дорожками.

Сферы применения данных подшипниковых узлов:
• электрические двигатели больших габаритов;
• различные насосы;
• гильотины;
• габаритные редукторы и другое.

Для увеличения грузоподъемности производитель использует один или сразу несколько рядов с телами качения.

Роликовые конические модели

Использование в опоре конических роликов, которые находятся под углом по отношению к оси вращения, позволяет одновременно работать с радиальными и осевыми усилиями – комбинированная нагрузка.

Классификация узлов напрямую зависит от сферы их применения. В продаже представлены модели разнообразных конструкций:
• Для эксплуатации в условиях огромных усилий рекомендуется применять двухрядные роликоподшипники конического типа.
• Для фиксации в ступицы машин используют соответствующие узлы по типу HUB – они предварительно регулируются и смазываются.

Такие подшипниковые узлы активно используются для косозубых механических передач, для ступиц легковых и коммерческих транспортных средств и прочее. Кроме того, эти модели применяют для буксы железнодорожного транспорта.

Двухрядные самоустанавливающиеся модели

Учитывая типы нагрузок для подшипников, важно отметить двухрядные модели, отличительная особенность которых заключается во внутренней поверхности наружного кольца, что имеет сферическую форму. Таким образом, удается добиться самоустанавливающегося эффекта. Это поможет эксплуатировать конструкцию даже в условиях сильного перекоса внутреннего кольца. Чаще всего представленные особенности отмечают в результате несоосности посадочных мест или прогиба вала при сильных нагрузках. Двухрядная конструкция – это гарантия огромной грузоподъемности.

Такие модели дополнены сепараторами, которые могут быть выполнены из всевозможных материалов:
• Сталь – для конструкций общего назначения или тех, что эксплуатируются в условиях повышенных температурных режимов.
• Латунь – для эксплуатации во время сильных вибрационных эффектов.
• Полимеры – для подшипниковых узлов общего предназначения.

Принято выделять два основных типа – шариковые и роликовые. Двухрядные шариковые устройства могут быть задействованы при радиальных силах или огромных скоростных режимах. Радиальная и осевая нагрузка – это эксплуатация двухрядных роликовых устройств.
Представленные модели можно встретить в конструкциях бумагоделательных машин, для огромных вентиляторов, для опор ветряных электрических генераторов, карьерных машин и другое.

Игольчатые модели

Представленные устройства отличаются цилиндрическими телами качения. Такая часть конструкции называется иголками. В результате разработчикам удается уменьшить радиальные габариты по сравнению со стандартными цилиндрическими роликоподшипниками. Однако производитель отмечает некоторые отличительные особенности, которые касаются ограничения по скорости вращения.
Современные модели пользуются особой популярностью и характеризуются своими конструктивными отличиями. Типы нагрузок на подшипники могут быть самыми разными, отчего зависит выбор конкретной модели. Если на узел оказывают влияние осевые и радиальные усилия, тогда необходимо задействовать в работу комбинированные изделия: в этой конструкции игольчатая модель успешно сочетается со второй моделью. В качестве второй модели выступает радиальное шариковое устройство, радиально-упорный подшипник шарикового или цилиндрического типа.

Игольчатые устройства чаще всего можно встретить в редукторах, в двигателях внутреннего сгорания, в тормозных системах, в копировальной технике и прочее.

Упорные шариковые модели

Это одна из самых популярных разновидностей шариковых устройств. Упорные подшипниковые узлы могут воспринимать исключительно осевые силы.
Если речь идет о восприятии осевых усилий, направленных с одной стороны, тогда нужно использовать однорядные шариковые модели скольжения, а при двухсторонних усилиях – двухрядные модели.
Эти конструкции повсеместно используются в вертикальных валах, для работы домкратов, для вращающихся центров в металлорежущих станках.

Упорные роликоподшипники

Представленные модели активно используются в тех сферах, где отмечают достаточно высокие осевые усилия. В продаже можно встретить такие подшипниковые узлы, представленные в трех разных вариантах:
• Модели с цилиндрическими роликами – эксплуатируются в условиях внушительных усилий, но при стандартных скоростных показателях.
• Модели со сфероконическими роликами – применяются для огромных радиальных и осевых сил, а также относятся к категории самоустанавливающихся.
• Модели с коническими роликами – используются при кардинально высоких осевых и радиальных усилиях, больших скоростных показателях и сильных ударах.

Последние модели принято эксплуатировать в сложных условиях, когда особенно важно обеспечивать надежную и безопасную работу оборудования, предотвращая частую поломку. Именно поэтому они нашли свое применение в тяжело нагруженных вертикальных валах, для генераторов переменного тока, для поворотных узлов металлургического оборудования. Такие подшипниковые узлы способны справиться не только с нагрузками, но и также с сильными вибрациями и ударами, сохраняя работоспособность машин.