Назначение подшипников качения

Подшипники качения обеспечивают опору вращающихся или совершающих колебательные движения деталей оборудования (например, валы, оси или колёса) с минимальным трением (рис. 1), а также выполняют передачу нагрузки между узлами оборудования. Подшипники качения обладают высокой точностью и низким моментом трения, что позволяет им работать с высокими частотами вращения при низком уровне шума, изнашивания, тепловыделения и энергопотребления. Это экономичные и взаимозаменяемые детали оборудования, размеры которых обычно соответствуют национальным или международным стандартам.

Шарико- и роликоподшипники

Два основных типа подшипников качения отличаются телами качения:

• шарик → шарикоподшипник

• ролик → роликоподшипник

Шарики и ролики по-разному контактируют с дорожками качения.

Шарики образуют точечный контакт с дорожками качения . При увеличении нагрузки на подшипник точка контакта приобретает эллиптическую форму. Малая поверхность контакта обеспечивает низкое трение качения, что позволяет шарикоподшипникам работать с высокими частотами вращения, но ограничивает их грузоподъёмность.

Ролики образуют линейный контакт с дорожками качения . При увеличении нагрузки на подшипник линия контакта приобретает форму, напоминающую прямоугольник. Из-за большей контактной поверхности и большего момента трения роликоподшипник может работать с более тяжёлыми нагрузками, но более низкими частотами вращения, чем шарикоподшипник того же размера.

Радиальные и упорные подшипники

Подшипники качения подразделяются на две группы по направлению воспринимаемой нагрузки: 

• Радиальные подшипники 
  Радиальные подшипники выдерживают нагрузки, действующие преимущественно перпендикулярно оси вала. Некоторые радиальные подшипники способны воспринимать исключительно радиальную нагрузку, тогда как большая их часть может дополнительно воспринимать некоторую величину осевой нагрузки, действующей в одном, а в некоторых случаях — в обоих направлениях . 
  
  

• Упорные подшипники 
  Упорные подшипники выдерживают нагрузки, действующие преимущественно в осевом направлении. В зависимости от конструкции упорные подшипники могут выдерживать исключительно осевые нагрузки в одном или обоих направлениях (рис. 5), а некоторые типы таких подшипников способны дополнительно воспринимать радиальные нагрузки (комбинированные нагрузки, рис. 6). Упорные подшипники не могут работать на таких же высоких частотах вращения, как радиальные подшипники того же размера.

Угол контакта определяет, к какой группе относится подшипник. Подшипники с углом контакта ≤ 45° являются радиальными, а с углом контакта > 45° — упорными.