Ідзі за мной па: 
Шарыкавыя падшыпнікі супраць ролікавых, які?
Падшыпнікі з'яўляюцца найважнейшымі кампанентамі амаль ва ўсіх машынах, якія дапамагаюць ім працаваць бесперабойна, памяншаючы трэнне паміж рухомымі часткамі. Ёсць шмат тыпаў падшыпнікаў (легенда абвяшчае, што існуе 470,000 XNUMX тыпаў), кожны з якіх прызначаны для розных умоў нагрузкі. Гэты артыкул прысвечаны двум асноўным тыпам: шарыкападшыпнікам і ролікавым падшыпнікам. Абапіраючыся на шматгадовы вопыт вытворчасці падшыпнікаў, Aubearing тлумачыць іх розныя канструкцыі і параўноўвае іх, даючы канструктыўныя парады, як выбраць паміж імі.
Абодва шарыкавыя падшыпнікі і ролікавыя падшыпнікі выкарыстоўваюцца ў розных машынах з часткамі, якія верцяцца. Іх уласцівасці часта ўносяць значны ўклад у тэхналагічны і эканамічны прагрэс у розных галінах тэхнікі. Стандартызацыя падшыпнікаў дазваляе выбраць канструкцыю непасрэдна з табліцы падшыпнікаў у каталогу падшыпнікаў вытворцы. Кампаніі-вытворцы падшыпнікаў, такія як SKF, NTN, Цімкен, FAG, Schaeffler, Ауберынг, і г. д. з'яўляюцца натуральнымі крыніцамі селекцыйнай інфармацыі. Часцей за ўсё дызайнер можа выбраць вырабы з падшыпнікамі для свайго дызайну непасрэдна з каталога. Выбар папулярнага і шырока выкарыстоўванага дызайну дапамагае дасягнуць аптымальнага зручнасці выкарыстання і забяспечвае найбольш эканамічнае рашэнне.
Прамысловыя шарыкападшыпнікі выкарыстоўваюцца ў розных машынах і вытворчым абсталяванні для дасягнення плыўнага, эфектыўнага вярчальнага руху. Сам падшыпнік складаецца з вонкавага кольца, унутранага кольца, набору сталёвых шарыкаў і клеткі, якая забяспечвае раўнамернае размеркаванне шарыкаў. Як знешняе, так і ўнутранае кольцы звычайна вырабляюцца з надзвычай трывалых матэрыялаў, такіх як сталь або кераміка, і распрацаваны, каб вытрымліваць высокія хуткасці і вялікія нагрузкі. Сталёвыя шарыкі ўнутры падшыпніка забяспечваюць кропкі кантакту з нізкім каэфіцыентам трэння паміж унутраным і вонкавым кольцамі, дазваляючы рухацца з мінімальным супрацівам і памяншаючы страты энергіі на трэнне. Абойма падшыпніка служыць для падтрымання правільнага размяшчэння шарыкаў, прадухілення іх кантакту адзін з адным і забеспячэння раўнамернага размеркавання нагрузкі. Качальны рух падвяргаецца восевым і радыяльным нагрузкам. Шарыкавыя падшыпнікі звычайна выкарыстоўваюцца ў высакахуткасных прылажэннях, такіх як электрарухавікі і каробкі перадач. Для атрымання інфармацыі глядзіце наш аглядны артыкул аб шарыкападшыпніках.
Тып шарыка падшыпніка
Ёсць два асноўных тыпу шарыкападшыпнікаў, аднарадковыя і двухрадковыя. Найбольш папулярныя аднарадныя радыяльныя шарыкападшыпнікі, якія складаюцца з шэрагу шарыкаў, якія рухаюцца па адной канаўцы. Двухрадковыя шарыкападшыпнікі складаюцца з двух шэрагаў шарыкаў у двух наборах канавачных дарожак качэння. Як аднарадковыя, так і двухрадковыя шарыкападшыпнікі складаюцца з унутраных кольцаў, знешніх кольцаў, шарыкаў і клетак. Абодва тыпу падшыпнікаў вытрымліваюць вялікія радыяльныя і восевыя нагрузкі. Радыяльныя шарыкападшыпнікі даступныя як для нізкахуткасных, так і для высокахуткасных прымянення ў залежнасці ад класа допуску, змазкі, унутранага зазору і тыпу абранага ўшчыльнення або ахоўніка. У наступным спісе апісаны розныя тыпы шарыкападшыпнікаў, кожны з якіх мае унікальныя характарыстыкі і спецыфічнае выкарыстанне. Гэтыя падшыпнікі маюць вырашальнае значэнне ў шматлікіх сферах прымянення, уключаючы дакладныя прыборы, мікрарухавікі, каробкі перадач і ступіцах колаў.
Шарыкападшыпнікамі глыбокіх пазаў: Радыяльныя шарыкападшыпнікі з'яўляюцца найбольш распаўсюджаным тыпам. Яны вытрымліваюць радыяльныя і восевыя нагрузкі.
Радавая кантактная шарыкавыя падшыпнікі: Радыяльна-упорныя шарыкападшыпнікі маюць унутраны восевы зазор вышэй сярэдняга. Яны вытрымліваюць восевыя нагрузкі ў адным кірунку і ўмераныя радыяльныя нагрузкі.
Самоустанавливающиеся шарыкападшыпнікі: Шарыкападшыпнікі, якія самаўстанаўліваюцца, могуць адрэгуляваць памылкі выраўноўвання. Яны вытрымліваюць радыяльныя нагрузкі, але могуць вытрымліваць мінімальныя восевыя нагрузкі.
Упорныя шарыкападшыпнікі: Упорныя шарыкападшыпнікі прызначаны для высокіх восевых нагрузак і нязначных радыяльных нагрузак.
Мініяцюрныя шарыкападшыпнікі: Мініяцюрныя шарыкападшыпнікі падыходзяць для прымянення ў дакладных прыборах, дзе абмежавана прастора, напрыклад, для мікрарухавікоў.
Двухрадковыя шарыкападшыпнікі: Двухрадковыя шарыкавыя падшыпнікі маюць два рады шарыкаў і могуць вытрымліваць больш высокія нагрузкі.
Перавагі шарыкападшыпнікаў
Нізкі каэфіцыент трэння: Асноўная перавага вялікай плошчы кантакту заключаецца ў тым, што шарыкавы падшыпнік адчувае значна меншае трэнне з-за руху ўнутранай і вонкавай дарожак качэння. Гэта значыць, што кручэнне дэталі адбываецца вельмі плаўна. Сапраўды гэтак жа нам трэба толькі паглядзець на фіджет-спіннер, каб зразумець, наколькі добра шарыкападшыпнікі спраўляюцца з круцільным рухам. Такім чынам, шарыкападшыпнікі з'яўляюцца рашэннем выбару ў прыкладаннях, дзе хуткасць і прастата працы з'яўляюцца прыярытэтнымі.
Вытрымлівае радыяльныя і цягавыя нагрузкі: Яшчэ адной унікальнай асаблівасцю шарыкападшыпнікаў з'яўляецца тое, што яны могуць круціцца вакол некалькіх восяў. Гэта азначае, што яны рэагуюць не толькі на радыяльныя, але і на цягавыя нагрузкі. Тое, як круціцца шарыкападшыпнік, залежыць ад кута цягавай нагрузкі. Універсальнасць шарыкападшыпнікаў робіць іх выдатным выбарам для абсталявання, якое не прывыкла да строгіх стандартаў, напрыклад, для цацак або іншых прадметаў у доме.
Кампактны дызайн: Яны патрабуюць менш месца і могуць выкарыстоўвацца ў невялікіх установах.
Гнуткасць: Падыходзіць для радыяльных і восевых (цягавых) нагрузак.
нізкія эксплуатацыйныя выдаткі: Яны маюць працяглы тэрмін службы ў прыкладаннях з нізкімі восевымі нагрузкамі і патрабуюць меншага абслугоўвання.
Недахопы шарыкападшыпнікаў
Няздольнасць вытрымаць вялікую вагу: Хоць шарыкападшыпнікі маюць меншую плошчу кантакту з нагрузкай, што азначае, што яны адчуваюць значна меншую нагрузку, гэта таксама азначае, што нагрузка становіцца канцэнтраванай. У крайніх выпадках гэта можа прывесці да дэфармацыі шарыкападшыпнікаў, што можа прывесці да поўнай адмовы. Такім чынам, шарыкападшыпнікі звычайна выкарыстоўваюцца толькі ў прыкладаннях з меншымі нагрузкамі. Для прамысловага абсталявання пераважней ролікавыя падшыпнікі. Тып шарыкападшыпніка, які называецца поўным шарыкападшыпнікам, запаўняе прастору паміж унутранай і знешняй дарожкамі качэння як мага большай колькасцю шарыкаў. Гэты тып падшыпніка можа вытрымліваць больш высокія нагрузкі, размяркоўваючы нагрузку на шарыкі. Аднак поўныя шарыкавыя падшыпнікі таксама схільныя зносу з-за частага кантакту паміж суседнімі шарыкамі.
даўгавечнасць: Можа дэфармавацца пры празмерных нагрузках, што прывядзе да скарачэння тэрміну службы падшыпніка.
Адчувальнасць: успрымальны да перакосаў і ўдарных нагрузак.
Ролікавыя падшыпнікі маюць цыліндрычныя або канічныя целы качэння. Гэты тып падшыпнікаў прызначаны для пераносу вялікіх радыяльных нагрузак дзякуючы большай плошчы кантакту паміж ролікамі і дарожкамі качэння.
Тып ролікавага падшыпніка
У наступным спісе апісаны розныя тыпы ролікавых падшыпнікаў з рознымі характарыстыкамі і канкрэтнымі прымяненнямі. Гэтыя падшыпнікі гуляюць важную ролю ў розных сітуацыях, такіх як колы транспартных сродкаў, цяжкая тэхніка і прымяненне, якое патрабуе высокай грузападымальнасці. Прачытайце наш агляд ролікавых падшыпнікаў, каб даведацца.
Цыліндрычныя ролікавыя падшыпнікі: Цыліндрычныя ролікавыя падшыпнікі маюць цыліндрычныя ролікі, якія маюць аднолькавы памер па даўжыні. Гэтыя падшыпнікі падыходзяць для пераноскі вялікіх радыяльных нагрузак і могуць працаваць на высокіх хуткасцях. Цыліндрычныя ролікавыя падшыпнікі накіроўваюцца паміж фланцамі на ўнутраным або вонкавым кальцы. Нават калі свабодныя кольцы зняты, яны разам з накіроўвалымі ўтрымліваюцца клеткай. У найбольш распаўсюджаным тыпе цыліндрычных ролікавых падшыпнікаў свабоднае кольца не мае фланца, так што ў пэўных межах кольцы падшыпнікаў могуць зрушвацца ў восевым кірунку адносна адзін аднаго. Калі падшыпнік круціцца, гэта зрушэнне будзе адбывацца без супраціву, пры ўмове, што хуткасць зрушэння адносна нізкая (напрыклад, зрушэнне з-за цеплавога пашырэння вала). Нізкі каэфіцыент трэння цыліндрычных ролікавых падшыпнікаў робіць іх прыдатнымі для адносна высокіх хуткасцей, і яны часта выкарыстоўваюцца ў спалучэнні з высакахуткаснымі радыяльна-упорнымі шарыкавымі падшыпнікамі ў шпіндзелях машын.
Канічныя ролікавыя падшыпнікі: Канічныя ролікавыя падшыпнікі маюць канічныя ролікі і дарожкі качэння, што робіць іх ідэальнымі для ступіцах аўтамабіляў і іншых прыкладанняў з высокай нагрузкай. Канічныя ролікавыя падшыпнікі - найбольш шырока выкарыстоўваюцца ролікавыя падшыпнікі. Яны могуць вытрымліваць вялікія восевыя і радыяльныя сілы. Канічныя ролікавыя падшыпнікі складаюцца з вонкавага кольцы і ўнутранага кольцы, а шарыкавыя падшыпнікі складаюцца з вонкавага кольцы і ўнутранага кольцы. Канічныя ролікі могуць быць сабраны ў картрыджы, але ў сваёй найпростай форме яны ўяўляюць сабой два асобных кампанента, у той час як шарыкавыя падшыпнікі могуць быць раз'ёмнымі, што звычайна з'яўляецца аўтаномным блокам.
У канічных ролікавых падшыпніках выкарыстоўваюцца прамыя канічныя ролікі, тарцы якіх датыкаюцца з накіроўвалым фланцам на ўнутраным кальцы. Ролікавы канус і ўнутраны кальцавы канал маюць агульную вяршыню на восі падшыпніка. Знешняе кальцо распрацавана са злёгку выгнутай утваральнай траекторыі роліка для прадухілення краёвай нагрузкі на ролікі. Нягледзячы на тое, што блізкасць паміж ролікамі і знешнім кольцам памяншаецца, дэфармацыя вонкавага кальца меншая, чым дэфармацыя ўнутранага. Накіроўвалы фланец ўнутранага кольца мае сферычную паверхню, да якой прыціскаюцца шарыкавыя канцы ролікаў. Як і ў сферычных падшыпнікаў, ціск на фланец эфектыўна накіроўвае ролікі. Некаторыя вытворцы, такія як Timken, FAG, NTN і SKF, робяць тарцы ролікаў плоскімі, а накіроўвалыя - канічнымі. Затым канцы роліка датыкаюцца з фланцам роліка толькі ў двух кропках.
Паколькі канічныя ролікавыя падшыпнікі раз'ядноўваюцца, яны звычайна ўсталёўваюцца адзін насупраць аднаго, каб адзін падшыпнік мог прыстасоўвацца да іншага. Пасля рэгулявання ў падшыпніку заўсёды будзе заставацца вельмі невялікі зазор. Змены тэмпературы ў вале ўплываюць на гэтую рэгуляванне і, такім чынам, на зазор падшыпніка. Такім чынам, аднарадковыя канічныя ролікавыя падшыпнікі звычайна выкарыстоўваюцца толькі тады, калі адлегласць невялікая. Канічныя ролікавыя падшыпнікі маюць высокую радыяльную грузападымальнасць, а таксама восевую грузападымальнасць у адным кірунку. Цягавая здольнасць залежыць ад кута нахілу ролікаў. У якасці меры гэтага вугла (кантактнага вугла) ён звычайна складае ад 12 да 16 градусаў. Некаторыя звышмоцныя канічныя ролікавыя падшыпнікі маюць вуглы кантакту 28-30 градусаў.
У многіх сферах прымянення канічныя ролікавыя падшыпнікі выкарыстоўваюцца парамі "спіна да спіны", каб аднолькава падтрымліваць восевыя сілы ў абодвух напрамках. Канічныя ролікавыя падшыпнікі шырока выкарыстоўваюцца ў падшыпніках колаў аўтамабіляў для пераносу радыяльных і восевых нагрузак. Канічныя ролікавыя падшыпнікі звычайна выкарыстоўваюцца ў цяжкіх умовах. Шмат розных галін прамысловасці, уключаючы сельскагаспадарчае, будаўнічае і горназдабыўное абсталяванне, сістэмы мастоў, каробкі перадач, рухавікі і рэдуктары, карданныя валы, чыгуначныя буксы, дыферэнцыялы, ветраныя турбіны і ўсе тыпы прычэпаў.
сферычныя роликоподшипники: Сферычныя ролікавыя падшыпнікі маюць функцыю аўтаматычнага самавыраўноўвання і могуць вытрымліваць вялікія радыяльныя і восевыя нагрузкі. Яны ідэальна падыходзяць для прыкладанняў, звязаных са зрушэннем або прагінам вала.
Ігольчастыя ролікавыя падшыпнікі: Ігольчатыя падшыпнікі маюць тонкія доўгія ролікі і падыходзяць для прымянення, дзе радыяльная прастора абмежаваная, але патрабуецца грузападымальнасць.
Упорныя ролікавыя падшыпнікі: Упорныя ролікавыя падшыпнікі могуць вытрымліваць вялікія восевыя нагрузкі і часта выкарыстоўваюцца ў цяжкім абсталяванні, такім як свідравальныя ўстаноўкі і экструдары.
Перавагі ролікавых падшыпнікаў
Пераносіць вялікія грузы: Вялікая плошча кантакту, якая забяспечваецца ролікавымі падшыпнікамі, дазваляе ім вытрымліваць вялікія нагрузкі без дэфармацыі або выхаду з ладу. Гэта робіць ролікавыя падшыпнікі выдатным выбарам для прамысловага абсталявання, прызначанага для перавозкі цяжкіх нагрузак або іншых прымянення, дзе мала месца для адмовы.
Варыянтныя канструкцыі: У адрозненне ад шарыкападшыпнікаў, геаметрыя ролікаў можа адрознівацца для розных тыпаў працы. Стандартныя цыліндрычныя ролікі разлічаны на чыста радыяльныя нагрузкі, забяспечваючы большую грузападымальнасць за кошт здольнасці вытрымліваць любыя цягавыя нагрузкі.
Ігольчастыя ролікавыя падшыпнікі - гэта невялікая разнавіднасць цыліндрычных ролікаў са значна меншым дыяметрам. Ён выкарыстоўваецца там, дзе радыяльная прастора невялікая. Ігольчастыя ролікі таксама забяспечваюць вялікую плошчу кантакту, але ствараюць шмат трэння і вібрацыі, таму што яны круцяцца вельмі хутка. Такім чынам, яго можна выкарыстоўваць толькі ў абсталяванні, якое працуе на нізкіх хуткасцях і можа вытрымліваць вялікую вібрацыю.
Канічныя ролікавыя падшыпнікі звужаюцца на адным канцы, а не ўяўляюць сабой прамы цыліндр на ўсім працягу. Гэта дазваляе ролікавым падшыпнікам вытрымліваць абмежаваныя цягавыя нагрузкі. Стаўленне радыяльнай нагрузкі да цягавай нагрузкі, якую можа вытрымаць канічны ролік, вызначаецца вуглом нахілу роліка. Дапушчальна да 30 градусаў, але большасць канічных ролікаў маюць вуглы ад 10 да 16 градусаў.
даўгавечнасць: Трывалы і трывалы, ён можа вытрымліваць вялікія нагрузкі без дэфармацыі.
Менш адчувальны: устойлівы да ўдарных нагрузак і перакосаў, чым шарыкападшыпнікі.
Недахопы ролікавых падшыпнікаў
Абмежаваная здольнасць вытрымліваць цягавыя нагрузкі: хоць ёсць магчымасць выкарыстоўваць канічныя версіі, факт застаецца фактам, што ролікавыя падшыпнікі ў асноўным не прызначаны для цягавых нагрузак. Такім чынам, рух, дазволены ролікавымі падшыпнікамі, абмежаваны. Гэта зніжае ўніверсальнасць ролікавых падшыпнікаў, што тлумачыць, чаму яны менш прыкметныя ў хатніх умовах.
схільны да перакосаў: Падшыпнікі любога тыпу, шарыкавыя або ролікавыя, маюць невялікі зазор паміж элементамі падшыпніка і дарожкамі качэння. Гэты ўнутраны зазор дазваляе элементам падшыпніка плаўна рухацца па дарожцы качэння. Аднак гэта таксама робіць магчымым адхіленне апорных элементаў ад зыходнага становішча. Шарыкавыя падшыпнікі цярпімыя да вуглавога перакосу. Асабліва гэта тычыцца ролікавых падшыпнікаў. У той час як шарыкавыя падшыпнікі могуць вытрымаць зрушэнне да 0.004 цалі, цыліндрычныя ролікавыя падшыпнікі ўжо могуць мець цяжкасці з кручэннем, калі зрушэнне перавышае 0.001 цалі. Гэта азначае, што ролікавыя падшыпнікі павінны быць распрацаваны з большай дакладнасцю, што робіць іх складаным і дарагім у вытворчасці.
памер: Як правіла, яны большыя і патрабуюць механічнай прасторы.
тэхнічнае абслугоўванне: можа спатрэбіцца частае тэхнічнае абслугоўванне, асабліва ў высакахуткасных праграмах з-за павышанага трэння.
Розніца паміж шарыкавымі і ролікавымі падшыпнікамі
І шарыкападшыпнікі, і ролікавыя падшыпнікі прызначаны для памяншэння вярчальнага трэння, адначасова падтрымліваючы радыяльныя і восевыя нагрузкі. Асноўнае адрозненне паміж ролікавымі і шарыкавымі падшыпнікамі заключаецца ў іх асноўнай канструкцыі. Асноўнае адрозненне ролікавых падшыпнікаў ад шарыкападшыпнікаў заключаецца ў тым, што целам качэння з'яўляецца ролік або шар. Пры параўнанні шарыкападшыпнікаў і ролікавых падшыпнікаў у гульню ўступаюць некалькі фактараў.
З-за больш нізкага каэфіцыента трэння шарыкападшыпнікі звычайна падыходзяць для прымянення, дзе патрабуецца высокая хуткасць.
Ролікавыя падшыпнікі маюць вялікую плошчу кантакту і ідэальна падыходзяць для вялікіх радыяльных нагрузак.
З-за меншай плошчы кантакту грузападымальнасць шарыкападшыпнікаў ніжэй, чым у ролікавых.
Шарыкавыя падшыпнікі менш дэфармуюцца пад нагрузкай, што робіць іх прыдатнымі для дакладных прымянення.
крытэры выбару
Выбар правільнага падшыпніка для канкрэтнага прымянення мае вырашальнае значэнне для аптымальнай прадукцыйнасці і тэрміну службы. Крытэрыі адбору ў асноўным грунтуюцца на наступных двух крытэрах:
Тып і грузападымальнасць: Падшыпнікі павінны вытрымліваць пэўныя нагрузкі, радыяльныя, восевыя або камбінацыю нагрузак. Ролікавыя падшыпнікі звычайна выкарыстоўваюцца для вялікіх радыяльных нагрузак, у той час як шарыкавыя падшыпнікі выкарыстоўваюцца для больш лёгкіх нагрузак.
Патрабаванні да хуткасці: Хуткасць працы прыкладання гуляе важную ролю. Шарыкавыя падшыпнікі з'яўляюцца першым выбарам для высакахуткасных прыкладанняў з-за іх нізкага супраціву трэння. Шарыкавыя падшыпнікі, як правіла, лепш падыходзяць для прыкладанняў, якія могуць патрабаваць высокай хуткасці кручэння. Яны маюць меншы каэфіцыент трэння падчас запуску і працы, што азначае, што яны могуць дасягаць больш высокіх хуткасцей з меншым супрацівам.
З іншага боку, ролікавыя падшыпнікі лепш падыходзяць для прыкладанняў, якія патрабуюць большай грузападымальнасці. Гэта таму, што лінейны кантакт (у адрозненне ад кропкавага кантакту ў шарыкападшыпніках) дазваляе шырока размеркаваць нагрузку на падшыпнік. Што тычыцца эфектыўнасці, шарыкападшыпнікі, як правіла, маюць невялікую перавагу ў мінімізацыі трэння на высокіх хуткасцях. Аднак дзякуючы сваёй канструкцыі ролікавыя падшыпнікі могуць эфектыўна спраўляцца з вялікімі нагрузкамі.
заключэнне
Падшыпнікі выкарыстоўваюцца дзесяцігоддзямі і, несумненна, з'яўляюцца адным з найважнейшых інжынерных кампанентаў у прамысловых, камерцыйных і бытавых умовах. Яны забяспечваюць плыўнае і паслядоўнае вярчальны рух і прадухіляюць знос, выкліканы трэннем. Шарыкавыя падшыпнікі і розныя тыпы ролікавых падшыпнікаў - усё, што трэба для забеспячэння здымнага злучэння паміж кампанентамі, якія павінны круціцца ўздоўж любой восі.