Кульки підшипників: основні характеристики, діаметри і розміри, варіанти виконання
Протягом століть людство використовує такі вироби, як кулькові підшипники. У стародавні часи вони мали примітивний вигляд. У наші ж дні ці вироби були вдосконалені. У більшості машин, обладнання та вузлах застосовують кулькові підшипники.
Історія виникнення
Підшипник — деталь, яка була винайдена досить давно. До епохи кам’яного століття відносяться перші знахідки, які можна розглядати в якості прототипів сучасних кулькових підшипників. У той час древній людина вже мав навички свердління отворів у камені. Завдяки їм і був створений перший підшипник ковзання. В якості попередників сучасного роликового підшипника в стародавні часи виступали дерев’яні колоди, які люди використовували для переміщення важких вантажів. Активно вони використовувалися в Давньому Єгипті, де з їх допомогою важкі камені переміщали на місце будівництва пірамід.
У 330 році до нашої ери, був винайдений перший прототип підшипника кочення. Він був придуманий Диадом – інженером, які жили в часи древньої Греції. Опори кочення у своїх винаходах використовував Леонардо да Вінчі. Наближені до сучасних зразків підшипники з металу з’явилися в 1785 році. Батьківщиною їх винаходу прийнято вважати Англію. Тільки в кінці 19 століття почалося масове виробництво кулькових підшипників. Багато в чому цьому сприяло впровадження абразивної обробки.
Якщо говорити про переломний момент в історії цих виробів, то таким є 1853 рік. Саме в той час інженер Фрідріх Фішер сконструював перший підшипниковий велосипед. Через деякий час в 20-е роки XIX століття роликові підшипники отримали широке застосування. Кілька десятиліть потому з’явилися голчасті і конічні підшипники.
Класифікація підшипників
В даний час під підшипниками прийнято розуміти деталі різного діаметру та розміру, виготовлені з металу, які представляють собою складові частини опори, що забезпечують підтримку різних рухомих конструкцій. Якщо говорити про основний функції кулькового підшипника, то вона полягає в передачі від рухомого вузла на інші елементи конструкції навантаження з меншим опором.
Зараз існує кілька різновидів цих виробів, що розрізняються між собою принципами роботи. На підставі цього критерію їх прийнято поділяти на наступні типи:
- кочення;
- ковзання;
- газодинамічні;
- динамічні;
- магнітні.
У машинобудівній галузі найбільше поширення одержали два типи цих виробів:
- кочення;
- ковзання.
Далі ми детально розглянемо, який пристрій має кульковий підшипник кочення.
Говорячи про його конструкції необхідно відзначити два кільця, виступають основними елементами. Крім того, складовою частиною таких виробів є тіло кочення і сепаратор. Зазначимо, що в деяких підшипників сепаратор відсутня.
Підшипники кочення різного діаметру і розміру, які позбавлені сепаратора, відрізняється високою вантажопідйомністю. Однак вони мають невисокі швидкісні характеристики. Доріжки кочення в таких виробах розташовуються на боковій поверхні кільця, а також всередині нього. При роботі виробів з ним відбувається рух тіла кочення.
Класифікація підшипників кочення
Підшипники кочення можна класифікувати на декілька видів. На підставі такого параметра, як вид кочення ці вироби поділяються на кулькові і роликові.
За таким критерієм, як сприймаються навантаження ці вироби поділяються на такі види:
- радіальні;
- радіальні наполегливі;
- наполегливі.
По такому параметру, як кількість рядів кочення, ці вироби поділяються на:
- однорядні;
- дворядні;
- багаторядні.
Державний стандарт поділяє ці вироби на 11 типів. Важливими характеристиками є зовнішній і внутрішній діаметр, товщина. Велике значення має якість виготовлення, оскільки від цього залежить ККД машини, працездатність і тривалість терміну експлуатації. На сучасних машинах в даний час найчастіше встановлюються контактні вироби, а поряд з ними і безконтактні підшипники різного діаметру і розміру.
Основні види виробів
Кулькові підшипники радіального виду являють собою деталь, що відрізняється широким спектром застосування. Їх можна використовувати в умовах, в яких застосовувати наполегливі модифікації немає можливості. Ці вироби розраховані на радіальну навантаження. Крім того, вони в змозі сприймати і осьові навантаження невеликої величини. Однією з особливостей є хороші швидкісні показники. Однак перекосів валів вони не витримують. Крім цього, вони мають невисоку навантажувальну здатність. Якщо говорити про лідерів з виробництва цих виробів, то такими є компанії зі Швеції та Японії.
Наполегливий кульковий підшипник — ці вироби певного діаметру, розраховані на роботу при осьовому навантаженні. Радіальну навантаження цей вид кулькових підшипників не виносить. Для них характерні високі швидкісні якості, однак нагрузоспособность у них досить низька.
Підшипник наполегливої виду однорядний
Одна з їх особливостей таких виробів полягає в тому, що їх можна експлуатувати при незначних навантаженнях і невисоких оборотах. Державний стандарт поділяє цю різновид виробів на одинарні і подвійні.
Радіальні наполегливі за своєю будовою схожі з радіальними. Основна відмінність цих виробів полягає в тому, що вони повинні працювати одночасно і з осьовою, і з радіальної навантаженням. Якщо ці умови не виконуватимуться, то такі вироби неможливо буде експлуатувати. При використанні вони забезпечують хорошу швидкість.
Необхідно сказати, що ці вироби можуть об’єднуватися в дуплекси і триплекси. Це забезпечує їм можливість витримувати осьову і радіальну навантаження одночасно. Така різновид широко застосовується у виробництві верстатів і в сфері автомобілебудування.
Підшипники радіальні дворядні
У 1907 році був винайдений цей тип виробів. Винахідником цього різновиду виробу став Свен Вингквист. Пізніше він став засновником і головою шведської компанії SKF. Завдяки його винаходу з’явилася можливість передавати всю потужність від однієї парової машини до ткацьким верстатам, розташованим в цеху. В основі створеного інженером винаходу лежав кульковий підшипник. Однак виріб мав певні відмінності. Основне полягало в тому, що у нього була сферична поверхня, розташована на зовнішньому кільці. Це забезпечує можливість його функціонування припливів. За рахунок цього він міг працювати при вигині і перекіс валів.
Сферичний підшипник кульковий
Для продукції цього виду характерна висока ступінь сприйнятливості до радіальних навантажень. Крім того, такий продукт, який міг бути певного діаметру, в змозі витримувати тільки незначні осьові навантаження. Назва цих виробів пов’язано з наявністю на їх внутрішній поверхні зовнішнього кільця, має сферичну поверхню. Оброблена по сфері доріжка кочення забезпечує можливість виробу самовстановлюватися. Застосовувати ці вироби можна у вузлах, оснащених нежесткими валами.
Виготовлення та ціни
Виготовлення таких продуктів, як кулькові підшипники являє собою досить складний технологічний процес. Він включає кілька етапів. Найскладнішим можна вважати виготовлення самих кульок.
Перший етап — штампування заготовок. Для їх формування використовується сталевий дріт. Після цього заготовки проходять обкатку, для того щоб надати їм кулясту форму і певний діаметр.
Другий етап — обробка кульок до загартування. Під час цього етапу відбувається абразивна обробка кульок. Після цього отгалтованные кульки піддаються термічній обробці.
Шліфування кульок — заключний етап виробництва. Ця процедура виконується на шліфувальному верстаті. Коли операція завершена, готові вироби відправляють на промивку. Після цього проводиться їх контроль. Далі виконується сортування за селекційним групами залежно від діаметра з подальшою упаковкою.
Потреба в кулькових підшипниках різного діаметра сьогодні досить висока. У споживачів, які зацікавлені в їх придбанні, звичайно ж, виникає питання, стосовно їх вартості. Необхідно сказати, що ціна кулькових підшипників може бути різною. Вона варіюється в діапазоні від 19 до 6,5 тисяч рублів. На ціну виробу впливає марка підшипника, діаметр і фірма-виробник.
Висновок
Кулькові підшипники — популярна продукція. Її використання в машинах і обладнанні, що забезпечує високий ККД його роботи. Крім цього, застосування цих виробів певного діаметра дозволяє зменшити опір і інші навантаження при роботі машин і механізмів. На ринку пропонується великий вибір різних видів кулькових підшипників. У кожного з них є своє призначення. Призначення, марка, діаметр і виробник цих виробів також впливає на ціну подібної продукції.
Потрібно розуміти, що, якщо ви обираєте продукцію маловідомої компанії необхідного діаметра за низькою ціною, то якість виробів буде невисоким. Якщо ви хочете експлуатувати своє обладнання і машини без особливих проблем, то при виборі шарикопідшипників певного діаметра слід віддавати перевагу на користь продукції компанії, яка давно працює на ринку і має хорошу репутацію.
