Являясь неотъемлемой и важной частью механических изделий, подшипники играют важную роль в поддержке вращающегося вала. В соответствии с различными свойствами трения в подшипниках подшипники делятся на подшипники скольжения (называемые подшипниками качения) и подшипники скольжения (называемые подшипниками скольжения). Два типа подшипников имеют свои особенности конструкции, а также свои преимущества и недостатки в работе. При их выборе их следует рассматривать комплексно в сочетании с реальной ситуацией.
Сравнение подшипников качения и подшипников скольжения
1. Сравнение структуры и режима движения
Наиболее очевидная разница между подшипниками качения и подшипниками скольжения заключается в наличии тел качения.
Подшипники качения имеют тела качения (шарики, цилиндрические ролики, конические ролики, игольчатые ролики), которые своим вращением поддерживают вращающийся вал, поэтому контактная часть является точечной, и чем больше тел качения, тем больше точек контакта.
Подшипники скольжения не имеют тел качения, а вращающийся вал опирается на гладкую поверхность, поэтому контактная часть представляет собой поверхность.
Разница в их структуре определяет, что режим движения подшипника качения - качение, а режим движения подшипника скольжения - скольжение, поэтому ситуация с трением совершенно другая.
2. Сравнение грузоподъемности
Вообще говоря, из-за большой опорной площади подшипников скольжения их несущая способность обычно выше, чем у подшипников качения, а способность подшипников качения выдерживать ударные нагрузки невысока. большие ударные нагрузки. При высокой частоте вращения центробежная сила тел качения в подшипнике качения увеличивается, и его грузоподъемность должна быть снижена (при высоких скоростях возникает шум). Для подшипников скольжения с динамическим давлением их грузоподъемность увеличивается с увеличением скорости вращения.
3. Сравнение коэффициента трения и стартового сопротивления трения
В нормальных рабочих условиях коэффициент трения подшипников качения ниже, чем у подшипников скольжения, и его значение относительно стабильно. На смазку подшипников скольжения легко воздействуют внешние факторы, такие как скорость и вибрация, а коэффициент трения изменяется в большом диапазоне.
При запуске, поскольку подшипник скольжения еще не сформировал устойчивую масляную пленку, сопротивление больше, чем у подшипника качения, но пусковое сопротивление трения и рабочий коэффициент трения гидростатического подшипника скольжения очень малы.
4. Сравнение применимой рабочей скорости
Подшипники качения ограничены центробежной силой тел качения и повышением температуры подшипников, поэтому скорость не может быть слишком высокой, и обычно подходит для условий работы со средней и низкой скоростью. Из-за перегрева и износа подшипника рабочая скорость неполного подшипника с жидкостной смазкой не должна быть слишком высокой. Высокоскоростные характеристики полностью смазываемых жидкостью подшипников очень хороши, особенно когда гидростатический подшипник скольжения использует воздух в качестве смазки, его скорость может достигать 100000 об/мин.
5. Сравнение потерь мощности
Из-за небольшого коэффициента трения подшипников качения их потери мощности, как правило, невелики, что меньше, чем у подшипников с неполной жидкостной смазкой, но они резко возрастают при неправильной смазке и установке. Потери мощности на трение подшипников с полностью жидкой смазкой ниже, но для гидростатических подшипников скольжения общие потери мощности могут быть выше, чем у гидродинамических подшипников скольжения из-за потери мощности масляного насоса.
6. Сравнение сроков службы
Из-за воздействия точечной коррозии материала и усталости подшипники качения обычно проектируются на срок от 5 до 10 лет или заменяются во время капитального ремонта. Вкладыши подшипников с неполной жидкостной смазкой сильно изношены и нуждаются в периодической замене. Срок службы подшипников с полностью жидкой смазкой теоретически бесконечен, но на практике из-за циклов напряжения, особенно в гидродинамических подшипниках скольжения, может произойти усталостное разрушение материала вкладыша подшипника.
7. Сравнение точности вращения
Из-за небольшого радиального зазора подшипников качения точность вращения обычно высока. Неполный подшипник с жидкостной смазкой находится в состоянии граничной смазки или смешанной смазки, работа нестабильна, серьезный износ и низкая точность. Благодаря наличию масляной пленки полностью смазываемый жидкостью подшипник может амортизировать и поглощать вибрацию и обеспечивать высокую точность. Гидростатические подшипники скольжения имеют более высокую точность вращения.
8. Другие сравнения
Подшипники качения используют масло, консистентную смазку или твердые смазочные материалы в небольшом количестве, а на высоких скоростях - в большом количестве. Чистота масла требуется высокая, поэтому требуется уплотнение, но подшипники легко заменяются и вообще не требуют ремонта шейки. Для подшипников скольжения, за исключением неполных подшипников с жидкостной смазкой, смазка, как правило, жидкая или газообразная, количество большое, а чистота масла также очень высока. Подшипниковую втулку необходимо часто заменять, иногда ремонтируют шейку.
Выбор подшипников качения и скольжения
В связи со сложными и разнообразными фактическими условиями работы не существует единого стандарта для выбора подшипников качения и скольжения. Благодаря малому коэффициенту трения, малому пусковому сопротивлению, чувствительности, высокой эффективности и стандартизированным подшипникам качения подшипники качения обладают отличной взаимозаменяемостью и универсальностью, а также очень удобны в использовании, смазке и обслуживании. широко используемый. Подшипники скольжения сами по себе обладают некоторыми уникальными преимуществами и обычно используются в некоторых случаях, когда невозможно, неудобно или нецелесообразно использовать подшипники качения.