О подшипниках скольжения

Подшипник скольжения — опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент — вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу. Расчёт зазора подшипника, работающего в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки.

При расчёте определяются: минимальная толщина смазочного слоя (измеряемая в мкм), давления в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает: низкое трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей среды и может быть:

  • жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для неметаллических подшипников);
  • пластичной (густые смазки, смазки на основе литиевого мыла и кальция сульфоната и др.);
  • твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.);
  • газообразной (различные инертные газы, азот и др.).

Подшипники скольжения разделяют:

в зависимости от формы подшипникового отверстия:

  • одно- или многоповерхностные;
  • со смещением поверхностей (по направлению вращения) или без (для сохранения возможности обратного вращения);
  • со смещением или без смещения центра (для конечной установки валов после монтажа).

по направлению восприятия нагрузки:

  • радиальные (втулки, вкладыши);
  • осевые (упорные, диски);
  • радиально-упорные (подпятники).

по конструкции:

  • неразъемные (втулочные);
  • разъемные (состоящие из корпуса и крышки);
  • встроенные (рамовые, составляющие одно целое с картером, рамой или станиной машины).

по количеству масляных клапанов:

  • с одним клапаном;
  • с несколькими клапанами.

по возможности регулирования:

  • нерегулируемые;
  • регулируемые.
ГруппаКлассСпособ
смазки
Вид тренияПримерный коэффициент тренияНазначениеОбласть применения

(несовер-шенная смазка)
1Малое количество, подача непостояннаяГраничное0,1…0,3Малые скорости скольжения и небольшие удельные давленияОпорные ролики транспортеров, ходовых колес мостовых кранов
I
(несовер-
шенная
смазка)
2Обычно непрерывная Полужидкостное 0,02…0,1 
Кратковременный режим с постоянным или переменным направлением вращения вала, малые скорости и большие удельные нагрузки
Линейные и формовочные машины
Кузнечно-прессовое оборудование
Прокатные станы
Грузоподъемные машины
I
(несовер-
шенная
смазка)
3Масляная ванна или кольца Полужидкостное0,001…0,02 Мало меняющиеся по величине и направлению усилия большие и средние нагрузкиБуксы вагонов
Тяжелые станки
Мощные электрические машины
Тяжелые редукторы
Текстильные машины

(несовер-
шенная
смазка)
3 Под давлением Полужидкостное1,001…0,02 Переменная нагрузкаГазовые двигатели
Тихоходные и судовые двигатели
 II4 
Кольца, комбинированный или под давлением
 Жидкостное 0,0005…0,005Малые окружные скорости валов, особо тяжелые условия работы при переменных по величине и направлению нагрузкахЭлектрические машины средней и малой мощности
Легкие и средние редукторы
Центробежные насосы и компрессоры
Прокатные станы
 II5 Под давлением Жидкостное 0,005…0,05Слабонагруженные опоры с большими скоростями скольженияПаровые котлы
Водяные турбины
Газовые турбины
Осевые вентиляторы
Турбокомпрессоры

Недостатки подшипников качения:

  • высокая чувствительность к ударным нагрузкам;
  • ограниченная быстроходность, связанная с кинематикой и динамикой тел качения (центробежные силы, гироскопические моменты и др.);
  • высокая стоимость при единичном или мелкосерийном производстве;
  • сравнительно большие радиальные габариты опоры;
  • ограниченный диапазон рабочих температур;
  • шум во время работы, обусловленный погрешностями формы;
  • невозможность применения в агрессивных средах.

Преимущества подшипников скольжения:

  • допустимость больших ударных или вибрационных нагрузок;
  • высокие частоты вращения валов;
  • возможность работы при воздействии агрессивных сред;
  • применимость для очень малых или очень больших диаметров опор, для которых отсутствуют подшипники качения;
  • опоры с разъемными подшипниками (например, для коленчатых валов);
  • точность установки (механизмы приборов).