Подшипник скольжения: назначение, описание, конструктивные особенности

Подшипники скольжения достаточно широко используются в конструкции различных машин и механизмов, агрегатов и иного оборудования. Эти изделия конструктивно являются специальными опорными элементами, где в процессе осевого перемещения сопряженных деталей образуется определенная величина трения. Именно для уменьшения этого трения, повышения КПД установок и снижения износа деталей предусмотрены подшипники скольжения.

Данное устройство представляет собой корпус с отверстием цилиндрической формы. Внутри размещается основной рабочий элемент – вкладыш либо втулка. Для изготовления таких деталей применяется специальная высоколегированная сталь повышенной прочности (анти фрикционная). Чтобы повысить производительность и снизить потери, образующиеся из-за высокого трения, между сопряженными деталями узла делается определенный зазор. Его наполняют специальным смазочным материалом, что дает возможность закрепленной на валу втулке, свободно совершать вращательные движения.

Главное предназначение подшипника скольжения – снижение величины трения, возникающего в процессе вращения осей, закрепленных в проушинах.

Для изготовления соединительных устройств специально разработан ГОСТ 3189-89. В данном стандарте определены все основные требования к материалу изготовления, размерам, допускам и т.п. Изготовление продукции в соответствии с ГОСТ – гарантия надежной и долговечной эксплуатации оборудования.

На современных металлообрабатывающих предприятиях изготавливают три основных типа изделий. Данные узлы отличаются между собой исходя из примененного материала, размеров втулок и колец, а также типов используемых вкладышей. Учитываются также и конструктивные особенности каждого типа:

• Линейный. Опора со стержнем цилиндрической формы действует исключительно в прямолинейном направлении. Обеспечивается работа перемещающегося на большие расстояния и испытывающая существенные эксплуатационные нагрузки.
• Сферический. Преимущественно применяется в конструкциях, испытывающих нагрузки колебательного типа (качения). Такой подшипник обеспечивает запуск процесса трения на малых скоростях вращения (оборотах), а в процессе эксплуатации допускается наличие небольшого перекоса.
• Упорный. Другое, более распространенное у специалистов наименование изделия – подпятник. Установка детали изначально планировалась в конструкциях, где необходимо было обеспечить максимальную жесткость соединения. Например, турбина или паровой двигатель.

Классификация подшипников скольжения осуществляется сразу по нескольким параметрам. И все они являются определяющими. Так, например, по форме готового отверстия просветы могут быть со смещенным центром или сдвинутой в какую-либо сторону. Направленность реакции может быть осевой или продольной. Наиболее востребованными деталями являются комбинированные. По типу конструкции деталь делится на 3 группы:

- неразъемные;

- разъемные;

- встраиваемые.

К основным достоинствам изделий следует отнести:

• Простоту конструкции. Если узел устанавливается на тихоходной, малонагруженной машине, в качестве опорного элемента могут быть использованы обычные металлические втулки из высоколегированной стали. Такой подход существенно удешевляет процесс изготовления, снижает себестоимость.
• Высокая надежность работы в приводных механизмах, работающих на высоких скоростях, в отличие от аналогичных устройств качения.
• Повышенный уровень восприимчивости к повышенным динамическим нагрузкам. Удары, постоянная вибрация не страшны, благодаря повышенной демпфирующей способности и больших размеров площадей рабочих поверхностей.
• Во время работы оборудования шума практически нет, независимо от скоростного режима.
• Небольшие радиальные размеры.
• Допускается установка непосредственно на шейки валов, имеющих сложную конфигурацию.

Есть и определенные минусы:

• Необходимо обеспечить постоянный контроль за наличием смазки.
• Из-за относительно больших размеров требуется увеличение рабочих площадей поверхностей.
• Низкое качество смазки может привести к преждевременному износу.

Подшипники скольжения широко применяются в разных сферах народного хозяйства от машиностроения и станкостроения, до авиационной и космической отрасли, сферы ВПК. Постоянно ведутся работы по улучшению качества и снижению себестоимости деталей.