Подшипники качения: классификация, свойства и использование

Подшипники скольжения — это подшипники, которые работают в жидкостной среде, при максимальном трении или трении без смазки. Условия жидкостного трения являются наиболее функционально пригодными, благодаря низким потерям при трении и минимальном износе скользящих граней. Жидкая смазка может быть использована либо при относительном движении скользящих граней (гидродинамическая и аэродинамическая смазка), либо при подаче смазки из внешнего источника давления для смазки (гидростатическая и аэростатическая смазка).

Потери при трении в условиях максимального трения больше приблизительно на один градус, а в условиях трения без смазки–на два градуса, чем при жидкостном трении. Износ скользящих граней различается на несколько градусов в зависимости от конкретных условий. Поэтому для работы подшипников в условиях максимального трения или трения без смазки необходимо выбирать рабочие параметры с более низкими значениями. Необходимо также учитывать и ограниченный срок службы подшипников.

Гидростатические, аэростатические и гидродинамические подшипники работают без сбоев в условиях жидкостного трения. Гидродинамические и аэродинамические подшипники работают преимущественно в этих условиях. При запуске и остановке гидродинамических подшипников используется гидростатическая или аэростатическая смазка, а при работе–гидродинамическая или аэродинамическая.

Подшипники, для которых требуется незначительное количество смазки, т.е. подшипники с кратковременной смазкой, работают в условиях максимального трения. Гидродинамические и аэродинамические подшипники работают в этих условиях при запуске и остановке. Подшипники без смазки работают в условиях трения без смазки.

Приблизительные данные для выбора и разработки подшипников скольжения перечислены в следующих двух таблицах. В таблицах содержится информация о совместимости типов подшипников.

Требования	Подшипники без смазки	Подшипники с максимальным количеством смазки	Гидродинамические подшипники	Гидростатические подшипники	Аэродинамические подшипники	Аэростатические подшипники
Несущая способность	низкая	ниже средней	выше средней	умеренный	очень низкие	низкая
Низкое значение начального крутящего момента	обычно не рекомендуется	допустима	допустима	рекомендуется	допустима	рекомендуется
Низкое значение момента трения в устойчивом состоянии	обычно не рекомендуется	допустима	допустима	допустима	рекомендуется	рекомендуется
Точность радиального параметра	недостаточное	в наличии	в наличии	рекомендуется	в наличии	в наличии
Срок службы	ограниченный, но предсказуемый	ограниченный, но предсказуемый	бесконечный, но ограниченный по количеству запусков и остановок	бесконечный	бесконечный, но ограниченный по количеству запусков и остановок	бесконечный
Сочетание радиальной и осевой нагрузки	осевая опорная грань необходима для поглощения осевой нагрузки	осевая опорная грань необходима для поглощения осевой нагрузки	осевая опорная грань необходима для поглощения осевой нагрузки	осевая опорная грань необходима для поглощения осевой нагрузки	осевая опорная грань необходима для поглощения осевой нагрузки	осевая опорная грань необходима для поглощения осевой нагрузки
Непрерывно работающий	рекомендуется для стационарных устройств	рекомендуется	рекомендуется	рекомендуется, не считая возможного шума накачки	рекомендуется	рекомендуется, но возможен сжатый шум
Простота смазки	рекомендуется	рекомендуется	может быть использована отдельная система с определенным ограничением скорости, нагрузки и диаметра	необходим дополнительный насос высокого давления	рекомендуется	необходим источник сжатого, сухого и чистого воздуха
Наличие стандартных деталей	практически всегда в наличии	рекомендуется	в наличии	не требуются	не требуются	не требуются
Защита от загрязнения изделия и окружающей среды	износ можно ограничить	допустимый, но требуется уплотнение, кроме условий, когда рабочую жидкость можно использовать в качестве смазки	допустимый, но требуется уплотнение, кроме условий, когда рабочую жидкость можно использовать в качестве смазки	допустимый, но требуется уплотнение, кроме условий, когда рабочую жидкость можно использовать в качестве смазки	рекомендуется	рекомендуется
Количество запусков и остановок. Частое изменение направления вращения	рекомендуется	допустимое	допустимое	рекомендуется	недостаточное	рекомендуется
Эксплуатационные расходы	очень низкие	очень низкие	зависят от сложности системы смазки	необходимо учесть затраты на источник смазки	нет	необходимо учесть затраты на газоснабжение

Условия окружающей среды	Подшипники без смазки	Подшипники с ограниченным количеством смазки	Гидродинамические подшипники	Гидростатические подшипники	Аэродинамические подшипники	Аэростатические подшипники
Высокая температура	допустима, в зависимости от материала	опасность окисления: необходимо обеспечить устойчивость смазки	опасность окисления: необходимо обеспечить устойчивость смазки	опасность окисления: необходимо обеспечить устойчивость смазки	рекомендуется	рекомендуется
Низкая температура	допустима, в зависимости от материала	возможны проблемы со смазкой, в результате усилие начального крутящего момента является недостаточным	возможны проблемы со смазкой, в результате усилие начального крутящего момента является недостаточным	возможны проблемы со смазкой	оптимально, также рекомендуется использовать сухой газ	оптимально, также рекомендуется использовать сухой газ
Внешние колебания	допустимы, кроме условий, когда ударная нагрузка превышает нагрузочную способность	допустимы, кроме условий, когда ударная нагрузка превышает нагрузочную способность	допустима	рекомендуется	допустимы	рекомендуется
Необходимое пространство	небольшой радиальный размер	небольшой радиальный размер	небольшой радиальный размер, но требуемое пространство зависит от системы смазки	небольшой радиальный размер, но требуемое пространство зависит от системы смазки	небольшой радиальный размер	небольшой радиальный размер, но требуемое пространство зависит от системы газоснабжения
Грязь или пыль	допустимо, желательно использовать уплотнение	необходимо использовать уплотнение для самосмазывающихся подшипников	допустимо, необходима фильтрация смазки	допустимо, необходима фильтрация смазки	необходимо использовать уплотнение	допустима
Вакуум	рекомендуется	количество смазки может быть ограниченным	количество смазки может быть ограниченным	количество смазки может быть ограниченным	обычно использовать нельзя	нельзя использовать при наличии вакуума
Сырость и влага	допустимо, желательно использовать уплотнение	допустимо, желательно использовать уплотнение	допустима	допустима	допустима	допустима
Излучение	допустима	количество смазки может быть ограниченным	количество смазки может быть ограниченным	количество смазки может быть ограниченным	рекомендуется	рекомендуется