Сферические подшипники широко используются в промышленности благодаря ряду уникальных свойств. Они способны выдерживать высокие нагрузки, обладают повышенной долговечностью и надежностью. Конструкция сферических подшипников позволяет им компенсировать перекосы и наклоны вала. В статье мы подробно разберем, откуда взялись сферические подшипники, в чем заключаются их достоинства и как устроена их конструкция.
История создания сферических подшипников
Сферические подшипники были изобретены в 1919 году шведским инженером Арвидом Палмгреном из компании SKF. Изначально сферические подшипники использовались в железнодорожном транспорте, а также в тяжелых станках и механизмах. Со временем сфера их применения существенно расширилась.
Со временем сфера применения сферических подшипников существенно расширилась:
- Транспортное машиностроение
- Горнодобывающая промышленность
- Нефтегазовый сектор
- Энергетика
- Сельскохозяйственное оборудование
Статистика использования
По данным аналитической компании MarketsandMarkets, мировой рынок сферических подшипников в 2021 году оценивался в 9,37 млрд долларов. Прогнозируется рост на 28% к 2026 году.
Выдерживают высокие нагрузки
Благодаря особенностям конструкции, сферические подшипники способны выдерживать высокие радиальные и осевые нагрузки. Например, двухрядный подшипник в ряде случаев заменяет даже три обычных цилиндрических подшипника.
Долговечность и надежность
Ресурс работы сферических подшипников может достигать десятков тысяч часов при правильной эксплуатации. Например, по данным NSK средний ресурс их подшипников составляет 30 000 часов в легких условиях.
Элементы конструкции
Основные элементы роликового подшипника сферического:
- внутреннее кольцо
- наружное кольцо
- сферические ролики
Разновидности сферических подшипников
Существуют однорядные и двухрядные подшипники. Последние подходят для более высоких нагрузок. Также выпускаются закрытые сферические подшипники для защиты от попадания пыли и грязи.
Материалы для изготовления
Наиболее распространен материал "хромированная сталь" с содержанием хрома около 1,5%. Такая сталь стандартизирована в разных странах под обозначениями AISI 52100, 100CR6, SUJ2 и другими.
Стандартизация и сертификация
Внутренняя конструкция сферических подшипников не стандартизирована в ISO. Разные производители и серии подшипников имеют вариации в элементах конструкции.
Подбор параметров подшипника
При выборе сферического подшипника обязательно учитывайте величину возможных нагрузок, условия эксплуатации, требования к ресурсу и другие факторы.
Правила монтажа
Существуют определенные рекомендации по монтажу сферических подшипников, соблюдение которых важно для обеспечения их работоспособности и ресурса. Существуют следующие основные рекомендации по монтажу сферических подшипников:
- Тщательно подготовить посадочные места, убрать задиры и заусенцы
- Не допускать ударов при установке подшипника
- Использовать специальные приспособления для запрессовки
- Выполнять смазку подшипника во время монтажа
Диагностика неисправностей
При эксплуатации важно своевременно определять возникающие дефекты сферических подшипников. К основным признакам относятся:
- Повышенный шум и вибрация
- Рост температуры корпуса подшипника
- Увеличенный люфт и "завал" вала
Техническое обслуживание
Для обеспечения максимального ресурса сферических подшипников требуется регулярное техобслуживание, включающее диагностику, смазку, промывку и замену.
Повышение долговечности
Долговечность сферических подшипников можно повысить за счет:
- Правильного подбора и монтажа
- Регулярного техобслуживания
- Улучшения условий эксплуатации
Условные обозначения
Для сферических подшипников используется система условных обозначений, позволяющая идентифицировать основные параметры и характеристики подшипника. Расшифровка обозначений приводится в справочниках и каталогах производителей.
Примеры применения
Сферические подшипники широко используются в различных отраслях промышленности и видах техники. Например:
- В электродвигателях и редукторах
- В приводах технологического оборудования
- В валах вращающихся печей
- В гидравлических цилиндрах манипуляторов
Перспективы развития
Основные направления совершенствования сферических подшипников - повышение грузоподъемности и долговечности, расширение областей применения, оптимизация конструкции и технологии производства.
Альтернативные подшипники
В некоторых случаях взамен сферических подшипников могут использоваться другие виды, такие как роликовые конические или цилиндрические подшипники.
