Почему сферические подшипники так популярны?

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.