Опорные подшипники

Опорные подшипники представляют собой целые узлы, способные нести вал машины или механизма (вместе с закрепленными на них деталями), удерживая его от радиального и осевого перемещения (за исключением плавающих подшипниковых узлов, требующих осевого перемещения подшипника внутри опоры для компенсации линейного температурного удлинения вала).

Использование готовых подшипниковых узлов позволяет либо усовершенствовать какой-либо механизм (например, станок либо сельскохозяйственную машину), либо создать совершенно новое изделие, предварительно произведя подбор подходящего по параметрам опорного подшипникового узла– как по возможности его рационального крепления, так и по рабочим характеристикам непосредственно подшипника.

В зависимости от предполагаемой расчётной нагрузки на вал, скорости его вращения, конструкции механизма и условий его работы, производится разнообразное количество подшипниковых узлов.

Они могут различаться как применением в опорах различных подшипников (шариковых с углублёнными дорожками для шариков на кольцах, одно-и двухрядных роликовых, сферических), так и формой самой опоры.

Наибольшее распространение в технике получили опорные подшипники на лапах.

Опорные подшипники на лапах

Этот рисунок удачно демонстрирует как устройство опоры подшипника, так и применение пары таких изделий как несущей конструкции вала.

Сопрягаемые поверхности, предназначенные для крепления лап к станине, обрабатываются на фрезерных станках. Сами лапы имеют отверстия такого диаметра, чтобы крепёжные болты надёжно удерживали опору подшипника.

Сам подшипник надёжно фиксируется на валу и в опоре с одной стороны – конической втулкой, с другой – гайкой со стопорным кольцом. Кроме того, выходные отверстия опоры имеют уплотнения для предотвращения потери смазки и попадания грязи в полость корпуса подшипника. Для пополнения смазки в верхней крышке корпуса опоры устанавливается пресс-маслёнка.

Разъёмная конструкция опоры для подшипника позволяет производить его замену без замены самой опоры. Исполнение уплотнений для смазки в опорах может быть самой разной конструкции – иногда это просто сальник, фиксирующийся полукольцами. Но для опор с автономной системой смазки это может быть лабиринтное уплотнение, которое не требует замены и какого-либо обслуживания. Подшипник, установленный в опору, может быть самоустанавливающимся, что компенсирует, при необходимости, несоосность соединяемых валов.

Корпуса опор чаще всего выполнены из серого чугуна, но могут применяться и другие материалы – вплоть до высококачественных полимеров.

Сами лапы и вообще опоры могут иметь различные разновидности:

Как видно на фото, корпуса опор подшипников могут иметь самые разнообразные варианты крепления их к механизму:

  • В пазах с одним крепёжным винтом,
  • На обычных горизонтальных лапах,
  • На фланцах различной конфигурации.

Так называемые фланцевые подшипники применяются в основном в мощных электродвигателях, что позволяет производить замену опорных подшипников и вообще ремонт установки с минимальным простоем механизма, что очень важно на производстве.

Иногда, в силу необходимости и из-за невозможности приобрести готовую опору для подшипника, их изготавливают самостоятельно. Как правило, самодельные опоры на лапах имеют вид обычного хомута со стяжными шпильками. Подшипник в таком случае фиксируется вкладышами из дерева, которые сжимают его внешнее кольцо при затяжке шпилек. Но, разумеется, такая опора годится лишь для тихоходной машины, да и сам подшипник имеет достаточно ограниченный срок службы ввиду того, что сложно избежать попадания в него грязи и обеспечить качественное его смазывание.

Опорно – поворотный подшипник

Опорно-поворотный подшипник – по сути, это целый механизм, способный выдержать большие нагрузки в любом направлении. В технике его ещё называют ОПК – опорно-поворотный круг. Такие механизмы служат для машин, при работе которых требуется воспринимать нагрузку и, не изменяя своих геометрических характеристик, перемещать её в любом направлении.

Если говорить проще, опорно-поворотный подшипник предназначен для экскаваторов, манипуляторов и им подобных машин. Именно благодаря устройству и характеристикам ОПК возможна работа, например, экскаватора – все нагрузки при повороте кабины, переноса груза, ложатся именно на этот механизм.

ОПК могут иметь различные исполнения: как с внутренним, так и с внешним зацеплением. Телами качения могут выступать как ролики, так и шарики с четырёхточечным контактом – главное, чтобы устройство сохраняло жёсткость при любых типах нагрузок. Кроме того, поворотные круги ОПК должны иметь возможность крепления к ним других деталей машины – кабины, шасси и пр.

Большое внимание при конструировании машин с ОПК уделяется защите механизма от грязи и обеспечением его смазкой.

На фото изображён опорно-поворотный круг с внутренним зацеплением. Как видите, телами качения являются два ряда шарикоподшипников, имеющих четыре точки контакта, что делает конструкцию исключительно жёсткой.

В том случае, если телами качения являются ролики, они устанавливаются под углом и имеют перекрестное расположение – всё с тою же целью обеспечить максимальную жёсткость конструкции.