Зачем и где используются подшипники

Иногда самые полезные устройства в физике и технике — самые простые. Шариковые подшипники показывают, как металлические кольца могут быть чрезвычайно универсальными. Как вы можете видеть во многих обычных предметах, таких как транспортные средства, велосипеды, скейтборды и другие машины, которые включают в себя движущиеся металлические части, люди веками использовали силу шарикоподшипников.

Использование шарикоподшипников

Представьте, что вы скользите по мягкому ковру в обуви. Это может быть сложно из-за трения между ковром и вашей обувью, которая может быть сделана из чего угодно, включая кожу, пластик, дерево или резину. Если бы вы вместо этого носили носки, было бы намного проще, потому что трение между мягким ковром и материалом носков было бы намного меньше. Шариковые подшипники работают так же.

Шариковые подшипники уменьшают трение между нагрузками, воздействующими на них. Они делают это, потому что представляют собой металлические шарики или ролики, которые перемещаются по гладкой металлической поверхности по внутренней и внешней петлям (иногда называемым кольцами). Вы можете узнать о многих применениях шарикоподшипников через их физику. Шариковые подшипники несут нагрузки в радиальном направлении, и эти нагрузки прикладывают перпендикулярную силу к оси вращения шарикоподшипника.

Скольжение металлических шариков по петлям шарикоподшипника создает трение между объектом и его поверхностью, что замедляет движение объекта. В некоторых случаях объект приближается к остановке. Этот механизм позволяет использовать шариковые подшипники в системах шкивов или системах вращения, которые необходимо контролировать. Например, ступица колеса автомобиля использует радиальную нагрузку от веса автомобиля и тягу от прохождения поворота.

Во всех случаях шарикоподшипников баланс между осевой и радиальной нагрузкой заставляет шарикоподшипники уменьшать трение между шариками во внутреннем и внешнем кольце и выдерживать нагрузку объекта. Шариковые подшипники берут на себя нагрузку и передают ее от внешнего кольца к внутреннему кольцу, чтобы сферы в центрах каждого кольца могли легко вращаться.

Каждая сфера соединена с двумя кольцами, но только там, где это необходимо для уменьшения трения между компонентами самого шарикоподшипника. По этим причинам шарикоподшипники созданы для уменьшения трения и облегчения скорости вращения.

Типы шарикоподшипников

Типы шарикоподшипников сильно различаются по задействованному механизму. Наиболее широко используемым типом является жесткий однорядный или радиальный шариковый подшипник. Благодаря такой конструкции шарики движутся по дорожкам с глубокими канавками, а расположение шарикоподшипников с глубокими канавками позволяет им выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки. Герметичные версии шарикоподшипников постоянно смазываются, чтобы уменьшить их техническое обслуживание.

Двухрядные шарикоподшипники используют два ряда шариков. Конструкция придает большую жесткость движению самого подшипника. Их можно найти в электродвигателях, центробежных насосах и электромагнитных муфтах. Некоторые шарикоподшипники выравниваются таким образом, что вал учитывает любое смещение под углом к ​​корпусу шарикоподшипника.

У радиально-упорного шарикоподшипника одна сторона наружного кольца срезана, чтобы позволить большему количеству шариков входить внутрь. Эти подшипники могут затем выдерживать большие осевые нагрузки в одном направлении, а также использовать больше шариков в самих подшипниках. Это означает, что инженеры используют их попарно в обоих направлениях для переноса тяжелых грузов, в установке, которая делает их радиально-упорными двухрядными шарикоподшипниками. Эти типы шарикоподшипников также различаются в зависимости от их материала.

/