в чем разница подшипников скольжения и качения

Преимущества и недостатки подшипников скольжения и качения

Весьма часто можно слышать вопрос о том, подшипники какого типа «лучше», качения или скольжения. Чтобы ответить на него, проведём небольшую сравнительную оценку данных изделий.

Преимущества и недостатки подшипников скольжения и качения в сравнении

В сравнении с аналогами, в которых реализовано трение качением, они располагают рядом существенных плюсов:

У рабочих элементов подшипников данного типа весьма незначительные, по площади, поверхности, что делает подобные опоры гораздо более жёсткими. Это, в свою очередь, влияет на шумность их работы и способствует возникновению вибрационных нагрузок, особенно при существенных частотах вращения.

Изделия данных типов не являются взаимозаменяемыми. Подшипник скольжения невозможно поменять на подшипник качения.

Поэтому, используя палец шатуна со значительной поверхностной прочностью, можно установить игольчатый подшипник, не имеющий внутреннего кольца. Что позволяет минимизировать габариты подшипникового узла.

Причём, смазочные материалы требуется подавать непрерывно. В противном случае высока вероятность перегрева подшипникового узла и его заклинивание.

Они гораздо удобнее в эксплуатации, не нуждаются в постоянном уходе (смазку можно осуществлять периодически), имеют меньший радиальный зазор (рабочий), отличаются значительной несущей способностью на единицу своей ширины. Для их производства расходуется гораздо меньше дорогостоящих цветных металлов.

Они более точные и не столь дорогие, так как стандартизация подшипников качения позволила наладить массовое централизованное производство. Эти изделия отличаются повышенной (по сравнению с подшипниками скольжения) пожарной безопасностью и стойкостью к возникновению заеданий (пример, переход, при производстве букс вагонов на роликоподшипники полностью устранил их возгорание).

Малая ширина обойм подшипников качения обеспечивает значительную компактность данных изделий. А это весьма важное преимущество при установке подшипников в устройствах со стеснёнными осевыми габаритами.

Всё вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что подшипники качения применяются в машиностроении и иных отраслях существенно чаще. В подавляющем большинстве случаев они полностью вытеснили, применявшиеся ранее, подшипники скольжения.

Источник

Подшипник качения и скольжения: особенности и в чем разница

Подшипник уже довольно давно используется в качестве сборочного узла любого механизма. Сложно представить без него машину или агрегат. Служит он для опоры или упора вала, для поддержания заданной жесткости с минимальной сопротивляемостью при трении.

Особо распространены два типа подшипника: качения и скольжения.

Подшипник качения

Самый широко используемый тип. Состоит он из следующих деталей:

Такие подшипники применяются в оборудовании всех отраслей и назначений. Притом данный тип очень разнообразен. Тела качения бывают: сферические, роликовые, бочкообразные, игольчатые. В качестве материала для тел преимущественно используется сталь. В особо агрессивных средах применяют стеклянные тела качения.

На внутреннем кольце по внешней стороне протачивается желобок. Так же делают желоб по внутренней стороне внешнего кольца. Эти канавки являются дорожками для тел качения. Таким образом, шары вращаются точечно касаясь дна желобка и его стенок. Роликовые тела при вращении касаются всей плоскости канавок.

Сепаратор, как правило, состоит из двух спаянных между собой половинок. Его роль – создавать направление для движения тел и сохранять постоянную одинаковую дистанцию между ними. В некоторых случаях применяют подшипник качения без сепаратора, что позволяет увеличить нагрузку на узел, однако, скорость вращения не может быть большой при такой конструкции.

Подшипник качения по воспринимаемой нагрузке классифицируется на упорный, радиальный, радиально-упорный. На радиальные нагрузка распределяется перпендикулярно оси вала. Нагрузка вдоль вала недопустима.

Упорные принимают нагрузку параллельную оси. Запрещена нагрузка поперечная валу.

Радиально упорные. Могут принимать нагрузку как параллельно, так и перпендикулярно оси вала.

В целях уменьшения габаритов в некоторых случаях не используется внутреннее кольцо. При таком варианте эксплуатации на валу, неподвижном или активном, вытачивается канавка и сепаратор с внешним кольцом надевается непосредственно на ось или вал механизма.

Подшипники с защитной крышкой более долговечны и требуют меньшего внимания на обслуживание. Открытые же могут быстро выйти из строя при недостаточной или неправильной смазке и попадания инородных предметов.

Для подшипников качения применяют различные виды смазок: жидкие (различные масла), пластичные (солидол), твердые (графитовая смазка). Иногда подшипники работают без смазки, однако, скорость вращения тел качения не должна быть высокой, а нагрузка большой. В противном случае подшипник быстро нагревается и выходит из строя.

Подшипник скольжения

В данном типе подшипника трение возникает при скольжении состыкованных плоскостей вала и втулки.

Подшипник скольжения состоит из следующих элементов:

Корпус для такого типа чаще всего массивный, изготавливается из разных металлов и может быть цельный или разъемный. Корпус оснащён одним или несколькими масляными клапанами. Клапан служит для подвода смазки на рабочую плоскость вкладыша или втулки. Также при смазке под давлением, при помощи специальных масляных станций, имеется отвод для отработанного масла, которое потом попадает на станцию и вновь на подшипник. Таким образом, смазка является циркулирующей.

Вкладыш чаще изготавливают из антифрикционных металлов, таких как: бронза и чугун. Могут применяться стальные вкладыши с нанесенным слоем баббита.

Подшипник скольжения классифицируется на радиальный, упорный, радиально упорный.

В качестве смазочного материала преимущественно применяют масла. Также применяются пластичные, твердые и даже газообразные смазки.

Разница между подшипниками скольжения и качения

Подшипник скольжения имеет ряд преимуществ, которые отличают его от подшипника качения:

Однако и у подшипников качения есть свои преимущества:

У каждого вида подшипника есть свои преимущества и слабые стороны, что позволяет применять при отдельный вид при определённых условиях. Из общего же только предназначение – опора вала и создание минимального трения при работе.

Источник

Даже для новичков в сфере майнинга ясна как день необходимость обеспечивать аппаратуру надлежащим теплоотведением. Это краеугольный камень успешного майнера, ведь никакое оборудование не прослужит вам хоть сколько-нибудь достойный срок при постоянном перегреве, а нагрузка при добыче криптовалюты на него колоссальная.

Люди различными способами пытаются бороться с повышением температуры и охлаждают как помещения, так и саму аппаратуру (как охладить видеокарту, вентиляция майнинг ферм и асиков). Для большинства электронных систем, размещаемых как в специальных крытых боксах, так и легко продуваемом каркасе, справедливо будет утверждать, что вентиляторы — это одно из лучших решений для охлаждения. Поэтому, приобретая майнинг-машины, обязательно нужно закупиться и вентиляторами.

С точки зрения потребителя, их можно классифицировать по-разному. Но, как нам кажется, самым информативным будет разделить их по типу подшипников: а) качения или б) скольжения. Ведь вентиляторы способны развивать огромную скорость вращения — до нескольких тысяч оборотов/мин. С точки зрения рентабельности и эффективности, они превосходят любое иное приспособление. Но на таких скоростях подшипник подвергается колоссальной нагрузке. И нужно хорошо проанализировать, какой вентилятор лучше всего подойдет для майнера с учетом режима работы и прочих иных особенностей.

Какие характеристики вентилятора важны?

Когда мы говорим о хорошем вентиляторе с точки зрения потребителя, то можно выделить следующие важные характеристики:

Если вентилятор очень шумный, а вы занимаетесь майнингом в домашних условиях, да ещё и на асике, то можете забыть о комфорте и уюте. Вас постоянно будет преследовать ощущение, что находитесь в какой-то промзоне, а не у себя в жилище. На шум прямо влияет то, какой подшипник установлен в вентиляторе. Поэтому очень важно определить, что подходит для лучше.

Если говорим об износе, то тут тоже всё довольно очевидно. Так как подшипники являются ключевым звеном в работе вентилятора, то и износ напрямую будет зависеть от качества и типа последнего. Взять, например, подшипник скольжения: это наиболее дешевый тип, который не показывает хорошего срока службы. Но он и недорогой. Из вышесказанного вытекает последний пункт потребительской выгоды — стоимость. Тут необходимо будет рассчитывать энергозатраты на вентиляцию, эффективность приобретённых моделей и их конкретную стоимость. Если с первой и последней характеристикой всё понятно, то вот эффективность оценить бывает чуть сложнее. Проще всего смотреть на количество оборотов/мин.

Подробнее разберем разные виды подшипников вентиляторов, поговорим об их отличиях, плюсах и минусах.

Подшипники скольжения (втулка)

Наиболее демократичный вариант подшипников. Вентиляторы с такими подшипниками служат в целом недолго, но и цена не кусается. Относительно других показателей — они вначале своей эксплуатации практически не шумят, но с износом начинают производить довольно много шума. Их конструкция подразумевает наличие вала, втулки и смазывающего элемента между ними. В начале эксплуатации такие подшипники показывают себя отлично: они не шумные, стоят не дорого и ничем не уступают другим видам подшипников. Но отличительной чертой является то, что они крайне зависимы от срока использования. Про такие подшипники справедливо утверждение: чем дальше, тем хуже.

Ещё одним плюсом конструкций с такими подшипниками является их крепкая конструкция. Такие вентиляторы тяжело вывести из строя, простота добавляет надёжности. Маловероятны сбои, а даже если что-то произойдёт — то много денег вы не потеряете. Если говорить детально, то замена вентиляторов при скольжении будет проводится не сильно чаще, чем при качении, но только при одном условии. Если температура в помещении не будет превышать 20 градусов. В таком случае смазочная жидкость будет очень медленно испаряться и, как следствие, вентилятор не будет выходить из строя быстро.

Подшипники на скольжения, они же подшипники на втулке, используются практически на всех вентиляторах для видеокарт по причине того, что они тише (на фото родной вентилятор для видеокарты Gigabyte 75 мм после 2 лет работы)

Как правило, вентиляторы на втулке используются на всех вентиляторах, которые работают на скорости в среднем до 3000 об/минуту.

На видео показан пожалуй один из самых скоростных вентиляторов на втулке Delta AFB1212SH, удобно использовать для обдува ферм в каркасах, а также их можно поставить на вдув в закрытые корпусы для майнинга с не очень горячими картами уровня gigabyte 1060 или RX580.

Подшипники качения

Такие детали многие из вас знают с детства. Они состоят из двух колец, шариков, сепаратора. Подшипники качения по праву заслуживают свою популярность, ведь во многом они являются тем самым золотым балансом соотношения цены, износа и шума. Для майнера очень важно и то, что они не чувствительны к температуре, в отличие от подшипников скольжения.

Если выбирать вентиляторы на шариковых подшипниках, то надо приготовиться к более высокому уровню шума. Конечно, если взять именно весь суммарный шум за все время использования, то шариковые подшипники и тут выиграют, однако это не значит, что они тихие. Такой недостаток они сполна компенсируют сроком службы в два-два с половиной раза больше, нежели у аналогов на подшипниках скольжения — от 90000 до 110 000 часов. Такие вентиляторы очень распространены в среде профессиональных майнеров, где эффективность выходит на первый план. Они хоть и выше по стоимости закупки, нежели предыдущие модели, зато срок износа гораздо выше.

В майнинге очень важно постоянно обеспечивать теплоотвод оборудованию. Поэтому более надёжные, длительные в эксплуатации вентиляторы на подшипниках качения чаще находятся в арсенале криптоэнтузиастов. Ведь если вышел вентилятор из строя, то есть шанс поломки и основного оборудования. А это ой какие большие затраты.

Существуют и другие интересные модели подшипников. Однако если мы говорим о вентиляторах, то распространение получили именно на скольжении и качении, поэтому целесообразнее сравнивать именно их. Сравнивая, обозначим сильные стороны каждого «+», а проигрывающие конкуренту соответственно «-». Приведем всё это в таблице, дабы вам было удобнее ориентироваться:

Источник

ООО «Технодрайв» является официальным дистрибьютором подшипников ISB в России.

Что такое подшипник?

Существуют типы подшипников:

1) Подшипники качения:

Шариковые магнитные подшипники
Шпиндельные подшипники

Радиальные роликоподшипники
Цилиндрические роликоподшипники
Игольчатые роликоподшипники
Подшипники с длинными роликами
Конические роликоподшипники
Сферические роликоподшипники
Подшипники роликовые с перекрестными роликами
Опорные ролики с цапфой

Упорные подшипники
Упорно-радиальные подшипники

Роликовые цилиндрические упорные подшипники
Игольчатые упорные подшипники
Конические упорные подшипники
Сферические упорные пдшипники

2) Подшипники скольжения:

3) Подшипники и системы линейного перемещения:

4) Шарико-винтовые передачи (ШВП)

5) Специальные подшипники:

Источник

Основные типы подшипников скольжения и качения

материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович

Подшипник – изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции. [1, 2]

Силы, нагружающие подшипник, подразделяют на:

Опора с упорным подшипником называется подпятником.

Подшипник скольжения – опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей.

Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент – вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу.

В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает:

Наилучшие эксплуатационные свойства демонстрируют пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно в поры.

Антифрикционные материалы подшипников изготавливают из твёрдых сплавов (карбид вольфрама или карбид хрома методом порошковой металлургии либо высокоскоростным газопламенным напылением), баббитов и бронз, полимерных материалов, керамики, твёрдых пород дерева (железное дерево).

Подшипники скольжения разделяют:

Классы подшипников скольжения приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Классы подшипников скольжения

Достоинства подшипников скольжения:

Недостатки подшипников скольжения:

Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба – дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жёсткости применяют так называемые совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали.

Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора, которые имеют большое число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение, и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые – чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

Примеры подшипников различных типов представлены на рисунке 1 [4].

Источник