Что такое роликовый подшипник?

Что такое роликовый подшипник?

Роликовый подшипник — это подшипник, в котором вместо шариков в качестве тел качения используются цилиндрические ролики, которые поддерживают нагрузку при качении внутри подшипника.

Ролики подшипника с большим диаметром называются роликами, а с меньшим диаметром называются игольчатыми или игольчатыми роликами. По сравнению с шариковыми подшипниками, в которых используется элемент качения (шарик), роликовый подшипник может выдерживать более высокие нагрузки. Существуют различные типы роликовых подшипников в зависимости от области применения.

Применение роликовых подшипников

По сравнению с шариковыми подшипниками, роликовые подшипники могут выдерживать большие нагрузки и используются в автомобилях и промышленном оборудовании. Область применения зависит от типа.

1. Роликовый упорный игольчатый подшипник

Упорные игольчатые подшипниковые ролики используются для поддержки осевых нагрузок между вращающимися относительно друг друга частями в планетарном зубчатом механизме (планетарных передачах).

2. Роликовый игольчатый подшипник

Роликовый игольчатый подшипник используется в коленчатых валах гоночных велосипедов. В то время как шариковые подшипники используются в коленчатых валах велосипедов для повседневного использования, игольчатые подшипники и шариковые подшипники используются в гоночных велосипедах для уменьшения размера и веса.

3. Роликовый конический подшипник

Конические роликовые подшипники используются в трансмиссиях автомобилей. Автоматические трансмиссии для переднего привода имеют большую шестерню на конечном валу редуктора, и эти шестерни обычно являются косозубыми. Зубья косозубых шестерен наклонены для снижения шума и вибрации при зацеплении шестерен, но они также создают силы в трех направлениях. Роль конического роликового подшипника заключается в поддержке сил в этих трех направлениях.

Планетарные передачи также используются в многоступенчатых ступенчатых автоматических коробках передач, в механизме переключения вперед/назад бесступенчатых трансмиссий (CVT) и в некоторых дополнительных трансмиссиях. Шестерня в планетарных передачах поддерживается игольчатым роликом. Хотя шестерни обычно скошены, иглы могут выдерживать нагрузки только в двух направлениях. Оставшаяся осевая нагрузка поддерживается не иглой, а шайбой на торце шестерни.

Принцип роликовых подшипников

В целом, ролики подшипников могут выдерживать большие нагрузки, чем шариковые подшипники. Причина этого в том, что ролики подшипников имеют цилиндрический элемент качения, который осуществляет линейный контакт с внутренним и внешним кольцами и дорожками качения, с которыми он соприкасается.

Поскольку шариковые подшипники находятся в точечном контакте, ролик подшипника имеет большую площадь контакта. Большая площадь контакта снижает напряжение (напряжение Герца), создаваемое в области контакта.

Форма подшипника может быть цилиндрической или конической, и изменение этой формы также изменяет величину нагрузки, которую может выдерживать подшипник. Это также позволяет увеличить нагрузку, которую может выдерживать один подшипник, не используя несколько подшипников, тем самым обеспечивая компактные характеристики за счет снижения веса и миниатюризации.

Типы роликов подшипников

Подобно шарикоподшипникам, роликовые подшипники можно в целом разделить на два типа: радиальные подшипники, которые поддерживают радиальные нагрузки (перпендикулярно оси вращения), и упорные подшипники, которые поддерживают осевые нагрузки (в том же направлении, что и ось вращения). Подшипники с относительно большими роликами называются роликовыми подшипниками, в то время как подшипники с более узкими роликами называются роликовыми игольчатыми подшипниками. Типичные типы следующие:

1. Радиальный роликовый подшипник

Радиальные роликовые подшипники способны выдерживать радиальные нагрузки, действующие под прямым углом к ​​валу. По сравнению с шарикоподшипниками, в которых вместо роликов используются шарики, радиальные роликовые подшипники могут выдерживать большие радиальные нагрузки. Изменяя форму роликов, можно получить более широкий выбор типов.

2. Игольчатый роликовый подшипник

Игольчатый ролик используется в качестве элемента качения между внутренним и внешним кольцами ролика подшипника. Благодаря тому, что элемент качения такой же тонкий, как игла, высота поперечного сечения меньше, чем у ролика подшипника, что способствует снижению веса и размера машины. В дополнение к радиальным подшипникам также доступны упорные подшипники, которые используются в различных приложениях, включая автомобили и электрооборудование.

3. Ролики конических подшипников

Конические ролики подшипников представляют собой радиальные ролики подшипников с коническими роликами и наклонными дорожками качения на внутреннем и внешнем кольцах вместо плоских. Конические ролики и скошенные дорожки качения могут одновременно выдерживать большие радиальные нагрузки и большие осевые нагрузки.

Он в основном подходит для поддержки нагрузок в трех направлениях, создаваемых косозубыми передачами. Однако один подшипник может поддерживать только осевые нагрузки в одном направлении. Обычно используется комбинация из двух конических роликов подшипников в противоположных направлениях.