Что такое точка опоры?

Что такое шарнир?

Шкворень — это вращающийся вал с коническим концом, обычно используемый в машиностроении и обработке. Шарниры обычно соединяются с подшипниками для уменьшения трения во вращающихся компонентах оборудования, особенно на высоких скоростях. Ключевой особенностью шарниров является их взаимодействие с несколькими сферическими подшипниками, что приводит к снижению трения из-за контакта качения.

Применение шарниров

Шкворни находят применение в оборудовании, которое включает высокоскоростное вращение. Например, турбомолекулярные насосы на вакуумных заводах или в академических исследовательских учреждениях используют шарниры для создания сред с высоким вакуумом (0,1~10-5 Па). Эти насосы имеют лопасти, вращающиеся со скоростью, близкой к скорости звука. В жестких дисках компьютеров (HDD) шарниры играют решающую роль в снижении потерь на трение, поскольку диски вращаются на высоких скоростях для чтения и записи данных.

Принцип шарниров

Шарниры объединены с подшипниками шарниров, образуя вращающийся узел. Эти подшипники состоят из внешнего кольца и нескольких сфер, при этом конический наконечник шарнира проходит через центр кольца и контактирует со сферами. Такая конструкция позволяет снизить трение во время вращения.

Такие подшипники, поддерживаемые сферами, известны как шарикоподшипники. Наконечник шарнира обычно наклонен под углом 60° и заканчивается небольшой сферической поверхностью. При использовании на высоких скоростях может потребоваться смазка. Размер и емкость подшипника шарнира следует выбирать на основе веса и других характеристик вращающихся компонентов. Альтернативой шарнирам являются цилиндрические подшипники или подшипники скольжения, которые имеют большую площадь контакта и, следовательно, более высокие потери на трение. Однако они могут быть более эффективными в передаче мощности через свою контактную поверхность.