Подшипники

Н. Спицын, кандидат технических наук

Без вращающихся частей нет машин. Трение этих частей в точках опоры уменьшают подшипниками. Без них коэфициент полезного действия машины, ее мощность резко снижаются. Много пара и электричества поглощается непроизводительно на преодоление силы трения в самой машине, увеличивается расход топлива, машина становится менее экономичной. Вот почему сейчас нет ни одной машины, не имеющей подшипников.

Почти все машины переведены на подшипники качения — шариковые и роликовые, Их преимущества очевидны. В самом деле, чтобы сдвинуть одну тонну груза на подшипниках скольжения требуется приложить силу до 60 килограммов, а на шарикоподшипниках только 4 килограмма!

Силы надо в пятнадцать раз меньше, потому что шарикоподшипники почти уничтожают трение, приближают его к нулю. Исключительное значение шарикоподшипники имеют для сверхскоростных машин, где число оборотов выше 120 тысяч в минуту. Только шарикоподшипники могут работать в таких машинах. Другие подшипники при сверхскоростях плавятся.

Шарикоподшипник-гигант, почти равен росту человека. Вес —около тонны. Шарики в нем не меньше старинных пушечных ядер.

Шарикоподшипник-лилипут, конструкции лауреата Сталинской премии Я. В. Марусоѳа. В два раза меньше блохи. Диаметр 1,5 миллиметра. В нем всего четыре шарика размером с маковое зерно.

Бочку, стоящую на плоском днище, трудно сдвинуть с места. Легче ее катить на боку. В технике стремятся всюду заменить скольжение качением.

Однopядный радиальный шарикоподшапник, Внутреннее и наружное кольца имеют желоба — дорожки качения для шариков. Сепаратор разделяет шарики один от другого, уменьшает трение в подшипнике и износ шариков. Незаменим для сверхскоростей — до 20 тысяч оборотов в минуту. Боится перекосов вала.

Перекосы вала не страшны сферическому двухрядному шарикоподшипнику, потому что желоб в наружном кольце более просторен, чем в однорядном радиальном, и шарики могут отклоняться в нем вправо и влево. Применяется в вибрирующих при работе валах, трансмиссиях и т. п.

Нагрузки выше средних —до 10 тонн - выдерживает цилиндрический роликоподшипник, потому что давление в нем не сосредоточено в точках опоры шариков, а распределено по всей линии соприкосновения ролика с кольцом, Но зато этот роликоподшипник почти не терпит боковых нагрузок, Ставится на трамваях, вагонах метро, электромоторах.

Здесь изображена история подшипникового шарика. Из черного цилиндрического бруска-заготовки после ряда производственных операций получается зеркально-гладкий шарик, изготовленный с точностью до долей световой волны.

Давление сверху —до 200 тонн — и сбоку — до 50 тонн —выдерживает четырехрядный конический роликоподшипник, Большие боковые нагрузки он терпит, потому что ролики при этом упираются в конические поверхности. Работает в прокатных станах.

Сильные ударные нагрузки сверху сплошной ролик не выдерживает и растрескивается. Поэтому в танках, рольгангах и т. д. ставят подшипники с витыми, как толстая пружина, роликами, смягчающими удары, как рессоры.

Наступит время, и в карманных часах камни уступят место шарикоподшипникам. В прошлом году лауреат Сталинской премии Я. В. Марусов сконструировал шарикоподшипник-лилипут. В наперстке их помещается около тысячи штук.

В машинах-гигантах уже давно работают подшипники качения, выдерживая нагрузки до 300 тонн. Существует уже много типов подшипников качения — шариковые, роликовые — цилиндрические, конические, игольчатые, витые. Каждый подшипник предназначен для особых условий работы.

С некоторыми подробностями устройства и работы подшипников качения вы познакомитесь, если внимательно рассмотрите и прочитаете эти страницы журнала.

Советское подшипникостроение только за восемь лет —с 1932 по 1940 год—увеличилось в 20 раз. За время Отечественной войны у нас введено в строй несколько крупных шарикоподшипниковых заводов. Сейчас в СССР производятся все типы подшипников качения. Как самые большие, так и самые маленькие шариковые и роликовые подшипники выпускают наши заводы.

Самолеты, танки, автомобили, станки, велосипеды, мотоциклы и прочие машины в нашей стране работают на отечественных подшипниках качения.

Пульсирующие давления до 200 тонн хорошо переносит игольчатый подшипник. Он похож на тонкое кольцо. Ставится на шатунах дизелей авиамоторов, тяжелых станках. Не выдерживает перекосов вала — заклинивается.

Упорные подшипники, шариковые -до 10 тонн —и конические роликовые —до 300 тонн предназначены для вертикальных валов, осевых нагрузок. Применяются в подъемных кранах, вертлюгах и даже каруселях.

ПОЧЕМУ шарикоподшипники, получившие широкое применение в самых разнообразных машинах (на эти машины направлены стрелки), не смогли еще проникнуть в ряд машин (последние изображены на правой стороне рисунка) ?