Как устроен подшипник скольжения; шариковый подшипник? Какой из них заметнее уменьшает трение?
Подшипники, в которых вал при вращении скользит по поверхности вкладыша, называют подшипниками скольжения. Деталь подшипника, непосредственно соприкасающуюся с валом, называют вкладышем. Вкладыш делают из твёрдых материалов − бронзы, чугуна или стали. Внутреннюю поверхность их покрывают особыми материалами, чаще всего баббитом (это сплав свинца или олова с другими металлами), и смазывают.
В шариковых подшипниках вращающийся вал не скользит по неподвижному вкладышу подшипника, а катится по нему на стальных шариках. Внутреннее кольцо подшипника, изготовленное из твёрдой стали, насажено на вал. Наружное кольцо закрепл ено в корпусе машины. При вращении вала внутреннее кольцо катится на шариках, находящихся между кольцами (рис. 88).
Шариковые подшипники заметно уменьшают трение, так как сила трения качения при одинаковой нагрузке значительно меньше силы трения скольжения.
рис. 88. Различные виды подшипников: а — шариковый; б — роликовый.
Подшипники — это механические устройства, предназначенные для уменьшения трения между движущимися частями машин и механизмов. Они обеспечивают плавное движение вращающихся или скользящих элементов, уменьшают износ и повышают эффективность работы системы. Рассмотрим два основных типа подшипников — подшипник скольжения и шариковый подшипник — их устройство, принцип работы и влияние на трение.
Подшипник скольжения
Подшипник скольжения работает на принципе непосредственного скольжения одной поверхности по другой. Он состоит из двух основных компонентов:
1. Втулка или опорная поверхность: Втулка выполнена из материалов с низким коэффициентом трения, таких как бронза, графит или синтетические материалы.
2. Вал или ось: Это движущаяся часть, которая скользит внутри втулки.
Чтобы уменьшить трение, в подшипниках скольжения часто используют смазочные материалы (например, масло или графит). Смазка создает тонкий слой между поверхностями, снижая трение и предотвращая непосредственный контакт металлов.
Однако трение в подшипниках скольжения остается достаточно высоким, особенно если смазка будет недостаточной или неподходящей. Коэффициент трения здесь зависит от скорости движения, температуры, качества материалов и состояния смазки.
Шариковый подшипник
Шариковый подшипник устроен иначе: он использует шарики в качестве промежуточного элемента между внутренним и внешним кольцами. Основные части шарикового подшипника:
1. Внутреннее кольцо: Оно присоединяется к вращающемуся валу.
2. Внешнее кольцо: Оно остается неподвижным или присоединяется к корпусу.
3. Шарики: Они размещены между внутренним и внешним кольцами и расположены равномерно. Шарики изготовлены из прочных материалов, таких как сталь или керамика.
4. Сепаратор: Это элемент, удерживающий шарики на равных расстояниях друг от друга.
Шарики вращаются между кольцами, обеспечивая минимальный контакт поверхностей. Вместо скольжения происходит качение, а трение при качении значительно ниже, чем при скольжении. В шариковых подшипниках также может использоваться смазка для предотвращения коррозии и улучшения работы, но ее роль менее критична, чем в подшипниках скольжения.
Сравнение: уменьшение трения
Шариковый подшипник заметно лучше уменьшает трение по сравнению с подшипником скольжения. Это связано с тем, что в шариковом подшипнике трение сводится к качению шариков, а при качении трение значительно ниже, чем при скольжении. В подшипниках скольжения, несмотря на использование смазочных материалов, сохраняется трение между поверхностями, особенно при высоких нагрузках или скоростях.
Шариковые подшипники, благодаря своей конструкции, обеспечивают более длительный срок службы, меньший расход энергии и более стабильную работу механизмов, чем подшипники скольжения, особенно в условиях значительных нагрузок или высокой скорости вращения.
Пожауйста, оцените решение
