Иногда необходимо совместить различные внутреннюю и наружную оси вращения. Для этого можно использовать специальные подшипники. При их использовании перекосы вала не страшны. При работе они обеспечивают минимальное трения, позволяя избегать нагрева даже при высокой частоте вращения.
Для чего их используют
При наличии разных осей вращения место соединения может испытывать разрушительное воздействие. Специально сконструированные подшипники позволяют снизить до минимума трение в таких конструкциях.
Даже если произойдет случайный перекос вала, это не повлияет на их работу. Такие подшипники обеспечивают вращение как при случайных перекосах, так и в тех случаях, когда изменение оси предусмотрено особенностями конструкции.
При использовании таких деталей внешний элемент остаётся неподвижным при изменении положения внутреннего кольца. Такие узлы нашли активное применение в следующих отраслях: металлургия, добыча полезных ископаемых, машиностроение и энергетика.
Особенности конструкции
Самоустанавливающиеся подшипники могут иметь различные конструкции. Наиболее распространённой является следующая. На внутреннем кольце имеется не один, как в обычных подшипниках, а два ряда шариков. Внешняя оболочка предусматривает наличие сферической дорожки. Её центр кривизны совпадает с осью внутренней части.
Такое устройство позволяет обеспечить вращение при незначительном изменении оси. В ситуации, когда используется обычный подшипник, такая ситуация может привести к поломке.
Используемые разновидности
На практике применяется несколько видов самоустанавливающихся подшипников:
1. В конструкции используются боковые уплотнения. Их делают из маслостойкой резины. Она сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур (от -40 до +120 градусов). Для прочности производят армирование с помощью стали. Уплотнители сделаны таким образом, что они не препятствовали смещению внутреннего кольца. Для работы используется специальная литиевая смазка, обеспечивающая низкое трение и высокую скорость работы. Она не требует замены на протяжении всего срока использования. Перед эксплуатацией конструкцию не рекомендуется промывать.
2. В некоторых разновидностях используется цилиндрическое или коническое отверстие. Конусность в последнем случае составляет не более 1:12. Для их установки требуются специальные переходные втулки.
Существуют сферические подшипники. Они не используют шарики на внутреннем кольце. Вместо этого применяются две сферических поверхности, которые скользят друг относительно друга.
Преимущества и недостатки
Использование этих устройств имеют следующие плюсы:
1. У них низкий коэффициент трения, который обеспечивается использованием двух рядов шариков. Это обуславливает низкое выделение тепла при работе.
2. Обслуживать такие подшипники приходится намного реже, чем обычные.
3. При работе у них низкий уровень шума и сниженная вибрация.
Этим устройствам присущи такие минусы:
1. Они не могут выдерживать значительные нагрузки.
2. В процессе работы необходимо постоянно обеспечивать минимальную нагрузку. Если этого не сделать, то сферическая дорожка качения может нарушить форму.
Обычно вес деталей, опирающихся на подшипник обеспечивает наличие минимальной нагрузки. При необходимости её увеличивают натяжением приводного ремня или другими способами.
Использование самоустанавливающихся подшипников выгодно там, где вероятны отклонения оси вращения. Для обеспечения надёжности их использования необходимо обеспечить выполнение правил эксплуатации.