Еще столетие назад подшипники скольжения были наиболее распространенными опорами в промышленности и транспортной сфере. Простое изготовление, неприхотливость в обслуживании и ремонте, а также доступная цена, обеспечивали спрос на этот вид продукции еще долгое время после того, как на рынке деталей для механизмов появился большой выбор изделий, использующих в работе качение. Но совершенствование роликовых и шариковых подшипников привело к тому, что опора скольжения стала существенно уступать по своим эксплуатационным характеристикам аналогам с телами качения. При этом серийное производство и применение современных сплавов сделало разницу в цене, между этими двумя видами, совсем несущественной, что заставило промышленность и транспорт массово переходить на более эффективные решения. Несмотря на это, подшипники скольжения не исчезли как вид и продолжают использоваться и сегодня.
Достоинства подшипников скольжения
Существуют случаи, когда подшипники, использующие скольжение, не только желательны, но и незаменимы. Они находят широкое применение в агрегатах, угловая скорость вращения которых очень высока, например в турбореактивных двигателях. Также эти изделия востребованы в узлах вращения, к которым предъявляются особенно строгие требования в центровке осей.
Среди преимуществ подшипников скольжения нужно отметить:
• Отличное сопротивление высоким радиальным нагрузкам;
• Разъемная конструкция, упрощающая установку и обслуживание;
• Неприхотливость к условиям эксплуатации (могут работать в условиях сильного загрязнения, агрессивных средах);
• Устойчивость к вибрациям;
• Низкий уровень шума при работе;
• Небольшие радиальные размеры;
• Простое изготовление и ремонт.
Разъемная конструкция таких узлов, а также их виброустойчивость, делает их незаменимыми при изготовлении двигателей внутреннего сгорания. Подшипники скольжения применяются в месте, где коленчатый вал соединяется с шатунами.
Недостатки подшипников скольжения
Работоспособность механизма во многом зависит от надежности и долговечности опор валов и осей. К сожалению, высокий уровень стойкости к износу не характерен для подшипников скольжения. Так как в этих деталях происходит трение сопряженных поверхностей, нагрузка на вкладыши и цапфы очень высока и элементы быстро выходят из строя. Их замена не является сложной, но, тем не менее, требует выведения механизма из эксплуатации. Кроме этого, минусами этих деталей являются:
• Потери на трение при пуске механизма и при некачественной смазке;
• Высокий расход смазочных материалов;
• Подшипникам такого типа требуется постоянный уход (очистка, замена вкладышей);
• Большие осевые размеры изделия.
Также немаловажным моментом является то, что подшипники скольжения массово не производятся и подобрать их под ось или вал бывает совсем непросто. Чаще всего, когда конструируется машина, в которой используются опоры такого типа, также проектируют и их, индивидуально для каждого случая.
Подшипники скольжения или качения?
В том случае, если есть возможность обеспечить постоянную подачу смазки в подшипник скольжения, его установка может быть более привлекательной, чем применение изделия с телами качения. В случае с подшипниками большого диаметра, разница в стоимости деталей этих двух типов может быть очень существенной. Поэтому, если есть необходимость удешевить узел и нет противопоказаний для применения скользящей опоры, используют именно ее. Также стоит сделать выбор в пользу такого подшипника, если работа механизма происходит в сильно загрязненной среде. Опоры с телами качения гораздо более чувствительны к попаданию в рабочие зоны грязи и воды, поэтому, в таких условиях, менее надежны.
Основной причиной отказаться от опоры скольжения может стать ее требовательность к смазочному режиму. Подшипники качения не так требовательны к смазке и менее склонны к перегреву при ее нехватке. Их обслуживают согласно графику или по мере необходимости. Подшипник скольжения, при прекращении подачи масла, быстро нагревается, заклинивает и разрушается. Поэтому применение таких деталей создает еще и проблему качественного обеспечения узла смазочным материалом, решение которой влечет дополнительные расходы.