Какие подшипники лучше роликовые или шариковые: Шариковые или роликовые подшипники: какие лучше выбрать

Июл 22 1980

Содержание

Шариковые или роликовые подшипники: какие лучше выбрать

Ответ на вопрос — какой подшипник лучше шариковый или роликовый, зависит от конструктивных особенностей и особенностей нагрузки прилагаемой на узел машины или оборудования.

При выборе подшипника необходимо определить величину и характер прилагаемой нагрузки, оценить условия эксплуатации оборудования, специфику его монтажа, наличие или возможность появления несоосности и прочие факторы, влияющие на работу изделия.

Ниже мы приведем основные отличия и рекомендации по выбору шариковых и роликовых подшипников.

Навигация по статье

Шариковые и роликовые подшипники – в чем различия

Основные рекомендации по выбору шариковых и роликовых подшипников

Шариковые и роликовые подшипники – в чем различия

Одними из наиболее широко применяемых являются шариковые подшипники однорядные радиального типа способные воспринимать осевые и радиальные нагрузки.

Характеризуются высокой быстроходностью при интенсивных нагрузках. Способны предотвращать смещение вала в двух основных направлениях – радиальном и незначительно осевом. Более восприимчивы к осевым нагрузкам радиально упорные шариковые подшипники.

Особенностью цилиндрического ролика – тела качения цилиндрических роликовых подшипников является высокая стойкость к радиальным нагрузкам и минимальная к осевым. По быстроходности они не уступают шариковым, но требуют более высокой точности осей посадочных мест. Более стойкие к осевым нагрузкам конические роликовые подшипники благодаря конической форме тел качения и их расположению под определенным углом к оси вращения.

Как видите, разница конструктивных особенностей не позволяет дать однозначный ответ на вопрос — что лучше шариковый или роликовый подшипник. Выбор изделия целиком зависит от прилагаемых нагрузок.

Основные рекомендации по выбору шариковых и роликовых подшипников

Рассмотрим, какие подшипники лучше шариковые или роликовые применительно к той или иной ситуации:

При малых диаметрах вала и небольших нагрузках, как правило, используются шариковые подшипники, при больших нагрузках – роликовый обладающие большей жесткостью.
При преимущественно осевых нагрузках оптимальным вариантом будут шариковые упорные подшипники или сферические роликовые.
При значительных показателях радиальной нагрузки оптимальным вариантом будет цилиндрический роликовый подшипник без бортов или игольчатый роликовый подшипник.
При высоких осевых нагрузках наиболее подходящим вариантом будет упорный подшипник. Для восприятия нагрузки в одном направлении подойдет одинарных шариковый, для попеременного в обеих направления – двойной шариковый подшипник.
При комбинированной нагрузке применяются конические роликовые подшипники.
В случае технологических погрешностей, например несоосности вала и корпуса используются сферические шариковые подшипники, чья конструкция позволяет сглаживать погрешности в узлах.

В целом же, ответ на вопрос — что лучше шариковые или роликовые подшипники даётся после тщательного расчета конструкции, определения и расчета всех действующих усилий, изучения справочника и каталогов производителей.

Другие статьи

Предохранительные муфты

Предохранительные муфты входят в число наиболее ответственных узлов привода, обеспечивающих не только передачу крутящего момента, но и защиту оборудования от чрезмерных нагрузок и др. нештатных ситуаций. Компания «Ф и Ф», в качестве официального представителя в России, предлагает большой выбор муфт одного из ведущих мировых производителей – компании FLENDER.

Привод для конвейера

В организации ритмичной работы технологической цепочки промышленных предприятий конвейер играет одну из главных, если не главную роль. При правильном проектировании и использовании надежного оборудования конвейер будет приносить огромную прибыль, при недочётах и непродуманном выборе производителя и поставщика – простои и материальные убытки.

Муфты – виды и применение

Муфты применяются практически во всех производственных и промышленных отраслях. Насчитывается несколько десятков разновидностей таких узлов, которые различаются по форме, размерам и принципу работы.

Вернуться к списку статей

Что лучше роликовый или шариковый подшипник

Выбирая шариковые, роликовые подшипники, всегда важно обращать внимание на особенности конструкции и предполагаемый тип нагрузки на узел машины или всего оборудования в целом. Ведь именно от этого фактора напрямую зависит продуктивность всего рабочего процесса. Неправильно подобранное изделие негативно сказывается на работе техники, а также может стать главной причиной поломки оборудования.

Различия подшипников заключаются в величине и характере конкретного усилия, зависят от условий эксплуатации машины, специфики установки модели, наличии несоосности. Все это оказывает прямое влияние на работу устройства.

Отличительные особенности подшипников

Шарикоподшипник – хорошее решение, которое используется во многих отраслях. Особым спросом пользуются однорядные шарикоподшипники радиального типа, которые с легкостью воспринимают радиальные и осевые усилия. Они характеризуются быстроходностью в условиях больших нагрузок. Также, они могут предотвратить изменение положения вала по двум направлениям:

— радиальное;
— минимальное осевое.

Наиболее восприимчивы к осевым усилиям радиально-упорные шарики.

Отличие цилиндрического ролика заключается в телах качения, которые имеют повышенную устойчивость к радиальным и незначительным осевым нагрузкам. По своей быстроходности они практически на одном уровне с шариковыми. Однако они нуждаются в соблюдении особой точности во время работы с осями посадочных мест.

Конический роликовый подшипник – это популярный вид, который устойчив к осевым нагрузкам. Такое преимущество объясняется наличием конической формы тел, а также их особого расположения – они находятся под углом к оси вращения.

Рекомендации по выбору сводятся к тому, что оба изделия имеют значительные конструктивные отличия. Потому сложно ответить на вопрос, что лучше: роликовые или шариковые модели? Выбор конкретной модели зависит от будущих нагрузок, которые будут оказывать негативное влияние на работающее оборудование.

Роликовые подшипники по сравнению с шарикоподшипниками

Подшипники качения, антифрикционные шариковые или роликовые, обеспечивают механические средства противодействия радиальным и осевым нагрузкам во вращающихся и совершающих возвратно-поступательные движения валах.

В этой статье кратко описаны оба типа, а затем приведены некоторые примеры, когда один тип может быть выбран вместо другого. Чтобы узнать больше о различных типах подшипников, обратитесь к нашему руководству по покупке подшипников.

Шариковые подшипники

Типичный шариковый подшипник состоит из внутренней и внешней дорожек качения, ряда сферических элементов, разделенных водилой, и, часто, экранов и/или уплотнений, предназначенных для предотвращения попадания грязи и смазки. При установке внутреннее кольцо часто слегка прижимается на вал, а внешнее кольцо удерживается в корпусе. Имеются конструкции для работы с чисто радиальными нагрузками, чистыми осевыми (упорными) нагрузками и комбинированными радиальными и осевыми нагрузками.

Шариковые подшипники имеют точечный контакт; то есть каждый мяч соприкасается с дорожкой на очень маленьком участке — теоретически в точке. Подшипники сконструированы таким образом, что небольшая деформация, создаваемая шариком при вкатывании в зону нагрузки и выходе из нее, не превышает предела текучести материала; ненагруженный мяч возвращается к своей первоначальной форме. Шариковые подшипники не имеют бесконечного срока службы. В конце концов, они выходят из строя из-за усталости, растрескивания или по ряду других причин. Они разработаны на статистической основе со сроком службы, при котором ожидается, что определенное количество выйдет из строя после определенного количества оборотов.

Производители предлагают однорядные радиальные подшипники четырех серий со стандартным диаметром отверстия. Радиально-упорные подшипники рассчитаны на то, чтобы выдерживать осевую нагрузку в одном направлении, и могут быть сдвоены для восприятия осевой нагрузки в двух направлениях.

Соосность вала и подшипника играет решающую роль в сроке службы подшипника. Для большей устойчивости к несоосности используются самоустанавливающиеся подшипники.

Для увеличения допустимой радиальной нагрузки держатель подшипника исключается, а пространство между дорожками качения заполняется таким количеством шариков, которое поместится — так называемый подшипник с полным комплектом. Износ в этих подшипниках выше, чем в подшипниках с водилами, из-за трения между соседними телами качения.

В критических случаях, когда биение вала является проблемой, например, в шпинделях станков, подшипники могут быть предварительно нагружены, чтобы компенсировать любой зазор в подшипниковом узле, который уже имеет жесткие допуски.

Роликовые подшипники

Подобно шарикоподшипникам, роликовые подшипники имеют линейный, а не точечный контакт, что обеспечивает большую грузоподъемность и более высокую ударопрочность. Сами ролики бывают нескольких форм: цилиндрические, сферические, конические и игольчатые. Цилиндрические роликоподшипники выдерживают только ограниченные осевые нагрузки. Сферические роликоподшипники могут компенсировать несоосность и большее усилие, а в сложенном виде — усилие в любом направлении. Конические роликоподшипники могут выдерживать значительные осевые нагрузки. Игольчатые подшипники, вариант цилиндрических роликоподшипников, могут выдерживать высокие радиальные нагрузки для своего размера и могут быть изготовлены как упорные игольчатые подшипники.

Роликовые подшипники доступны в виде полнокомплектных конструкций, и игольчатые подшипники почти всегда относятся к этому типу. Игольчатые подшипники особенно эффективны при возвратно-поступательном движении, но трение будет выше из-за трения роликов о ролики.

При использовании цилиндрических роликоподшипников на валах с угловым смещением предпочтительно использовать два коротких роликоподшипника, установленных спиной к спине, а не один длинный роликоподшипник.

Выбор шарикового или роликового подшипника

Как правило, шариковые подшипники используются при более высоких скоростях и более легких нагрузках, чем роликовые подшипники. Роликовые подшипники лучше работают при ударных и ударных нагрузках.

Шариковые подшипники

обычно продаются в сборе и просто заменяются как узлы. Роликовые подшипники часто можно разобрать, а держатель роликов и ролики или наружные или внутренние кольца заменить по отдельности. Заднеприводные автомобили используют такое расположение передних колес. Преимущество этой конструкции заключается в том, что дорожки качения можно насаживать на валы и в корпуса для создания неразъемных узлов без риска повреждения самих роликов.

Однорядные шарикоподшипники

стандартизированы и могут использоваться производителями взаимозаменяемо. Роликовые подшипники стандартизированы менее формально, поэтому специалисту по техническому заданию необходимо обратиться к каталогу производителя, чтобы выбрать подшипник, подходящий для применения.

Подшипники качения изготавливаются с определенным внутренним зазором. Любая несоосность, которая просто выталкивает шарик из положения и удаляет этот внутренний зазор, не должна иметь большого влияния на срок службы подшипника. Роликовые подшипники более чувствительны к угловому смещению. Например, шариковый подшипник, работающий на умеренной скорости с достаточно свободной посадкой, может успешно работать при угловом смещении от 0,002 до 0,004 дюйма/дюйм. между подшипником и валом. Для сравнения, у цилиндрического роликоподшипника могут возникнуть проблемы, если несоосность превысит 0,001 дюйма/дюйм.

Производители, как правило, указывают приемлемые диапазоны углового смещения для своих индивидуальных подшипников.

Резюме

В этой статье представлено краткое обсуждение различий между подшипниками качения. Для получения дополнительной информации о дополнительных продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие подшипники Артикул

Что такое втулка? Взгляд на этот тип подшипника скольжения (он же подшипник скольжения)
Подшипники скольжения и шариковые подшипники — в чем разница?
Все о шарикоподшипниках — что нужно знать
Все о линейных подшипниках — что нужно знать
Все о роликовых подшипниках — что нужно знать
Все о подшипниках скольжения — что нужно знать
Типы классификаций подшипников и принципы их работы
Лучшие поставщики подшипников в США и ведущие мировые производители подшипников
Все о ювелирных подшипниках — что нужно знать
Стандартные размеры подшипников
Бесплатные модели САПР для подшипников

Другие товары от Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Шарикоподшипники

и роликовые подшипники: чем они отличаются?

3D Insider поддерживается рекламой и зарабатывает деньги за клики, комиссионные от продаж и другими способами.

Движущиеся части промышленного оборудования или бытовой техники требуют точного проектирования. Не только детали должны быть надежными, но и соединения между ними должны обеспечивать неограниченное движение вдоль осей, где требуется движение.

Одним из методов обеспечения плавного движения между отдельными компонентами является использование подшипников, которые бывают двух распространенных типов: шарикоподшипники и роликоподшипники. Как работают эти компоненты и чем эти два типа отличаются друг от друга? Когда вы должны предпочесть одно другому?

Для чего нужны подшипники?

Подшипники — это внутренние компоненты между движущимися частями, которые используются для уменьшения трения во время движения. Благодаря уменьшению трения движение между отдельными частями происходит плавно и беспрепятственно. Подшипники также снижают потребность в постоянной смазке и замедляют обычный износ, которому подвергаются составные части из-за постоянного движения.

Для снижения трения подшипники должны иметь возможность свободно вращаться вдоль определенной оси. По этой причине для подшипников используются две формы: шарики и ролики. Подшипники также служат разделительной границей между двумя компонентами, так что они никогда не находятся в прямом контакте друг с другом, что снижает как трение, так и износ. Большинство подшипниковых узлов поставляются с защитным экраном или уплотнением, которые предназначены для смазки подшипников и предотвращения проникновения пыли.

Если в вашем доме есть что-то вращающееся, скорее всего, оно содержит подшипник в той или иной форме. Типичными примерами являются выдвижные ящики, вентиляторы и спиннеры.

Подшипники также должны выдерживать вес, что означает, что они должны удовлетворять определенным требованиям по долговечности. В этом аспекте шарикоподшипники и роликоподшипники ведут себя совершенно по-разному.

Говоря о подшипниках, следует помнить о двух типах нагрузки: радиальная нагрузка и осевая нагрузка. Радиальная нагрузка действует параллельно оси вращения подшипника, позволяя подшипнику вращаться. Осевая нагрузка – это любая нагрузка, действующая под углом к параллели. Как подшипник будет реагировать на осевую нагрузку, зависит от типа подшипника.

Что такое шарикоподшипник?

Шариковый подшипник состоит из закаленных сферических шариков, расположенных вдоль внутренней и внешней дорожек качения. Под действием нагрузки шариковый подшипник передает нагрузку с внутренней дорожки качения на внешнюю дорожку качения, создавая таким образом вращательное движение.

Основной характеристикой шарикоподшипника является то, что он имеет очень маленькую площадь контакта с нагрузкой. Эта область контакта теоретически представляет собой точку на каждой стороне мяча, хотя очень небольшие деформации могут расширить эту точку контакта.

Шариковые подшипники гораздо более распространены, чем роликовые, из-за их простоты. Если вы пытались открыть спиннер, то вы уже должны знать, как выглядят шарикоподшипники. Их также можно легко найти в доме, например, в ящиках, колесах и жестких дисках.

PROS

1. Низкое трение

Основное преимущество большой площади контакта заключается в том, что шарикоподшипники испытывают гораздо меньшее трение из-за движения внутренних и внешних дорожек качения. Это означает, что вращение компонентов происходит очень плавно. Опять же, нам нужно только взглянуть на спиннеры, чтобы понять, насколько хорошо шарикоподшипники справляются с вращательным движением. Таким образом, шарикоподшипники являются предпочтительным решением в тех случаях, когда приоритет отдается скорости и простоте операций.

2. Могут выдерживать радиальные и осевые нагрузки

Еще одно уникальное свойство шарикоподшипников заключается в том, что они могут вращаться более чем по одной оси. Это означает, что они реагируют не только на радиальные нагрузки, но и на осевые нагрузки. То, как вращаются шарикоподшипники, будет зависеть от угла осевой нагрузки. Дополнительная универсальность шарикоподшипников делает их отличным выбором для оборудования, которое не используется в соответствии со строгими стандартами, например, игрушек или других предметов в доме.

ПРОТИВ

1. Не может работать с большими весами

Хотя малая площадь контакта шарикоподшипников с грузами означает, что они подвергаются гораздо меньшему давлению, это также означает, что нагрузки становятся более концентрированными. В крайних случаях это может привести к деформации шарикоподшипников, что является предвестником полного выхода из строя. По этой причине шарикоподшипники обычно используются только для приложений с небольшими нагрузками. Для оборудования промышленного уровня более предпочтительными являются роликовые подшипники.

Тип шарикоподшипника, называемый шарикоподшипником с полным комплектом, заполняет пространство между внутренней и внешней дорожками качения максимально возможным количеством шариков. Распределяя нагрузку на большее количество шариков, этот тип подшипника может выдерживать более высокие нагрузки. Однако шариковый подшипник с полным комплектом также более подвержен износу из-за более частого контакта между соседними шариками.

Что такое роликовый подшипник?

В отличие от шарового подшипника сферической формы, роликовый подшипник состоит из цилиндров с фиксированными осями вращения. Существуют некоторые вариации формы отдельных цилиндров, причем каждый тип подходит для конкретных применений. В любом случае, роликовые подшипники имеют гораздо большую площадь поверхности, чем шарикоподшипники — линейную, а не точечную.

Роликовые подшипники чаще используются в промышленном оборудовании, поскольку они хорошо подходят для работы с большими нагрузками. Типичные примеры применения роликовых подшипников включают конвейеры, насосы и турбины.

PROS

1. Разработаны для больших нагрузок

Большая площадь контакта роликоподшипников позволяет им выдерживать большие нагрузки без деформации или выхода из строя. Это делает роликовые подшипники оптимальным выбором для промышленного оборудования, предназначенного для работы с большими нагрузками, или для других применений, в которых мало шансов на отказ.

2. Имеет больше вариантов в зависимости от геометрии

В отличие от шарикоподшипников, геометрия ролика может варьироваться для разных видов операций. Стандартный цилиндрический ролик предназначен для чисто радиальных нагрузок, обеспечивая большую грузоподъемность за счет потери способности выдерживать любые осевые нагрузки.

Игольчатый роликоподшипник представляет собой небольшую разновидность цилиндрического ролика гораздо меньшего диаметра. Он используется в приложениях, где мало радиального пространства. Игольчатый ролик также обеспечивает большую площадь контакта, но создает сильное трение и колебания из-за того, насколько быстро он вращается. Таким образом, его можно использовать только в оборудовании, которое работает на низких скоростях и может выдерживать значительную вибрацию.

Конические роликоподшипники сужены на одном конце, а не представляют собой прямой цилиндр по всему периметру. Это позволяет роликовому подшипнику выдерживать ограниченную осевую нагрузку. Отношение радиальной нагрузки к осевой нагрузке, с которой может справиться конический ролик, определяется углом ролика. Допустим максимум 30 градусов, но большинство конических роликов имеют угол от 10 до 16 градусов.

МИНУСЫ

1. Ограниченная способность выдерживать осевые нагрузки

Хотя существует возможность использования конических версий, факт остается фактом: роликовые подшипники не предназначены в первую очередь для осевых нагрузок. Таким образом, движение, которое допускают роликовые подшипники, гораздо более ограничено. Это снижает универсальность роликовых подшипников, что объясняет, почему их не так легко обнаружить в домашних условиях.

2. Более подвержен смещению

Любой тип подшипника, будь то шариковый или роликовый, имеет небольшой зазор между элементами подшипника и дорожками качения. Этот внутренний зазор позволяет элементам подшипника плавно перемещаться по дорожке качения. Однако это также делает возможным смещение несущих элементов относительно их исходного положения.

Шариковые подшипники более щадящие, когда речь идет об угловом смещении. Роликовые подшипники, тем более. В то время как шариковый подшипник может выдерживать смещение до 0,004 дюйма, цилиндрический роликоподшипник уже может иметь трудности с вращением при смещении более чем на 0,001 дюйма. Это означает, что подшипники качения должны проектироваться с гораздо более высоким уровнем точности, что делает их более сложными и дорогими в производстве.

Какой выбрать?

Несмотря на то, что и шарикоподшипники, и роликоподшипники имеют свои преимущества и недостатки, ключом к их правильному использованию является понимание того, какие приложения используют преимущества каждого из них.

Используйте шарикоподшипник, если…

Вам нужна большая свобода передвижения

По самой своей конструкции шарикоподшипник предназначен для вращения при воздействии на него радиальной или осевой нагрузки. Это делает шарикоподшипники отличным выбором для предметов, вход которых нельзя контролировать, например, предназначенных для использования человеком.

Вы разрабатываете оборудование для более легких нагрузок

Небольшая площадь контакта, которую обеспечивают шарикоподшипники, имеет свои преимущества, но ее главный недостаток заключается в том, что она концентрирует всю нагрузку, которую получают шарикоподшипники. Это делает их более склонными к неудачам. Если вы используете шарикоподшипники, обязательно ограничьте нагрузку до значений, предписанных производителем.

Вам необходимо работать на более высоких скоростях

Преимущество шарикоподшипников с малой площадью контакта заключается в том, что они также создают гораздо меньше трения, что делает их идеальными для работы на высоких скоростях. Низкое трение означает меньшее сопротивление вращению сферических элементов и меньший износ. Если вы правильно используете шариковые подшипники, они должны прослужить очень долго, прежде чем потребуется их замена.

Используйте роликоподшипник, если…

Вы проектируете оборудование для работы с большими нагрузками

Основная характеристика роликоподшипников заключается в том, что они обеспечивают большую площадь контакта — величины выше, чем у шарикоподшипников. Это распределяло нагрузку более равномерно, позволяя роликовым подшипникам справляться с тяжелыми нагрузками. Они гораздо меньше подвержены деформации или разрушению.

Вам не нужны высокоскоростные операции

Недостатком большой площади контакта является то, что роликовые подшипники имеют тенденцию создавать сильное трение. Чрезмерное трение приводит к выделению тепла и ускоренному износу, что отрицательно сказывается на обслуживании любого оборудования. Это означает, что роликовые подшипники предназначены для вращения с меньшей скоростью, чем шарикоподшипники, и в строго контролируемых условиях.

Вы готовы платить больше за высокоточные детали

Роликовые подшипники вращаются только вдоль одной оси. Любая несоосность отдельного элемента подшипника означает, что элемент больше не выровнен с радиальным направлением нагрузки, что означает, что он больше не может вращаться. Это делает конструкцию подшипников качения более требовательной с точки зрения точности, что также делает их немного более дорогими.