Залежно від роду тертя в підшипнику розрізняють підшипники ковзання. в яких опорна поверхня осі або валу ковзає по робочій поверхні підшипника, і підшипники кочення. в яких розвивається тертя кочення завдяки установці кульок або роликів між опорними поверхнями осі або вала і підшипника.
Підшипники кочення в порівнянні з підшипниками ковзання мають ряд переваг.- У сучасному машинобудуванні підшипники ковзання обмежені лише деякими областями, наприклад, для швидкохідних валів. в режимі роботи яких довговічність підшипників кочення дуже мала;
- для осей і валів, що вимагають точної установки;
- для валів дуже великого діаметру, для яких не виготовляють стандартних підшипників кочення;
- коли підшипники за умовами зборки повинні бути роз'ємними (наприклад, для колінчастого вала);
- коли в зв'язку зі сприйняттям підшипником ударних і вібраційних навантажень використовується демпфуючий дію масляного шару підшипника ковзання;
- при роботі підшипників у воді, агресивному середовищі і т. п.,
- коли підшипники кочення непрацездатні;
- для тихохідних осей і валів невідповідальних механізмів, коли підшипники ковзання виявляються простіше по конструкції і дешевше підшипників кочення.
- радіальні для сприйняття радіальних, т. е. перпендикулярних осях і валах, навантажень;
- наполегливі. або подпятники. для сприйняття навантажень, розташованих уздовж осьових ліній осей і валів;
- радіально-наполегливі для сприйняття одночасно радіальних і осьових навантажень.
- конструкції та матеріали підшипників повинні забезпечувати мінімальні втрати на тертя і знос валів, мати достатню міцність і жорсткість, щоб протистояти чинним на них силам і викликаються ними деформацій і струсів;
- розміри труться повинні бути достатніми для сприйняття чинного на них тиску без видавлювання мастила і для відводу розвивається від тертя теплоти;
- збірка підшипників, установка осей і валів і обслуговування (особливо мастило на ходу) повинні бути по можливості простими.
Для зменшення тертя в підшипниках, підвищення к. П. Д. Зниження зносу і нагріву до мінімуму, що труться змащують маслом або іншим мастильним матеріалом. Залежно від товщини масляного шару підшипник працює в режимі рідинного. напіврідинного або напівсухого тертя.
При рідинному терті робочі поверхні вала і підшипника повністю розділяє шар мастила, товщина якого більше сум нерівностей обробки поверхонь вала і підшипника. При напівсухому терті між валом і підшипником переважає сухе тертя, а при напіврідинних - рідинне тертя. Розрізняють також граничне тертя. при якому суцільний шар масла настільки тонкий, що він втрачає властивості в'язкої рідини.
Найсприятливіший режим роботи підшипника ковзання - при рідинному терті, яке забезпечує зносостійкість, опір заїдання валу і високий к. П. Д. Підшипника. Для створення цього тертя в масляному шарі має бути гідродинамічний (створюване обертанням вала) або гідростатичний (від насоса) надлишковий тиск. Для отримання рідинного тертя зазвичай застосовують підшипники з гідродинамічної мастилом, сутність якої в наступному. Вал при обертанні під дією зовнішніх сил займає в підшипнику ексцентричне положення (рис. 1, а) і захоплює масло в зазор між ним і підшипником. У утворився масляному клині створюється гідродинамічний тиск, що забезпечує в підшипнику рідинне тертя. Епюра розподілу гідродинамічного тиску в підшипнику по колу показана на (рис. 1, а), по довжині - на рис. (1, б). Так як конструкція підшипників з гідростатичним тиском складніше конструкції підшипників з гідродинамічним тиском, то їх застосовують переважно для важких тихохідних валів і інших деталей і вузлів машин (наприклад, важких кульових млинів, великих телескопів і т. П.).
Підшипник ковзання складається з корпусу і поміщених в ньому вкладишів (рис. 2, а; 3), на які безпосередньо спирається вісь або вал. корпус зазвичай роблять з чавуну, вкладиші для зменшення тертя виготовляють з матеріалів, які в парі з цапфою вала мають незначний коефіцієнт тертя. Заміна вкладишів при зносі коштує значно дешевше, ніж заміна всього підшипника. У ручних приводах, де знос підшипників незначний, застосовують і безвкладишние підшипники ковзання (рис. 2, б). Підшипник ковзання виготовляють або в окремому корпусі (рис. 2, 3), прикріплюється болтами до деталі, на якій він встановлюється, або в корпусі, виконаному як одне ціле з деталлю, наприклад станиною машини, корпусом редуктора і т. П. Зовнішня форма корпусу підшипника визначається в залежності від того, де встановлюється підшипник (рис. 2, 3).
Розрізняють нероз'ємні (рис. 2) і роз'ємні (рис. 3) підшипники ковзання. Корпус і вкладиші нероз'ємного підшипника цільні. Вкладиш виготовляють у вигляді втулки (рис. 4, а), яку запресовують в корпус підшипника. Корпус рознімного підшипника складається з двох частин (рис. 3): підстави 1. сприймає навантаження з боку осі або вала, і кришки 2. прикріплюється до основи корпусу болтами або шпильками. Вкладишів в роз'ємному підшипнику зазвичай два - верхній 3 і нижній 4. Іноді застосовують многовкладишевие роз'ємні підшипники.
Конструкція нероз'ємних підшипників простіше і дешевше рознімних, але вони незручні при монтажі осей і валів. Тому ці підшипники зазвичай застосовують для кінцевих цапф осей і валів невеликих діаметрів. Роз'ємні підшипники зручні при монтажі осей і валів і допускають регулювання зазорів шляхом зближення кришки і підстави, тому їх застосовують найбільш широко. Для правильної роботи підшипника ковзання роз'єм панелі пам'ятайте виконувати перпендикулярно напрямку навантаження, що сприймається підшипником. Для попередження бокових зміщень кришки щодо заснування корпусу площину роз'єму корпусу зазвичай роблять ступінчастою (див. Рис. 3) або передбачають центруючі штифти.
У разі великої деформації вала або неможливості здійснення точного монтажу застосовують самоустановлювальні підшипники ковзання. вкладиші яких зазвичай виконують з сферичними опорними поверхнями (рис. 4, а), а іноді з опорними поверхнями у вигляді вузького пояса з малої кутовий жорсткістю (рис. 4, б). У підшипниках ковзання швидкохідних малонавантажених валів, а також в підшипниках великий несучої здатності для попередження вібрації валів при роботі в режимі рідинного тертя застосовують самоустановлювальні сегментні вкладиші (рис. 4, в), які завдяки освіті кількох масляних клинів забезпечують стійку роботу підшипників і високу несучу здатність . У подпятнике ковзання (рис. 6, а) кільцева п'ята спирається на опорне кільце, яке для самоустановки в разі перекосу вала сполучається з корпусом подпятника по сферичної поверхні і охороняється від обертання штифтами. Для створення в підп'ятниках масляних клинів, що забезпечують рідинне тертя, на робочій поверхні кільця роблять радіальні канавки (рис. 5, а) і на виділених між ними сегментах - скоси в окружному напрямку (рис. 5, б). Канавки служать для розтікання масла, а скоси сегментів - для потрапляння масла на робочі поверхні п'яти і підп'ятника. При постійному обертанні вала скоси роблять односторонніми (див. Рис. 5, б), при реверсивному двосторонніми. Для збільшення несучої здатності і надійності роботи підп'ятників застосовують подпятники ковзання з самоустанавливающимися сегментами (рис. 5, в), в яких освіта масляних клинів відбувається під час роботи автоматично.
Корпуси підшипників зазвичай виконують з чавуну СЧ15, СЧ18 і СЧ20. Вкладиші підшипників ковзання виготовляють з бронз, чавунів, пластмас та інших матеріалів. Широко застосовують чавунні або бронзові вкладиші з бабітовим залив.
Вкладиші з легких антифрикційних матеріалів - бабітів і свинцевих бронз - виготовляють біметалічними; в цих вкладишах тонкий антифрикційний шар наплавляють на сталеву, чавунну (див. рис 4, а, б) або бронзову (в відповідальних випадках) основу. Біметалічні вкладиші з свинцевих бронз штампують зі сталевої стрічки, на яку наносять бронзу. Бронзові вкладиші з олов'яних, алюмінієвих, кременистих і т. П. Бронз виконують зазвичай суцільними однорідними (див. Рис. 2, 3). Бронзові вкладиші мають високі міцність і твердість, добре працюють при ударах, але порівняно повільно прірабативаются.
Вкладиші з бабітовим залив добре прірабативаются, стійки проти заїдання, юне цапф при них мінімальний. Ці вкладиші особливо добре зарекомендували себе при великих швидкостях і постійному обертанні осей і валів в одну сторону. При роботі з ударами і реверсивному обертанні осі або вала рекомендують бронзові вкладиші. При тривалих перервах в роботі і малої окружної швидкості осі або валу застосовують вкладиші з антифрикційних чавунів, які значно дешевше бронзових, або вкладиші з бабітовим залив.
У деяких підшипниках ковзання застосовують металокерамічні вкладиші з порошків заліза або бронзи з додаванням графіту та інших домішок шляхом пресування під високим тиском і наступного спікання при високій температурі. Гідність металокерамічних вкладишів - висока пористість їх матеріалів (обсяг пір складає 15. 40% обсягу вкладиша), завдяки чому вони просочуються маслом і можуть протягом тривалого часу працювати без змащення. Пластмасові вкладиші підшипників ковзання виготовляють з древеснослоїстих пластиків (ДСП), текстоліту, текстоволокніта, поліамідів (у вітчизняній практиці застосовують капрон, нейлон, смоли 68 і АК-7) і фторопластов (тефлону). Основні переваги пластмасових вкладишів - відсутність заїдання валу, хороша прірабативаемость, можливість мастила водою або іншою рідиною. Найбільш поширені вкладиші з текстоліту і ДСП, які широко застосовують у прокатних станах, кульових млинах, гідравлічних та інших машинах з важким режимом роботи. Вкладиші з текстоліту і ДСП виготовляють складальними з окремих елементів, які встановлюють в металевих касетах (рис. 7, а). Текстоволокнітовие, а іноді і текстолітові вкладиші виготовляють цельнопрессованнимі. Нейлонові, капронові і тефлонові вкладиші виконують на металевій основі, на яку наносять тонкий шар нейлону, капрону або тефлону. Ці вкладиші (особливо тефлонові) в парі зі сталевою цапфою мають дуже низький коефіцієнт тертя і можуть працювати без мастила.
У деяких підшипниках застосовують вкладиші з дерева (бакаута, самшиту та інших твердих порід), гуми і деяких інших матеріалів.
Конструкція дерев'яних вкладишів така ж, як і вкладишів з ДСП, і вони мають ті ж області застосування.
Гумові вкладиші застосовують головним чином в підшипниках, що працюють у воді, наприклад в підшипниках роторів гідротурбін. Переваги гумових вкладишів - висока податливість, що компенсує неточність виготовлення; знижена чутливість потрапити на робочу поверхню вкладиша твердих частинок; можливість мастила водою. У гумових вкладишах шар гуми поміщають всередині сталевої втулки (рис. 6, б) і постачають поздовжніми канавками для посилення охолодження підшипника і видалення з нього абразивних частинок.
Для деяких найпростіших підшипників ковзання корпусу, втулки і вкладиші нормалізовані ГОСТ 11521-82, 11525-82 і 11607-82. 11610-82. Ненормалізованние підшипники ковзання виготовляють за відомчими нормалям.