Подшипник — это компонент, используемый в машине, который облегчает движение и снижает трение в движущихся частях. Он предназначен для обеспечения свободного линейного движения или вращения вокруг фиксированной оси.
Классификация подшипника зависит от типа операции, требуемого движения и приложенной силы.
Самая простая классификация — это подшипник скольжения, который состоит из вала, вращающегося в отверстии, а наиболее известный подшипник — это шариковый подшипник, в котором между кольцами используются шарики, обеспечивающие плавное движение с определенной скоростью.
Аналогично, в роликовых подшипниках используются цилиндрические, конические или сферические ролики.
Если Вам необходимо найти подшипник, то воспользуйтесь сервисом «Подбор подшипников» на сайте «Рынок подшипников». Здесь вы найдете, который устроит вас по местоположению, стоимости и другим параметрам просто введя в поиск номер подшипника, префикс и суффикс.
Возвращаясь к истории
Подшипник качения был изобретен много веков назад. Первая форма — это деревянные ролики, поддерживающие движение колеса.
- 40 гг. до РХ: деревянный шариковый подшипник, поддерживающий вращающийся стол. Этот артефакт был извлечен из обломков римского корабля в озере Неми, Италия.
- 1500 год: В чертежах своего вертолета Леонардо да Винчи использовал шариковые подшипники. Это первое зарегистрированное использование подшипников в аэрокосмической конструкции.
- 17 век: Галилео Галилей первым описал обойму шарикового подшипника.
- 1740 год: Джон Харрисон изобрел первый роликовый подшипник с сепаратором для создания морского хронометра. Хотя его хитроумное изделие весом в 35 кг со множеством маятников, качавшихся в разных плоскостях, имело ряд проблем не позволявших точно определять местоположение судна, все же затем он доработал свой механизм, который по большому счёту, не претерпел существенных изменений до наших дней.
Индустриальная революция
Сегодня мы стоим на пороге 4-ой промышленной революции, которая хочет привести человечество к массовому внедрению киберфизических систем в производство и обслуживание человеческих потребностей. Первая же промышленная революция — это период перехода от ручного труда к механическому в промышленности в 18—19 веках.
Подшипники были важной и неотъемлемой частью 1-ой промышленной революции, их роль заключалась в обеспечении эффективной работы оборудования.
Мы привыкли, что подшипники используются в автомобилях, но стоит отметить, что без подшипников было бы невозможно создание конвейеров, которые стали основным инструментом развития промышленность. Работа конвейерной ленты просто не может функционировать без подшипников.
Как происходила эволюция подшипников
Первые подшипники скольжения и качения были сделаны из дерева, затем из бронзы, а уже потом из стали.
За свою историю подшипники изготавливались из различных материалов:
- керамика
- сапфир
- стекло
- сталь
- пластмассы.
Сапфировый подшипник скольжения в основном использовался часовщиками, производившими часы с драгоценными камнями. Это позволило снизить трение и повысить точность хронометража.
Деревянные подшипники, хотя и не очень часто встречаются, по-прежнему используются в старых часах и водяных мельницах.
1974 год: Первый зарегистрированный современный патент на шариковые подшипники был выдан британскому изобретателю и мастеру по металлу Филиппу Воану. Именно он придал подшипнику современный дизайн, который включает шарики, движущиеся по канавке вокруг оси.
1869 год: Первый патент на радиальный шарикоподшипник был выдан парижскому велосипедному механику Жюлю Сурри. Подшипники были установлены на велосипеде-победителе, который использовал Джеймс Морр на первой в мире велогонке в Париже-Руане.
1883 год: Создание независимой подшипниковой промышленности основателем FAG Фридрихом Фишером.
1898 год: Генри Тимкеном получил патент на изобретение первого в мире конического роликоподшипника. В то время он работал над изготовлением каретных экипажей в Сент-Луисе и уже обладал тремя патентами на изобретение рессор для экипажей. В 1899 году Тимкен в городе Сент-Луис (штат Миссури) основал компанию под названием «Компания колёсных роликоподшипников Тимкена», которая существует и сегодня, насчитывает 25 тысяч сотрудников и имеет представительства в 27 странах мира.
В конце 19 века изобретение конического роликоподшипника оказалось настоящим прорывом в изготовлении колесных осей, которое не претерпело значительных изменений на протяжении предыдущих веков.
1907 год: Свен Вингквист из SKF получил патент на современный самоустанавливающийся шарикоподшипник, патент на конструкцию № 25406.
1934 год: В 1936 г. инженер Эрих Франке изобрел специальный подшипник качения. Его подшипники с проволочной обоймой имели нестандартную конструкцию — вместо обычных и наружных колец были использованы 4 направляющие круглого сечения. После Второй мировой войны он основал Franke & Heydirch KG, компанию, управляемую вместе с Герхардом Гейдрихом, сегодня известную как Franke GmbH, производящую подшипники качения с проволокой.
Эта технология позволила изготавливать подшипники очень небольших размеров для использования в ограниченных пространствах, причем они имеют более низкий коэффициент трения и повышенную грузоподъемность по сравнению со стандартными конструкциями подшипников.
1968 год: Разработаны и созданы направляющие колеса с V-образными канавками, подшипник линейного перемещения. Патент выдан в 1972 году Баду Вайскарверу — соучредителю Bishop-Wisecarver.
Начало 1980-х: первый подшипник скольжения из двух материалов был изобретен Робертом Шредером, основателем компании Pacific Bearing. Этот би-подшипник имел металлическую оболочку, где алюминий, сталь, нержавеющая сталь с материалом на основе тефлона были соединены тонким клеевым слоем.
Сегодня шариковые и роликовые подшипники используются в различных отраслях промышленности. Например, сверхвысокоскоростные подшипники используются в стоматологических сверлах, редукторах и ступичных подшипниках в автомобилестроении, а подшипники изгиба в оптических центрирующих механизмах, ступицах велосипедных колес и т.д.
