Для начала давайте определимся с двумя видами нагрузки, по которім происходит классификация - радиальная (направленная от наружной части подшипника к центру вала, на котором он установлен) и осевая (направлена вдоль центральной оси вала). Соответственно, возможны комбинации этих нагрузок, где одна из них является преобладающей - радиально-осевая и осевая-радиальная. В подавляющем большинстве случаев (мы не будем рассматривать узкоспециализированные подшипники, изготавливаемые по индивидуальным заказам) по воспринимаемой нагрузке подшипники можно разделить на:
- радиальные (расчитаны только на радиальную нагрузку)
- радиально-упорные (рассчитаны на радиальную и осевую нагрузку, с преобладанием первой)
- упорно-радиальные (рассчитаны на осевую и радиальную нагрузку, с преобладанием первой)
- упорные (рассчитаны только на осевую нагрузку в одном направлении)
- с четырехточечным контактом (рассчитаны на радиальную и осевую нагрузку, направленную в любом направлении)
Радиальные подшипники (эскиз 1.2, рис. 1)
, как упоминалось выше, предназначены для работы с радиальной нагрузкой и являются наиболее распространенными (можно сказать – классический вариант), позволяющими зафиксировать вал в корпусе с минимальными потерями при вращении. Чем выше частота вращения вала – тем большее воздействие он испытывает от сил, стремящихся изменить его положение, но в подавляющем большинстве случаев направление этих сил будет направленно перпендикулярно оси подшипника. В виде примера радиальных нагрузок можно привести не только сила натяжения ремня шкива на натяжителе или контактных сил зубчатых шестерен, но сам вес вращающегося вала (центробежная сила, сила динамического прогиба, сила инерции и т.д.) или воздействия шатуна коленчатого вала.
Распространение данный тип подшипников получил благодаря простоте своей конструкции, надежности в работе и нетребовательностью к особому техническому обслуживанию. Множество разновидностей позволяет использовать различные варианты установки, а огромный номенклатурный перечень, выпускаемый промышленностью, позволяет подобрать необходимый подшипник не только необходимым размерам и допустимой нагрузке, но и скорости вращения, допустимому перекосу и биению, температуре работы и даже по сроку эксплуатации до замены. В зависимости от конструкции могут быть как универсальными, так рассчитанными на повышенную нагрузку или частоту вращения наружной или внутренней обоймы, герметично закрытые (с заложенной пластичной смазкой) или с защитными шайбами, а так же с множеством других характеристик.
Отметим, что представленное на эскизе (как и на остальных на рис. 1) сечение шарикового подшипника использовано в виде примера, так как существует большое количество не только шариковых, но и роликовых подшипников различных конструкций, поэтому не нужно привязываться в определении типа подшипника к форме тела качения.
Упорные подшипники (эскиз 1.4, рис. 1) являются, можно сказать, противоположностью предыдущего типа и предназначены для работы с осевой нагрузкой, то есть с нагрузкой, направленной вдоль оси подшипника. В виде примера осевых нагрузок можно привести червячные пары, шпиндели сверлильных станков, подъемные устройства и множество регулируемых и поджимных устройства с вращающимися узлами (регуляторы ТНВД, клиренса, распределителей рулевого управления и т.д.). В большинстве случаев подшипники предназначены для работы с односторонней осевой нагрузкой, однако существуют двухрядные конструкции, рассчитанные на двухсторонне нагрузки.
, как упоминалось выше, предназначены для работы с радиальной нагрузкой и являются наиболее распространенными (можно сказать – классический вариант), позволяющими зафиксировать вал в корпусе с минимальными потерями при вращении. Чем выше частота вращения вала – тем большее воздействие он испытывает от сил, стремящихся изменить его положение, но в подавляющем большинстве случаев направление этих сил будет направленно перпендикулярно оси подшипника. В виде примера радиальных нагрузок можно привести не только сила натяжения ремня шкива на натяжителе или контактных сил зубчатых шестерен, но сам вес вращающегося вала (центробежная сила, сила динамического прогиба, сила инерции и т.д.) или воздействия шатуна коленчатого вала.Распространение данный тип подшипников получил благодаря простоте своей конструкции, надежности в работе и нетребовательностью к особому техническому обслуживанию. Множество разновидностей позволяет использовать различные варианты установки, а огромный номенклатурный перечень, выпускаемый промышленностью, позволяет подобрать необходимый подшипник не только необходимым размерам и допустимой нагрузке, но и скорости вращения, допустимому перекосу и биению, температуре работы и даже по сроку эксплуатации до замены. В зависимости от конструкции могут быть как универсальными, так рассчитанными на повышенную нагрузку или частоту вращения наружной или внутренней обоймы, герметично закрытые (с заложенной пластичной смазкой) или с защитными шайбами, а так же с множеством других характеристик.
Отметим, что представленное на эскизе (как и на остальных на рис. 1) сечение шарикового подшипника использовано в виде примера, так как существует большое количество не только шариковых, но и роликовых подшипников различных конструкций, поэтому не нужно привязываться в определении типа подшипника к форме тела качения.
Упорные подшипники (эскиз 1.4, рис. 1) являются, можно сказать, противоположностью предыдущего типа и предназначены для работы с осевой нагрузкой, то есть с нагрузкой, направленной вдоль оси подшипника. В виде примера осевых нагрузок можно привести червячные пары, шпиндели сверлильных станков, подъемные устройства и множество регулируемых и поджимных устройства с вращающимися узлами (регуляторы ТНВД, клиренса, распределителей рулевого управления и т.д.). В большинстве случаев подшипники предназначены для работы с односторонней осевой нагрузкой, однако существуют двухрядные конструкции, рассчитанные на двухсторонне нагрузки.
Радиальные-упорные подшипники (эскиз 1.1, рис. 2), в наиболее простом варианте конструкции данных подшипников дорожки наружного и внутреннего кольца, в которых передвигаются шарики, смещены относительно друг друга - это позволяет воспринимать радиальные и осевые нагрузки, сохраняя большую 
частоту вращения. Одной из наиболее важных характеристик данного типа подшипников является угол контакта - это угол между линией соединяющей точки контакта шарика и дорожек качения, по которым нагрузка передается от одной дорожки на другую и линии перпендикулярной оси подшипника (на рис. 2 вы можете увидать графическое пояснение угла контакта в 40 градусов). С увеличением угла контакта у подшипника увеличивается способность к восприятию осевой нагрузки и уменьшается восприятие радиальной нагрузки. Наиболее популярные углы контакта в 12°, 26°, 30°, 36° и 40°.
Однорядные радиально-упорные подшипники ориентированны на восприятие нагрузок в одном направлении, поэтому при необходимости работы с двухсторонними нагрузками вдоль оси устанавливается два (в некоторых случаях даже три) однорядных подшипника (при этом необходимо соблюдение ряда условий) или двухрядные подшипники (в том числе и самоустанавливающиеся). К особенностям данного типа подшипников следует отнести факт обязательного наличия минимальной осевой нагрузки, то есть использование данных подшипников вместо обычных радиальных невозможно.
Давайте сравним характеристики радиального (6217) и радиально-упорного (7217B) подшипника:
Давайте сравним характеристики радиального (6217) и радиально-упорного (7217B) подшипника:
- частота вращения - 6217 (7500 об/мин) / 7217B (5300 об/мин)
- грузоподъемность - 6217 (97кН) / 7217B (102 кН)
- допустимая осевая нагрузка - 6217 (0,5 кН) / 7217B (2,7 кН)
Упорно-радиальные подшипники (эскиз 1.3, рис. 1) еще в большей мере рассчитаны на осевую нагрузку, чем предыдущий тип подшипников. Так же как и в предыдущем типе подшипников, чем больше угол контакта, тем большую осевую грузоподъемность имеет подшипник (при этом наиболее распространенные углы контакта - 16° и 27°). Можно сравнить такую характеристику – в радиально-упорном подшипнике при угле контакта в 40° компания SKF рекомендует использовать коэффициент 0,57 от максимальной грузоподъемности при расчете допустимой осевой нагрузки, а в упорно-радиальных подшипниках, с углом контакта в 16° - тот же коэффициент составляет 0,7.
В большинстве случаев данный тип подшипников представлен роликовыми подшипниками, поэтому их грузоподъемность заметно выше, однако при этом снижается максимальная допустимая скорость вращения – сравним характеристики радиально упорного (7217B) и упорно-радиального (30217) подшипников:
В большинстве случаев данный тип подшипников представлен роликовыми подшипниками, поэтому их грузоподъемность заметно выше, однако при этом снижается максимальная допустимая скорость вращения – сравним характеристики радиально упорного (7217B) и упорно-радиального (30217) подшипников:
- допустимая скорость вращения - 7217B (5300 об/мин) / 30217 (3200 об/мин)
- максимальная грузоподъемность - 7217B (102 кН) / 30217 (176 кН)
- допустимая осевая нагрузка - 7217B (58 кН) / 30217 (122 кН)
- минимальная осевая нагрузка – 7217B (2,7 кН) / 30217 (13,4 кН)
