Принцип работы гидродинамического подшипника
Гидродинамический подшипник – это узел, в котором связующей средой между двумя поверхностями является жидкость, перемещающаяся внутри герметичного корпуса. Благодаря силам, действующим при работе механизма в таком подшипнике, поверхности не соприкасаются друг с другом и трение между ними минимальное. Чаще всего в качестве жидкости в таких опорах вращения используют различные масла, но иногда используют и воду.
При неработающем подшипнике вал лежит на стенке обоймы опоры с определенным эксцентриситетом. Когда начинается вращение, жидкость приходит в движение и стремится повысить давление вокруг вала равномерно. Благодаря этому вал занимает положение строго по центру корпуса гидродинамического подшипника. Благодаря тому, что вращающаяся нагруженная деталь отделена от стенок жидкостью, трение сведено к минимуму. В соприкосновение друг с другом поверхности приходят только в состоянии покоя и в самом начале работы узла, пока давление жидкость не подняло вал.
Устройство гидродинамического подшипника
Конструктивно гидродинамический подшипник представляет собой герметичную емкость, состоящую из двух кольцевых деталей. Поверхность колец тщательно обработана и идеально подогнана друг к другу. Внутреннее пространство узла заполнено вязкой жидкостью, как правило маслом. Давление внутри гидродинамического подшипника создается в процессе вращения. Для ускорения движения масла на внутренней поверхности кольца наносится насечка.
В некоторых случаях, когда нужна особая точность и стойкость к износу, используют гидродинамические подшипники с магнитным центрированием. В этом случае магнит удерживает вал в рабочем положении, не давая ему ложиться на обойму, даже в состоянии покоя. Такая конструкция характерна для опор, установленных в небольших и точных узлах вращения, например, в вентиляторах систем охлаждения компьютерной техники. Наличие магнитной центровки также помогает сделать запуск механизма максимально плавным.
Плюсы и минусы гидродинамических подшипников
Подшипники, использующие гидродинамический принцип работы, имеют как положительные качества, так и отрицательные. К самым важным плюсам этих опор можно отнести большой ресурс, часто превышающий 50 тыс. часов. Также эти узлы работают очень тихо и не создают вибраций. Гидродинамические подшипники не требовательны в обслуживании и просты в ремонте.
Среди минусов этих деталей нужно упомянуть высокие затраты энергии в начале работы и потери масла при интенсивной эксплуатации. Также нужно отметить низкую адаптивность этих опор – при резком изменении режима работы механизма, возможно полное разрушение опоры.
Область применения таких подшипников очень широка. Чаще всего их можно встретить в прецизионном оборудовании. Также востребованы эти узлы в машинах, ремонт и обслуживание которых по определенным причинам затруднен. Высокие рабочий ресурс таких деталей снижает затраты времени и средств на ремонт техники.
