Подшипник с проволочной обоймой — это специальный тип подшипника качения, предназначенный для работы в условиях высоких нагрузок, перекосов и жестких эксплуатационных условий при сохранении компактных размеров. В отличие от традиционных подшипников, в которых используются твердые дорожки качения (например, внутреннее и внешнее кольца из металла), в подшипниках с проволочной обоймой эти твердые кольца заменены высокопрочными стальными проволоками высокой точности, которые служат дорожками качения для элементов качения (обычно шариков или роликов). 
Основные компоненты подшипника с проволочной обоймой
Подшипники с проволочной обоймой состоят из трех основных компонентов:
- Проволочные дорожки: проволока из высокоуглеродистой или легированной стали (часто закаленная и отшлифованная), образующая внутреннюю и внешнюю поверхности дорожки. Эта проволока имеет круглый или линейный профиль, чтобы направлять элементы качения.
- Тела качения: шарики, цилиндрические ролики или сферические ролики, которые катятся между проволочными дорожками, уменьшая трение между движущимися частями.
- Сепаратор/фиксатор: конструкция (обычно из металла, пластика или композитного материала), которая разделяет и направляет тела качения, предотвращая их контакт и обеспечивая равномерное распределение нагрузки.
Как работают подшипники с проволочной обоймой
Проволочные дорожки служат в качестве контактных поверхностей для тел качения. При воздействии нагрузки тела качения равномерно распределяют нагрузку по проволокам, которые под давлением слегка деформируются, поглощая напряжение. Эта гибкость позволяет подшипнику более эффективно компенсировать перекос (угловой или параллельный) и прогиб вала, чем жесткие подшипники с твердыми дорожками качения.
Преимущества подшипников с проволочной обоймой
- Компактная конструкция: отсутствие сплошных колец уменьшает общие размеры и вес, что делает их идеальными для применения в условиях ограниченного пространства.
- Высокая грузоподъемность: проволочные дорожки равномерно распределяют нагрузку, позволяя подшипнику эффективно выдерживать радиальные, осевые и комбинированные нагрузки.
- Допустимое смещение: гибкие проволочные дорожки позволяют небольшое угловое или параллельное смещение между валом и корпусом, снижая нагрузку на компоненты.
- Коррозионная стойкость: при правильном выборе материала (например, проволока из нержавеющей стали) подшипники с проволочной дорожкой могут противостоять коррозии в агрессивных средах.
- Экономическая эффективность: по сравнению с большими подшипниками с цельными кольцами, подшипники с проволочной дорожкой часто более доступны по цене благодаря более низким затратам на материалы и производство.
Применение
Подшипники с проволочной обоймой используются в широком спектре отраслей, где важны компактность, высокая грузоподъемность и устойчивость к перекосам:
- Робототехника: соединения и манипуляторы промышленных роботов, где важны точность и эффективность использования пространства.
- Станки: шпиндели, линейные направляющие и поворотные столы, где требуются высокие нагрузки и точность.
- Аэрокосмическая промышленность: приводы, компоненты шасси и механизмы спутников, где ключевую роль играют легкий вес и надежная работа.
- Медицинское оборудование: аппараты визуализации (например, компьютерные томографы) и хирургические роботы, где необходимы плавное движение и компактная конструкция.
- Перемещение материалов: конвейеры, подъемные системы и роботизированные захваты, где важны долговечность и грузоподъемность.
Типы подшипников с проволочной обоймой
Подшипники с проволочной обоймой классифицируются по конструкции и типу движения:
- Радиальные подшипники с проволочной обоймой: предназначены в основном для радиальных нагрузок, с проволочными дорожками, расположенными концентрически вокруг вала.
- Осевые подшипники с проволочной обоймой: оптимизированы для осевых нагрузок, с проволочными дорожками, расположенными параллельно поверхности подшипника.
- Угловые подшипники с проволочной обоймой: выдерживают комбинированные радиальные и осевые нагрузки, с дорожками, расположенными под углом для эффективной передачи сил.
- Линейные подшипники с проволочной обоймой: используются для линейных движений, с проволокой, направляющей катящиеся элементы по дорожке.
