Подшипники из драгоценных камней: типы, применение и особенности установки
Подшипники из синтетического сапфира и рубина благодаря своей твердости и способности выдерживать высокую полировку общепризнанно считаются идеальным материалом для подшипников из драгоценных камней в приборах, счетчиках, устройствах управления и других прецизионных механизмах, где важны подшипники с низким коэффициентом трения, длительный срок службы и точность размеров. На сегодняшний день купить подшипник для анализатора сапфир или любой другой подшипник из драгоценного камня не составляет большого труда. Типичные области применения подшипников из драгоценных камней: расходомеры, датчики, счетчики, индикаторы, авиационные приборы, гироскопы, наручные и настенные часы.
Установка подшипников из драгоценных камней
Подшипники для драгоценных камней обычно устанавливаются в корпусе. Этот корпус может представлять собой винт, втулку или пластину, изготовленную из полутвердой латуни, хромоникелевой стали, нержавеющей стали, алюминия или других металлов. Монтаж обычно осуществляется методом центробежной или фрикционной установки. При этом камень вдавливается в просверленное отверстие с натягом по внешнему диаметру камня.
Закрепка вращением более распространённый и надёжный способ крепления, поскольку при этом на драгоценный камень оказывается минимальное давление, а риск его поломки или повреждения минимален. Камень устанавливается в отверстие, а оправа обматывается вокруг края камня, чтобы закрепить его на месте.
Подпружиненные крепления обеспечивают запас прочности при сборке подшипников с камнями и их применении. При жёстких креплениях чрезмерная затяжка подшипника с камнями может привести к опусканию оси, что может привести к повреждению подшипника или оси. В случае с камнями с пружинной фиксацией регулировка подшипника с камнями не имеет решающего значения.
Типы и применение
Подшипники с кольцевыми камнями
Подшипники с кольцевыми камнями служат в качестве радиальных или втулочных подшипников, используемых с прямым цилиндрическим валом. Они обеспечивают большую гибкость при проектировании подшипников благодаря множеству возможных комбинаций с концевыми камнями. Прочные кольца с прямыми отверстиями сводят к минимуму боковое смещение, но требуют точной центровки при условии поддержания малого зазора между осью вращения и подшипником. Камень с отверстием в форме оливы (радиусный внутренний диаметр) обеспечивает меньшее трение в подшипнике и позволяет регулировать узел подшипника. Бомбовый профиль обеспечивает минимальный контакт с осью вращения для обеспечения лёгкого прерывистого торцевого осевого давления. При постоянной осевой нагрузке концевой камень обычно комбинируется с кольцевым камнем.
Типичные области применения подшипников с кольцевыми камнями: общие приборы, датчики, счетчики, индикаторы, наручные и настенные часы, потенциометры, гироскопы, авиационные приборы.
Подшипники с драгоценными камнями Vee
Подшипники с драгоценными камнями Vee хорошо подходят для чувствительных приборов с лёгким подвижным элементом. Они обеспечивают минимальное трение при использовании с коническими шарнирами малого радиуса и допускают небольшое боковое смещение. Радиус камня должен быть в три раза больше радиуса шарнира для обеспечения низкого момента трения, чувствительности и устойчивости к деформации. Контактная поверхность шарнира должна быть тщательно отполирована, а рекомендуемая точность обработки на радиусе шарнира должна быть не менее 2 микродюймов.
Типичные области применения подшипников из драгоценных камней: омметры, вольтметры, датчики и другие показывающие приборы; таймеры и реле.
Торцовые камни (Endstone)
Торцевые камни широко применяются в качестве упорных подшипников в сочетании с кольцевым камнем, который служит кольцевым подшипником. Торцевой камень может быть установлен в одном корпусе с кольцевым камнем или отдельно в регулировочном винте, особенно если конец оси вращения выступает за пределы коренного подшипника. В обоих случаях торцы оси вращения должны быть тщательно отполированы. Торцевые камни также используются в качестве прокладок или изоляторов.
Типичные области применения подшипников Endstone: общие приборы, изоляционные прокладки, часовые механизмы.
Подшипники с чашеобразными камнями
Подшипники с чашеобразными камнями обычно используются с полусферическим шарниром или в конструкции подшипника с шарикоподшипником между двумя чашеобразными камнями. Они широко применяются в вертикальных валах.
Типичные области применения подшипников с чашечными камнями: компасы, тепловизоры.
Форма и тип шарнира для подшипника
Форма и тип используемого шарнира определяются условиями эксплуатации, типом камня и другими конструктивными особенностями подшипника, влияющими на подвешивание подвижного элемента в системе. Цилиндрические шарниры могут быть установлены на любые конструкции и комбинации кольцевых подшипников. Торцевое усилие может быть получено за счет упора на шарнире, опирающегося на полированную поверхность камня, или путем использования торцевого камня с кольцевым камнем для восприятия усилия от шарнира с закругленным концом. Шарниры со скругленными коническими концами обычно используются с V-образными камнями. Закругленные или полусферические шарниры используются с одинарными чашечными камнями и плоскими торцевыми камнями. Поскольку рабочие поверхности подшипника с камнем отполированы до зеркального блеска, контактная поверхность шарнира должна быть тщательно отполирована для достижения наилучших характеристик.
Опубликовано 21.11.2025 12:37