Шарикоподшипники - Как производят?
Немного истории
Во времена античности люди использовали шары, чтобы переместить предметы с одного места на другое. В древности человечество использовало палки и бревна. В конечном итоге это все превратилось в колёса, хоть они и изнашивались от постоянного трения.
Разработка шарикоподшипника развивалась с 19-го века и в конечном итоге был создан универсальный, подходящий и для велосипедов и для автомобилей. Сегодня подшипники изготавливаются различных форм и размеров.
Первые образцы древних подшипников были найдены в применении на греческих и римских кораблях, а современные подшипники изобрел уельский металлург Филипп Ваухн в 1974 году. Его конструкция помогла стабилизировать ось каретки, чтобы шарик побежал вдоль гусеничного узла. Шарикоподшипники имели величайшее значение с 19-го до начала 20-го века в промышленности, когда велосипеды и автомобили прочно вошли в повседневную жизнь.
Шариковые подшипники стали незаменимы во время 1-й и 2-й Мировой Войны для производства танков и военной техники. Сегодня, шарикоподшипники есть на большинстве современных летательных и транспортных средств. Они включают в себя самолеты, корабли, автомобили и некоторые компьютеры.
Завод по производству подшипников в Англии во времена Второй Мировой
Материал изготовления и конструкция
Шариковый подшипник очень прост - представляет собой прокатный элемент подшипника, в котором используются шары для поддержания расстояния между опорными кольцами. Конструкция шарикоподшипников уменьшает трение и поддерживает радиальные и осевые нагрузки. Одно кольцо при этом неподвижно, в то время как остальные поворачиваются вдоль.
Шары разделяются кольцами, которые поворачиваются вдоль дорожки, которая уменьшает трение и деформацию, соответственно двум плоским поверхностям, скользящим относительно друг друга.
Поскольку подшипники должны выдерживать износ и большой вес, они сделаны из стали. Это также означает, что подшипники включают 1% хрома и 1% углерода. Сталь конечно же закаленная. Некоторые кассеты также сделаны из закаленного пластика, поскольку его легче производить и он дешевле, чем другие материалы.
Процесс производства подшипников
Есть четыре важные составляющие в конструкции шарикоподшипников: наружное кольцо, прокатные шары, внутреннее кольцо и кассета, которая держит все вместе.
Когда дело доходит до колец, оба сделаны одинаково. Так как оба кольца стальные, то стальные трубы созданы и подобраны до соответствующего размера. Эти стальные трубы вставляют в станок для нарезки, в котором отрезают основную часть, оставляя немного больше, чем должно быть. Кольца должны быть обработаны до окончания процесса, так как сталь имеет свойство деформироваться в процессе. Позже к ним возвращаются, обрабатывают и доводят до нужного размера.
Полуфабрикат режут и отправляют в печь, где нагревают в течение нескольких часов до температуры свыше 1500 по Фаренгейту. Затем их погружают в масляную баню , чтобы охладить и сделать очень прочными. Затем закаленные кольца снова погружают в печь при температуре около 300 градусов по Фаренгейту. Нагревательный процесс делает кольца жесткими и прочными. После термообработки, кольца помещают в шлифовальные круги. Каждое кольцо попадает в жернова, которые делают их поверхность очень гладкой и калиброванной.
Процесс термообработки очень похож на тот, что используют для колец. Шары становятся жесткими и прочными после термообработки и закаливания. Перед завершающим этапом, шары помещают в другую машину, которая шлифует шары до зеркальной гладкости.
Что же касается шаров, то они имеют более простое строение, но более сложны в производстве. Их изготовление начинается из тонких прутьев. Эти прутья помещают в оборачивающийся станок, который отрезает короткие кусочки и стыкует два конца во внутрь. Этот процесс называется холодным закаливанием. После столкновения, маленькая полоска превращается в сферу, которая называется "вспышкой".
Вспышку необходимо удалить и подшипник скольжения помещают между двух облицовывающих железных дисков, где они проезжают по желобам. Внешние стороны желобов грубы и они сдирают вспышки с шаров. Одно колесо оборачивается, пока остальные стоят на месте. У стационарного колеса есть отверстие, через которые шары перемещаются внутрь и наружу желобов.
Конвеер перемещает шары в одно отверстие, гонит их в паз и они выходят с другой стороны. Эти шары затем перемещаются обратно на конвеер через колесо желобов и вспышка полностью удаляется. Шары остаются негабаритными так, как они приобретают нужную форму после термообработки.
Процесс термической обработки очень прост, такой же как и для колец. Шары становятся жесткими и прочными после термообработки и шлифования. На завершающем этапе, шары помещают в другой станок, в котором их шлифуют до зеркальной гладкости. После этого их так же обрабатывают абразивным веществом.
Следующим идет стальной корпус и его выдавливают из достаточно тонкого металлического листа. Корпус затем сгибают в его окончательную форму. Пластиковые корпуса производятся в процессе литья под давлением. Полые металлические формы заполняются брызгами расплавленного пластика. Станок позволяет им затвердеть и форму снимают, на последней стадии корпус вынимают и готовят к сборке.
Пришло время собрать все изготовленные детали. В первую очередь, внутреннее кольцо вставляют внутрь внешнего кольца... только с одной стороны, так близко, как это возможно. Это дает возможность оставить зазор с противоположной стороны, который достаточно велик, чтобы вставить шары в жернова. При установке корпуса шары держат подальше друг от друга. Пластиковые корпуса защелкивают вместе, в то время как металлические соединяют друг с другом заклепками. Пока подшипник собирают, то наносят покрытие от ржавчины и пакуют для транспортировки.
Шарикоподшипники будут использоваться еще много лет, так как они просты и дёшевы в производстве.
* Подобрать себе и купить подшипник Вы можете по ссылке в нашем интернет-магазине: https://detals.tools/category/podshipniki/
