Тіла кочення кульки

Кульки для підшипників - це одна з основних складових елементів підшипників, які використовуються у різних механізмах для зменшення тертя між рухомими частинами. Вони є основними носіями навантаження у підшипниках та дозволяють забезпечити обертальний рух із мінімальним зносом.

Розміри кульок

Кульки для підшипників виготовляються у різних розмірах, залежно від призначення підшипника, а також від необхідних характеристик для конкретного застосування.

Стандартні кульки зазвичай мають діаметр від 1 мм до 100 мм. Однак найбільш поширеними є кульки з діаметром від 3 мм до 50 мм.

Найменша кулька для підшипника в світі була виготовлена з керамічного матеріалу та має діаметр всього 0,1 мм (100 мікрон). Це справжній рекорд, який був досягнутий завдяки розвитку технологій мікротехнології та високоточних матеріалів. Кульку такого розміру важко побачити без потужного мікроскопа.

У підшипниках для дрібної техніки або точних приладів часто використовуються кульки діаметром 2 мм, 3 мм, 5 мм, у той час як для важкої промисловості можуть використовуватися кульки діаметром 25 мм і більше.

Найбільша кулька для підшипника, відома на сьогодні, має діаметр понад 1,5 метра і виготовлена з сталі. Вона була створена для використання в спеціалізованих підшипниках для гігантських машин та технічних систем, що працюють під величезними навантаженнями.

Точність

Розмір кульок для підшипників також визначається їх толерантністю, тобто допустимим відхиленням від номінального діаметра. Для підшипників високої точності кульки повинні мати мікронні допуски (P6, P5, P4).

Підшипники з кульками високої точності використовуються у складних механізмах (високошвидкісні верстати, медичне обладнання та авіація), де навіть найменші відхилення можуть призвести до серйозних проблем.

Кульки виготовляються ідеально круглими, оскільки навіть незначне викривлення може вплинути на їхню ефективність. У підшипниках високої точності круглість кульок вимірюється на мікронному рівні.

Матеріали виготовлення

- сталь (хромована) - найпоширеніший матеріал для кульок підшипників, що забезпечує високу міцність, стійкість до зносу та хороші характеристики при низьких і середніх навантаженнях (зазвичай використовують сталь марки AISI 52100);

- нержавіюча сталь - кульки з нержавіючої сталі застосовуються в середовищах, де потрібна стійкість до корозії (у харчовій, фармацевтичній промисловості), а також в умовах підвищеної вологості;

- кераміка - кульки з кераміки (з оксиду алюмінію (Al2O3) або карбіду кремнію (SiC)), використовуються для підшипників, що повинні працювати в екстремальних умовах - високі температури або агресивні хімічні середовища (кераміка має низький коефіцієнт тертя та більшу жорсткість порівняно з металом);

- пластик - кульки з пластику використовуються для підшипників, де потрібна висока корозійна стійкість, мала вага, низький рівень шуму (в офісній техніці або в помірних навантаженнях).

Навантажувальна здатність

Кульки для підшипників здатні витримувати різні рівні навантаження у залежності від їхнього матеріалу та розміру. Вони можуть витримувати радіальні навантаження (коли сила діє перпендикулярно до осі обертання) та осьові навантаження (коли сила діє вздовж осі обертання).

Для підшипників високих навантажень (в автомобільних двигунах або верстатах) використовуються кульки з великим діаметром, виготовлені з високоякісної сталі або кераміки.

Найбільше навантаження, яке здатна витримати кулька для підшипника, може досягати 200-300 кН для дуже великих кульок у промислових застосуваннях. Водночас більшість стандартних кульок витримують навантаження в межах 10-50 кН, у залежності від матеріалу та конструкції підшипника.

Кульки можуть бути розташовані в одному ряду (однорядний підшипник) або в двох рядах. У дворядних підшипниках навантаження розподіляється на два ряди кульок, що дозволяє збільшити загальну навантажувальну здатність.

Змащення

Для зниження тертя та продовження терміну служби кульки часто змащуються. Змащення може бути:

- рідким (масло),
- твердим (мінеральні мастила, графітове змащення).

Високошвидкісні підшипники можуть мати керамічне або синтетичне змащення, яке забезпечує більш стабільну роботу при високих температурах та швидкостях обертання.

Типи покриттів

Для поліпшення корозійної стійкості кульок для підшипників на сталеві кульки часто наносять спеціальне покриття, таке як хромування або нікелювання.

Керамічні кульки не потребують додаткових покриттів, оскільки вони від природи мають високу стійкість до корозії та зношування.

Точність виготовлення

Вона визначає, наскільки правильно кулька відповідає заданим розмірам та формі. Чим вища точність виготовлення, тим більша ефективність і довговічність підшипника. Зазвичай кульки поділяються на кілька класів точності:

P0 - стандартна
P6 - середня
P5 та P4 - високоточні кульки, використовуються у найточніших і високошвидкісних механізмах.

Цікаве про використання кульок

У комп’ютерних жорстких дисках (забезпечують точний і плавний рух головки зчитування), ці кульки настільки малі і точні, що багато хто навіть не підозрює, що вони знаходяться у комп’ютерних пристроях, хоча це критично важливий компонент для їх функціонування.

У годинниках (у деяких висококласних механічних годинниках), кульки для підшипників використовуються у механізмах, які забезпечують високу точність і довговічність. Такі кульки допомагають годинникам працювати без проблем протягом багатьох років, навіть якщо годинник знаходиться на руці власника весь день.

Ці факти показують, як різноманітні і важливі кульки для підшипників у нашому житті, навіть у таких сферах, де їх не завжди помічають.

На сайті ebearing.com.ua можна знайти і купити кульки підшипників різних розмірів і виробників.