Подшипниковый узел — это готовая опора вала, сборочная единица, состоящая из корпуса, шарикового или роликового подшипника качения, системы смазки и защитного уплотнения подшипника. Подшипниковые узлы самоустанавливающиеся (в зависимости от типа узла либо внешняя поверхность наружного кольца подшипника и внутренняя поверхность корпуса имеют сферическую поверхность, либо применятся самоустанавливающиеся подшипники), способны компенсировать осевые отклонения разнесённых опор до 5 градусов во всех направлениях.

Применяются, когда необходима простота сборки, установки, быстрая замена узлов с подшипниковыми опорами (сельхозмашины, ткацкие станки, строительное, пищевое оборудование и др.). Также применяются в качестве опор судовых валов, крупногабаритных электрических машин.

Корпуса подшипниковых узлов изготавливаются из чугуна, стали, нержавеющей стали, алюминия или термопласта. Корпуса для тяжело нагруженных подшипниковых узлов изготавливаются из чугуна и имеют разъемную конструкцию.

Типы подшипниковых узлов:

• Стационарные подшипниковые узлы в неразъёмных корпусах. Имеют опорную поверхность, параллельную оси вращения подшипника. Подшипник крепится на валу с помощью двух винтов либо кольца с эксцентриком, либо при помощи зажимной втулки. Комплектуются однорядным шариковым подшипником. Например, это узлы серии UСP, UCPH и UCPA. Последние применяют корпуса типа PA. Они не имеют крепёжных лап, крепление прямо через глухие отверстия в корпусе. Такая конструкция имеет меньшие габариты и применяется при установке узла в ограниченном пространстве.
• Стационарные подшипниковые узлы в разъемных корпусах. Имеют корпус, разъемный в плоскости параллельной опорной поверхности, проходящей через ось вращения подшипника. Применяются при тяжелых нагрузках для крупногабаритного оборудования (конвейеры, прокатные станы, опоры судовых валов, крупногабаритные электрические машины и т.д.). Комплектуются шариковыми двухрядными самоустанавливающимися или сферическими роликовыми подшипниками. Подшипник может фиксироваться на валу при помощи закрепительной втулки, при это он должен иметь коническую посадочную поверхность внутреннего кольца. Это узлы серии SNL.
• Фланцевые подшипниковые узлы в неразъёмных корпусах. Имеют опорную поверхность, перпендикулярную оси вращения подшипника. Подшипник крепится на валу с помощью двух винтов либо кольца с эксцентриком, либо при помощи зажимной втулки. Это узлы серии UСF — квадратная форма фланца, UСFС — круглая форма фланца, UСFL — ромбовидная форма фланца (два отверстия крепления).
• Натяжные корпуса. Предназначены для опор приводных (ременная, цепная передача) валов, где требуется регулировка натяжения приводных устройств. Имеют две канавки по торцам корпуса для перемещения в направляющих. Перемещением узла в направляющих регулируется натяжение ремня или цепи. Имеют обозначение UCT.

Основное назначение подшипников — уменьшить потери на трение в опорных узлах и противостоять радиальным и осевым нагрузкам. Поэтому конструкции подшипников различаются в зависимости от воспринимаемой нагрузки.

Радиальные

Предназначены для работы в узлах с радиальными нагрузками. В качестве тел качения используются шарики, ролики, игольчатые ролики. Шариковые радиальные однорядные подшипники качения самые простые и компактные, а роликовые способны работать со значительными радиальными нагрузками. Если конструктивно нужен подшипник с минимально возможным диаметром, то выбирают радиальный игольчатый подшипник. Для работы с длинными валами с возможностью компенсации перекосов применяются сферические двухрядные роликовые подшипники.

Упорные

Их назначение — справляться с осевыми нагрузками. Допускаются небольшие радиальные нагрузки. В тяжело нагруженных упорных подшипниках в качестве тел качения применяются ролики. Упорные подшипники качения работают на небольших скоростях вращения и чувствительны к перекосам валов. Поэтому их могут устанавливать на промежуточных сферических опорах.

Ярко выраженный пример применения упорных подшипников — опорно-поворотные устройства. Это подшипники крупных габаритов (до нескольких метров в диаметре) для работы со значительными осевыми и частично радиальными нагрузками. Применяются в опорно-поворотных устройствах автокранов, экскаваторов, автовышек, подъёмников.

Радиально-упорные и упорно-радиальные

Предназначены для работы в узлах с радиальными и осевыми нагрузками. Нагрузка, обозначенная первой, — основная. Такие подшипники могут противостоять радиальным и односторонним осевым нагрузкам за счет конструктивных особенностей внутреннего и наружного кольца. Для предотвращения перемещения вала по оси на противоположных его опорах устанавливаются подшипники, работающие с противоположными нагрузками.

Существует три базовых варианта подшипников, использующихся в современных установках и механизмах:

1. Подшипники скольжения.
2. Подшипники качения.
3. Телескопические подшипники.

Стоит обратить особое внимание на то, что подшипники качения и скольжения не являются взаимозаменяемыми. Каждый аппарат, устройство или механизм заточен на работу с вполне конкретной моделью и видом подшипника, учитывающим нагрузочный уровень, скорость вращения, направление вращения, рабочую температуру и т.д. Даже если подшипник другой модели окажется подходящим по размеру, никто не даст гарантии его долговременной работы. В худшем случае, подбор подшипника неправильной марки приведет к быстрому износу других элементов механизма, с возникновением необходимости проведения дорогостоящего ремонта.

Если не учитывать вид подшипника, рассмотренный выше, одним из самых главных параметров является посадочный размер элемента. Речь идет о внешнем и внутреннем диаметре, а также о ширине подшипника. Все эти параметры вы можете найти в технической информации, предоставляемой в описании каждой детали. Размеры подшипника должны подбираться с максимальной точностью. Разница в десятые доли миллиметра может спровоцировать возникновение вибраций и люфта, что в итоге приведет к возникновению других неисправностей.

Еще одной важной характеристикой подшипников являются допустимые предельные нагрузки, которые могут учитываться как для статичного, так и для динамичного использования элемента. Если подшипник не рассчитан на ваши рабочие нагрузки, он может выйти из строя в кратчайшие сроки после установки. Из дополнительных параметров рекомендуется обратить внимание на уровень шумности и вибрации подшипника, класс точности, а также тип смазочного материала, который требуется использовать для обеспечения эффективной работы детали.

Чтобы понять, какой подшипник необходимо использовать в том или ином случае, вооружитесь технической документацией на ваш агрегат. Там должна быть прописана конкретная модель элемента, которую нужно использовать в указанном узле механизма. Определить подшипник нужного размера вам также поможет деталь, вышедшая из строя. Взяв в руки старый элемент, вы сможете измерить диаметры и высоту с помощью штангенциркуля. Именно штангенциркуля, поскольку линейка даст вам результат с недопустимой погрешностью. Что касается деталей сложной формы, например в виде конуса или с шестигранным сечением, то определить подшипник требуемой модели можно только по техпаспорту, что позволит избежать ошибок в сложных расчетах.