Опоры валов и осей, в которых трение скольжения трением качения, называют подшипниками качения.В настоящее время подшипники качения являются основными видами опор в машинах. Подшипники качения стандартизованы. Подшипники качения изготовляют различной конструкции с наружным диаметром от 1 до 2600 мм, с диаметром шариков от 0,35 до 203 мм и массой от 0,5 до 3,5 т.
Подшипники качения состоят из следующих деталей: наружного 1 и внутреннего 2 колец с дорожками качения 3, тел качения 4, сепараторов 5, разделяющих и направляющих тела качения. В некоторых подшипниках одно или два кольца могут отсутствовать. В них тела качения катятся непосредственно по канавкам вала или корпуса.
Основными материалами для колец и тел качения подшипников служат подшипниковые высоко углеродистые хромистые стали ШХ15, ШХ15СГ.
Сепараторы подшипников в массовом производстве изготовляют из. мягкой стали методом штамповки. Для высокосортных подшипников применяют массивные сепараторы из антифрикционных дюралюминия, порошковых материалов, текстолита, 1 — наружное кольцо, 2 — внутреннее кольцо, 3 — дорожка качения, 4 — тела качения, 5 — сепаратор
полиамидов; в некоторых случаях используют пластмассовые сепараторы с металлическим каркасом.
Основные преимущества:
а) значительно меньшие потери на трение, а следовательно, более высокий КПД (до 0,995) и меньший нагрев;
б) момент трения при пуске в 10—20 раз меньше, чем в подшипниках скольжения;
в) экономия дефицитных цветных материалов;
г) небольшие габаритные размеры в осевом направлении;
д) простота обслуживания и замены;
е) меньший расход масла;
ж) малая стоимость вследствие массового производства стандартных подшипников и относительно малые эксплуатационные расходы, а также взаимозаменяемость подшипников, что упрощает ремонт машин и оборудования.
Недостатки:
а) ограниченная возможность применения при очень больших нагрузках и высоких угловых скоростях;
б) непригодны для работы при значительных ударных и вибрационных нагрузках из-за высоких контактных напряжений и плохой способности демпфировать колебания; в) больше, чем у подшипников скольжения, габаритные размеры в радиальном направлении.
Подшипники скольжения имеют следующие преимущества, малые размеры в радиальном направлении, возможность применения разъемных подшипников, высокая частота вращения (100 ООО мин и более), возможность работы в воде и других агрессивных средах, а также при вибрационных и ударных нагрузках. Подшипники скольжения допускают регулирование радиального зазора и, следовательно, точную установку геометрической оси вала. Это их свойство используется в конструкциях прецизионных машин, Например в шпинделях, координатно-расточных станков и т.д.