Конструкции подшипников

2.

1.

ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ

1. Классификация

2. Конструкции и материал подшипников

3. Виды разрушения и критерии работоспособности подшипников. Смазочные материалы

4. Расчет подшипников скольжения

5. Работа подшипников скольжения в условиях жидкостной смазки

6. Подшипники скольжения без смазки

7. Смазочные устройства

«Классификация»

Подшипники скольжения – опоры вращающихся деталей, сопряженные поверхности которых находятся в относительном движении и разделены слоем жидкости. Часть вала, находящаяся в контакте с отверстием в корпусе подшипника, называется цапфой. Сопряженная часть корпуса подшипника называется вкладышем.

Цапфу, передающую радиальную нагрузку, называют шипом.

Цапфу, передающую осевую нагрузку, называют пятой, а опору – подпятником.

По виду воспринимаемой нагрузки бывают радиальными и осевуми.

Трение в подшипниках скольже­ния

Потери, на трение оцениваются коэффициентом трения f. На рис. показана диаграмма изменения f в зависимости от характе­ристики режима работы подшипника

λ = μω/р, [λ - лямбда]

где μ [ми] – динами­ческая вязкость смазки; ω [омега] – угловая скорость вала; р – сред­нее давление на опорную поверхность.

Диаграмма имеет три ха­рактерных участка.

Участок f₀ – 1 характеризуется примерно постоянным коэффициентом трения, при этом поверхности трения ка­саются одна другой. На этом участке угловая скорость ω [омега] очень мала и смазка отсутствует. При таких условиях работы подшипника трение называют трением без смазки; при очень тонком (до 0,1 мкм) масляном слое возникает граничная смазка.

Участок 1 – 2 характеризуется быстрым уменьшением коэффици­ента f вследствие увеличения скорости ω [омега]; граничная смазка пере­ходит в полужидкостную, при которой выступы неровностей покрыты смазкой, но еще не перекрыты с избытком.

Участок 2 – 3 – это участок жидкостной смазки, при которой поверхности цапфы вала и подшипника полностью отделены одна от другой устойчивым мас­ляным слоем и сопротивление вращению определяется только внут­ренними силами вязкой жидкости. В точке 2 коэффици­ент f и тепловыделение наименьшие, но нет запаса толщины слоя, поэтому оптимальные условия работы подшипника будут в зоне справа от точки 2.

Достоинства: сохраняют работоспособность при очень высоких угловых скоростях валов; смягчают толчки, удары и вибрации вследствие демпфирующего действия масляного слоя; обеспечивают установку валов с высокой точностью; дают возможность изготов­лять разъемные конструкции; имеют минимальные радиальные раз­меры; допускают работу с загрязненной смазкой; обеспечивают бес­шумность работы.

Недостатки: сравнительно большие потери на трение и особенно при пуске; необходимость постоянного ухода вследствие высоких требований к смазке и опасности перегрева; большой расход смазки.

«Конструкции и материал подшипников»

Неразъемные подшипники наиболее просты по конструкции; их отливают из серого чугуна. Растачивают обычно для работы непосредственно с валом (без вкладыша), но могут быть расточены и на большой диаметр для установки вкладыша – втулки. Применяют для опор тихоходных валов с небольшой нагрузкой (сельскохозяйственные машины, транспортеры и др.).

Разъемные подшипники имеют вкладыш из двух частей (втулка, разрезанная по образующим), которые устанавливают в корпус и крышк. Широко применяют для опор валов механических передач – ременных, цепных, фрикционных, открытых зубчатых, а также для лебедок, транспортеров и др.

Встроенные подшипники устанавливают непосредственно в корпусе машина. Такое, устройство харак­терно для подшипников некоторых редукторов, металлорежущих станков электрических, машин и др.

Самоустанавливающиеся подшипники имеют вкладыш со сферической опорной поверхностью, что позволяет им поворачиваться (самоустанавливаться) для устранения влияния перекосов цапф вала. Применяют при невозможности точной установки валов, например при монтаже на разных основаниях и при больших упругих деформациях валов. Рассмотренные конструкции относятся к радиальным подшипникам, воспринимающим в основном радиальные нагрузки. Для восприятия осевой нагрузки применяют упорный подшипник – подпятник.

Вкладыши – основные детали подшипников.

Наиболее просты по конструкции неразъемные вкладыши – втулки, изготовленные из антифрикционного чугуна или бронзы. Толщина стенки вкладыша δ [дельта] = 3...5 мм.

Разъемные вкладыши изготовляют обычно: на двух частей со стыком в плоскости разъема подшипника. Толщина стенки вкладыша из бронзы или чугуна без заливки δ [дельта] = 0,03 d + 2…5 мм; Для повышения прочности подшипников, в особенности при переменных и ударных нагрузках, а также для уменьшения потерь на трение при­меняют биметаллические вкладыши, в которых на сталь­ную или чугунную основу нанесен (залит) тонкий слой антифрикционного материала – баббита, бронзы и др. Толщина слоя бабби­та должна быть возможно меньшей – δ_с [дельта] ≈ 0,1…0,5 мм, с увели­чением δ_с [дельта] сопротивление усталости слоя баббита уменьшается. Для распределения смазки по длине вкладыша на его внутренней по­верхности делают канавки. Их располагают в месте подвода смазки (в зоне наименьшего давления). Чтобы ограничить поток масла в направлении к торцам вкладыша, канавки не доводят до торцов. В массовом производстве вкладыши штампуют из стальной ленты, на которую наносят антифрикцион­ный слой. Их выполняют без буртиков, с одним и двумя буртиками. Буртики воспринимают осевую нагрузку. Вкладыши устанавливают в корпус с натягом и предохраняют от проворачивания штифтом.

Дата добавления: 2015-06-04