Теоретичні відомості. Опори ковзання і кочення, призначені для сприймання радіальних і осьових навантажень

Опори ковзання і кочення, призначені для сприймання радіальних і осьових навантажень, називають підшипниками.

Підшипники ковзання поділяють на три основні типи: нерознімні (глухі) підшипники у найпростіших конструкціях відливають як одне ціле з станиною тихохідної машини. Іноді їх роблять знімними, прикріплюючи болтами до станини машини;

рознімні підшипники складаються з корпусу двох вкладишів (втулка з антифрикційного матеріалу, розрізана по твірній), кришки і стяжних болтів;

підшипники з самоустановними вкладишами застосовують при великих відношеннях довжини цапфи до її діаметра.

Переваги підшипників ковзання: висока працездатність при великих швидкостях і ударних навантаженнях; безшумність і забезпечення вібростійкості вала в режимі рідинного тертя; невеликі розміри в радіальному напрямі; висока працездатність в особливих умовах (хімічно агресивних середовищах).

Недоліки: великі втрати на тертя (в умовах напіврідинного тертя ККД пари підшипників =(0,94 0,96); значні розміри в осьовому напрямі; необхідність застосування дорогих кольорових сплавів.

Умовний розрахунок підшипників ковзання при граничному і напіврідинному терті проводять на зносостійкість, тобто, на обмеження середнього тиску за наступними формулами.

Для підшипників, які сприймають радіальні навантаження (для шипів і шийок):

,

де Р_m – розрахунковий тиск; – радіальна сила; – довжина вкладиша; d – діаметр шипа (шийки); – допустимий тиск, який залежить від матеріалів цапфи і вкладиша.

При проектувальному розрахунку задаються відношенням Для опор з нерухомим вкладишем приймають . При: дістаємо:

,

звідки визначають посадочний діаметр шипа (шийки):

Для підшипників, які сприймають осьові навантаження (п’ят):

,

де F_a – осьова сила; – коефіцієнт зменшення опорної площі п’ят за рахунок мастильних канавок; – опорна площа суцільних п’ят.

Розрахунок підшипників ковзання на нагрівання роблять за формулою:

,

де – допустимі значення, наведені в таблицях; – колова швидкість точки на поверхні шипа (шийки), яку визначають за формулою:

де – кутова швидкість вала; – діаметр вала.

Робота підшипників ковзання основана на здатності рідини при деяких умовах сприймати навантаження, забезпечуючи розділення поверхонь, які рухаються одна відносно іншої. В залежності від товщини масляного шару підшипник працює в режимі рідинного, напіврідинного і напівсухого тертя.

При рідинному терті – товщина прошарку змащуючого матеріалу більше суми шороховатості вала і підшипника.

Для забезпечення рідинного тертя в масляному прошарку необхідний надмірний тиск, який буває: гідростатичний (забезпечується насосом);гідродинамічний – за рахунок обертання вала створюється масляний клин (рис. 1).

Підшипник ковзання складається із корпуса, вкладишів і змащуючого пристрою.

Вкладиш – основний елемент підшипника його виготовляють із антифрикційного матеріалу або покривають його цим матеріалом (бабіт, бронза, гума, графіт, текстоліт, пресована деревина, металокерамічні, поліамідні та інші матеріали).

Необхідною умовою рідинного тертя в підшипнику є наявність зазору.

S = D – d. (1)

Величина ексцентриситету е (див. рис. 1) знаходиться в межах

Дата добавления: 2015-12-07