Конструкции подшипников скольжения

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 8Следующая ⇒

Конструкция подшипников скольжения во многом зависит от конструкции машины. Часто подшипники не имеют специального корпуса: вкладыши размещают непосредственно в станине или раме машины (подшипники двигателей, турбин, станков, редукторов и т.д.). Подшипники с отдельными корпусами устанавливают в основном в таких устройствах как конвейеры, грузоподъемные машины, трансмиссии и т.д. В этих случаях опоры подшипников крепят на фермах, стенах, колоннах.

Корпус и вкладыш подшипников изготавливают разъемными и неразъемными. Разъемная конструкция позволяет легко устанавливать вал и ремонтировать подшипник повторными расточками вкладышей при их износе. Разъем вкладыша рекомендуется выполнять перпендикулярно радиальной нагрузке . Неразъемные подшипники дешевле. Вкладыши в данных подшипниках обычно запрессовывают в корпус. При больших деформациях валов или неточном монтаже рекомендуется применять самоустанавливающиеся подшипники (рисунок 14.2, а).

Рис. 14.2. Конструкции подшипников скольжения

В подпятниках жидкостного трения условие образования клинового зазора достигается выполнением клиновых смазочных канавок форме сегмента (рисунок 14.2, б), либо подпятник выполняется с качающимися сегментами (рисунок 14.2, в). В последнем случае подпятник имеет несколько сегментов, расположенных по окружности. Опорой сегмента служит сфера, смещенная с оси симметрии сегмента так, чтобы он находился в равновесии при неравномерном давлении масла в зазоре. При неподвижной пяте сегменты с ней полностью соприкасаются. При вращении пяты вследствие затягивания масла он поворачивается на угол , который увеличивается с увеличение частоты вращения пяты. Этим достигается автоматическое регулирование клинового зазора, что, в свою очередь, обеспечивает режим жидкостного трения.

В радиальных подшипниках скольжения смазка в подшипник подводится по ходу вращения цапфы в месте, где отсутствует гидродинамическое давление , т.е. сверху или сбоку. Поскольку подвод смазки в зону давления уменьшает несущую способность подшипника, так как давление в подводящем канале меньше давления в зазоре подшипника (рисунок 14.3, а). По длине цапфы масло распределяется с помощью смазочных канавок, сообщающихся с подводным каналом (рисунок 14.3, б). Смазку подают в подшипник самотеком (фитильные или капельные масленки, смазочные кольца и другие устройства) или под давлением с помощью плунжерных, шестеренчатых и других насосов.

Для тихоходных тяжелонагруженных валов, от которых требуется малое сопротивление вращению, а режим гидродинамического трения обеспечить не удается, применяют гидростатические подшипники, в которых несущий масляный слой образуется подводом масла под давлением под цапфу вала с помощью насоса. Давление насоса подбирается таким образом, чтобы цапфа всплывала в масле. Гидростатические подшипники используют также для повышения точности центровки валов в прецизионных машинах, уменьшения износа тяжелонагруженных подшипников в период разгона (неустановившегося движения) до момента, пока не возникнет гидродинамический режим смазки.

Рис. 14.3. Подвод смазки в радиальные подшипники скольжения

Подшипники с воздушной смазкой применяют для быстроходных валов (п > 10000 об/мин) при относительно малых нагрузках, а также при работе в условиях высоких температур. Различают аэростатические подшипники, в которых цапфа поддерживается воздушной подушкой в результате подвода сжатого воздуха, и аэродинамические подшипники, в которых воздушная подушка образуется вследствие самозатягивания воздуха в клиновой зазор по аналогии с гидродинамическими подшипниками.

Материалы вкладышей

Материал вкладышей должен обладать следующими свойствами:

– иметь малый коэффициент трения и высокую сопротивляемость заеданию в периоды отсутствия жидкостного трения (пуск, торможение и т.д.);

– иметь достаточную износостойкость наряду со способностью к приработке, при этом износостойкость вкладыша должна быть меньше износостойкости цапфы вала;

– иметь достаточно высокие механические характеристики, особенно высокую сопротивляемость хрупкому разрушению при ударных нагрузках.

Бронзы имеют достаточно высокие механические характеристики, но сравнительно плохо прирабатываются и способствуют окислению масла. Бронзы широко применяют в крупносерийном и массовом производстве.

Чугуны обладают хорошими антифрикционными свойствами благодаря включениям свободного графита, но прирабатываются хуже по сравнению с бронзами.

Баббиты на оловяной, свинцовой или других основах являются одними из лучших материалов для вкладышей подшипников скольжения. Они хорошо прирабатываются, не окисляют масло, незначительно изнашивают цапфу вала, обладают стойкостью против заедания, но имеют сравнительно низкую температуру плавления (применяют при t < 110 °С), повышенную хрупкость, высокую стоимость. Баббитами заливают только рабочую поверхность вкладышей. Сам вкладыш изготавливают из бронзы, стали, алюминия и других металлов.

Для повышения прочности при переменных и ударных нагрузках применяют биметаллические вкладыши, на стальную основу которых наплавляют тонкий слой антифрикционного материала – бронзы, серебра и т.д. Данные вкладыши имеют высокую нагрузочную способность.

Пластмассы на древесной или хлопчатобумажной основе, а также древесина, резина и другие материалы могут работать на водяной смазке, поэтому их применяют в гидротурбинах и насосах в химическом машиностроении и т.п. Благодаря упругости пластмасс подшипники хорошо работают при ударных нагрузках, могут компенсировать перекос цапф. Нанесение тонкого слоя капроновых пластмасс на рабочую поверхность металлических вкладышей позволяет снизить чувствительность к нарушению смазки и выдерживать значительные нагрузки.

Металлокерамические вкладыши благодаря высокой пористости (до 20…30 % от объема вкладыша) позволяют уменьшить расход смазки до 10 раз. Для этого подшипник пропитывают в масле, после этого он может длительное время работать без подвода смазки.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 Следующая ⇒