Лекция 11. Подшипники скольжения
Обзор: Назначение и классификация. Классификация подшипников. Подшипники скольжения. Условия работы и виды разрушения подшипников скольжения. Трение и смазка. Материалы
Бесплатно
Просмотр: эта статья прочитана 11053 раз

pdf

Краткий обзор
Полностью материал скачивается выше, предварительно выбрав язык

 Подшипники скольженияПодшипники служат опорами валов и осей, они поддерживают их в пространстве, обеспечивая возможность вращения и качения, воспринимают и передают на корпус приложенные к ним радиальные  и осевые нагрузки. От качества подшипников в значительной степени зависят работоспособность и долговечность машин. Во избежание снижения ККД механизма, потери в подшипниках должны быть минимальными.

Классификация подшипников

По виду трения:

  • подшипники скольжения (опорный участок вала по поверхности подшипника скользит);
  • подшипники качения, (трение скольжения заменяется трением качения с помощью установления тел качения между опорными поверхностями вала и подшипника).

По воспринимаемой нагрузке:

  • радиальные, которые воспринимают радиальные нагрузки;
  • упорные, которые воспринимают осевые нагрузки;
  • радиально-упорные, которые воспринимают радиальная и осевая нагрузки.

 Подшипники скольжения – это опоры вращающихся деталей, которые работают в условиях скольжения поверхности цапфы  по поверхности подшипника.

 Форма рабочей поверхности подшипника скольжения  так же, как и форма цапфы вала, может быть

  • цилиндрической,
  • плоской,
  • конической,
  • сферической.

 Опору, передающую осевую нагрузку, называют подпятником. Подпятники    работают, как правило, в  паре с радиальными подшипниками. Больша часть радиальных подшипников может воспринимать небольшие осевые нагрузки. Для фиксирования вала в осевом направлении его изготовляют ступенчатым с галтелями, при этом кромки подшипников закругляют. Подшипники с конической поверхностью (в) применяют редко. Их используют при небольших нагрузках при необходимости систематического устранения зазора от износа подшипника с целью сохранения точности механизма. Так же редко применяют и сферические подшипники. Эти подшипники допускают перекос оси вала, т.е. имеют способность самоустановления. Их применяют преимущественно как шарниры в подъемных механизмах с периодическим поворотом в пределах ограниченных углов.

 Основным элементом подшипника является вкладыш из антифрикционного материала. Вкладыш устанавливаеются в специальном корпусе подшипника  или непосредственно в корпусе.

 В современном машиностроении область применения подшипников скольжения значительно.сократилась. Тем не менее значение подшипников скольжения осталось велико  в современной технике. В целом ряде конструкций они незаменимы:

  1. разъемные подшипники;
  2. высокоскоростные подшипники  в условиях работы с вибрацией, шумом, большими инерционными нагрузками на тела качения;
  3. подшипники прецизионных машин;
  4. при работе в особых условиях (вода, агрессивная среда и т.п.);
  5. подшипники дешевых тихоходных механизмов и некоторые другие.

Условия  работы  и  виды  разрушения подшипников  скольжения

 Вращению цапфы в подшипнике противодействует момент сил трения. При этом нагревается подшипник и цапфа.Теплота выделяется через корпус подшипника и вал, переносится со смазывающей жидкостью. Повышение температуры снижает вязкость смазки, увеличивая вероятность заедания цапфы в подшипнике, что приводит к выплавлению вкладыша. Основной причиной его выхода из строя подшипника является перегрев

 При работе подшипника наблюлается износ вкладыша и цапфы, что нарушает правильную работу механизма и самого подшипника. Интенсивность износа определяет долговечность подшипника.

 При  переменных нагрузах на поверхности вкладыша может наблюдаться усталостное выкрашивание.
При больших кратковременных перегрузках ударного характера вкладыши  могут хрупко разрушаться.

Трение  и  смазка  подшипников  скольжения

  Трение определяет нагрев, износ и КПД подшипника. Для уменьшения трения применяют смазку. В зависимости от режима работы подшипника в нем может быть полужидкостное или жидкостное трения.
При жидкостном трении рабочие поверхности вала и вкладыша разделены слоем смазки, толщина которой больше суммы высот  шероховатостей поверхностей

  В этом случае масло воспринимает внешнюю нагрузку, препятствуя непосредственному соприкосновению рабочих поверхностей, т.е.  износа. Сопротивление движению при эидкостном трении определяется только внутренним трением в смазочном материале.

 При полужидкостном трении в подшипнике наблюдается смешанное трение — одновременно жидкостное и граничное. При граничном трении поверхности покрыты тончайшей пленкой смазки, которая образовалась в результате  молекулярных сил и химических реакций активных молекул материала вкладыша и смазки  

 Наиболее выпогодным режимом работы подшипника скольжения является режим жидкостного трения, являющийся основным критерием расчета  подшипников скольжения, обеспечивающим работоспособность по критериям износа и заедания.

Условия образования режима жидкостного трения:

  • образование зазора клиновой формы между скользящими поверхностями;
  • непрерывное заполнение зазора маслом соответствующей вязкости;
  • обеспечение достаточной скорости относительного движения поверхностей  для создания в слое смазки давления, которое может уравновесить внешнюю нагрузку.

Материалы

К материалу вкладыша предъявляются  такие условия:

  • малый коэффициент трения и высокое сопротивление заеданию в периоды  отсутствия режима жидкостного  трения (пуски,  торможения и т.п.);
  • достаточная   износоустойчивость   наряду со способностью к приработке; износоустойчивость вкладыша должна быть ниже износоустойчивости цапфы,так как замена вала обходится значительно  дороже,  чем  замена  вкладыша;
  • довольно высокие механические характеристики и особенно высокое сопротивление  хрупкому разрушению при действии ударных  нагрузок.

 Вкладыши изготовляют из различных материалов: бронзы, чугуна, баббита, пластмассы, металлокерамики и т.п. С целью повышения прочности подшипников, особенно при переменных и ударных нагрузках, применяют так называемые биметаллические вкладыши, в которых на стальную основу наплавляют тонкий слой антифрикционного материала - бронзы, серебра, сплава алюминия и т.п. Биметаллические подшипники имеют высокую нагрузочную способность.

Формат: pdf

Размер: 445 КВ

Язык: русский, украинский

Получить RSS Еще публикации по теме

Больше статей...

 На главную страницу

Оцените сайт

Примеры расчетов
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи. Выполнен выбор материала, расчет допускаемых напряжений, расчет на контактную и изгибную прочность.

Пример решения задачи на изгиб балки
В примере построены эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, найдено опасное сечение и подобран двутавр. В задаче проанализировано построение эпюр с помощью дифференциальных зависимостей, провелен сравнительный анализ различных поперечных сечений балки.

Пример решения задачи на кручение вала
Задача состоит в проверке прочности стального вала при заданном диаметре, материале и допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры крутящих моментов, касательных напряжений и углов закручивания. Собственный вес вала не учитывается

Пример решения задачи на растяжение-сжатие стержня
Задача состоит в проверке прочности стального стержня при заданных допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры продольных сил, нормальных напряжений и перемещений. Собственный вес стержня не учитывается

Применение теоремы о сохранении кинетической энергии
Пример решения задачи на применение теоремы о сохранение кинетической энергии механической системы

Определение реакций опор твердого тела
Исходные данные и примеры решения задачи Определение реакций опор твердого тела (задача С-2 из cборника заданий для курсовых работ по теоретической механике А.А. Яблонского)

Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения
Пример решение задачи на определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения

Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении
Пример решения задачи на определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении

Определение усилий в стержнях плоской фермы
Пример решения задачи на определение усилий в стержнях плоской фермы методом Риттера и методом вырезания узлов

Применение теоремы об изменении кинетического момента
Пример решения задачи на применение теоремы об изменении кинетического момента для определения угловой скорости тела, совершающего вращение вокруг неподвижной оси.


Учебники
А.А. Яблонский, В.М. Никифорова Курс теоретической механики, т.1 и 2
Курс теоретической механики для студентов высших учебных заведений в двух томах.

С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики
С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. 10-е издание,1986 г.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов
Учебник по сопротивлению материалов для студентов политехнических, транспортных, строительных, гидротехнических, энергетических и машиностроительных вузов

М.Н.Иванов, В.А. Финогенов - Детали машин
Учебник по дисциплине 'Детали машин и основы конструирования' в электронном формате. 12-е издание, исправленное, год издания 2008.

Н.Ф.Киркач, Р.А.Баласанян - Расчет и проектирование деталей машин Учебник по дисциплине Детали машин и основы конструирования в формате djvu

В.И.Анурьев. Справочник инженера конструктора Три тома cправочника инженера-конструктора. Приведены современные справочные сведения по расчету и конструкциям осей, валов,подшипников, муфт, механический передач, разъемных соединений. Материалы, допуски и посадки и др.

ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А Выписка из ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А мощностью 0,55 кВт до 15кВт, мощность, асинхронная частота вращения, геометрические размеры

ГОСТ 25347-82 «ЕСДП, поля допусков и рекомендуемые посадки» (СТ СЭВ 144-75) Настоящий стандарт распространяется на гладкие элементы деталей с номинальными размерами до 3150 мм и устанавливает поля допусков для гладких деталей в посадках и для несопрягаемых элементов.

ГОСТ 520-2002. Подшипники качения Стандарт устанавливает допуски на основные размеры и точность вращения подшипников и другие технические требования

Больше закачек...