Подшипники скольжения

Е.О.
ДЕТАЛИ МАШИН

хорошая восприимчивость ударных и вибрационных нагрузок

возможность применения

разъемных подшипников

допускают высокую частоту вращения (100 000 об/мин и более)

возможность работы в воде и других агрессивных средах

большая долговечность в условиях жидкостного трения

применяют при повышенных требованиях к стабильности точности положения валов;

отсутствие подшипников качения требуемых диаметров (миниатюрные и особо крупные валы).

Достоинства:

пониженные КПД; КПД 0,95 –0,99

Необходимость систематического наблюдения и непрерывного

смазывания

Тяжелонагруженные подшипники, работающие при высоких частотах вращения нуждаются в принудительном подводе под давлением смазочного материала (масла, воды и др.) для поддержания режима жидкостного трения и отвода выделяющейся теплоты

Подшипники с обычными маслами надежно работают до температур не выше 150 градусов

Неравномерный износ подшипника и цапфы

Применение для изготовления подшипников дорогостоящих материалов

Относительно большая длина в осевом направлении

Недостатки

и ударных нагрузках
Опоры тихоходных малоответственных механизмов
Подшипники, выполняемые по условиям сборки

разъемными
(опоры коленчатых валов)

Опоры при стесненных радиальных габаритах

Подшипники, работающие в абразивных и агрессивных средах

Опоры быстроходных узлов, работающих при вибрационных
и ударных нагрузках

Подшипники, работающие при особо высоких частотах вращения –
газовые и электромагнитные

Опоры уникальных конструкций, для которых стандартный
подшипник качения подобрать невозможно

частично осевой
Предназначены для комбинированного
восприятия радиальной и осевой нагрузок

Предназначены для

восприятия в
основном осевой нагрузки и частично
небольшой радиальной

Предназначены для восприятия осевой
нагрузки

- простота конструкции и низкая стоимость
Недостаток: не дают возможности компенсировать

износ рабочих поверхностей втулок и валов
Имеют ограниченное применение

1 – смазочное отверстие;

2 – втулка ;

3 – смазочная канавка;

4 – стопорный винт;

5 – корпус.

к основанию
Разъемные подшипники значительно облегчают сборку
1 – основание корпуса;
2 –

крышка;

3 – разъемный вкладыш;

4 – крепежная шпилька с гайкой;

5 – масленка.

R
Сферическая поверхность позволяет вкладышу самоустанавливаться, компенсируя неточности монтажа и деформации

вала, обеспечивая равномерное распределение нагрузки по длине вкладыша.
Применяются при большой длине цапф

работу подшипниковых узлов
Применяют для быстроходных валов, особенно при опасности возникновения

вибраций

чугуна.

Шейки валов подвергают термической или химико-термической обработке до получения

высокой твердости (55 –60 HRC).

Требования, предъявляемые к вкладышам:
Износостойкость
низкий коэффициент трения в паре с материалом шейки вала
высокая сопротивляемость заеданию
достаточная пластичность и высокая теплопроводность
хорошая прирабатываемость и смачиваемость смазочным материалом
способность образовывать на трущихся поверхностях цапфа-вкладыш стойкие и быстро восстанавливаемые пленки
стойкость против коррозионно-механического изнашивания

бронзы БрО10Ф1 –
обладают наилучшими
антифрикционными свойствами

Алюминиевые БрА9Ж3А
вызывают повышенное
изнашивание цапф

валов, поэтому применяются в
паре с закаленными цапфами

Свинцовые бонзы БрС10 используют
при знакопеременных и ударных нагрузках

Антифрикционные чугуны –
малоответственные
и тихоходные механизмы

Сталь или чугун,
покрытые тонким слоем баббита

Баббит является одним из лучших антифрикционных материалов
для подшипников скольжения
Хорошо прирабатывается, стоек против заедания, но имеет
невысокую прочность

Изготовляют прессованием с последующим
спеканием порошков меди или железа
с добавление графита, олова или свинца

Особенность материалов - большая пористость, которая
используется для предварительного насыщения горячим маслом

Такие вкладыши могут долго работать без подвода
смазочного материала

Применяют в тихоходных механизмах в местах,
труднодоступных для подвода масла

Из неметаллических
материалов

Антифрикционные самосмазывающиеся
пластмассы (АСП), древеснослоистые пластики,
твердые породы дерева, резину и др.

Устойчивы против заедания, хорошо
прирабатываются, могут работать при смазывании
водой

устойчивые адсорбированные пленки
Вязкостью называется объемное свойство смазочного материала оказывать сопротивление

относительному перемещению его слоев
В технических характеристиках масел указывают кинематическую вязкость , которая зависит от плотности
Эта вязкость приводится в справочной литературе при температурах, приближающихся к рабочим, чаще

Для придания смазочному материалу специальных свойств, в него добавляют присадки, например противозадирные, противоизносные, антикоррозионные, и др.

коэффициент внутреннего трения
Легко подавать к местам смазывания
Оказывают охлаждающее

действие

Вытекание масла из мест
смазывания

Органические

Минеральные

Жидкие масла

Растительные (касторовое и др.) и
Животные (костный жир и др.)

Обладают высокими смазывающими
свойствами, но дефицитны и
применяются в специальных случаях

Минеральные масла –
продукты перегонки нефти

Индустриальные масла различных
марок, моторные масла и др.

резины и некоторых пластмасс
Поскольку теплопроводность этих материалов низкая, то применяют

проточную воду, которая одновременно охлаждает опору; во избежание коррозии вал выполняют с покрытием или облицовкой из нержавеющей стали

загущения жидких минеральных масел мылами жирных кислот или углеводородами

Мази хорошо заполняют зазоры, герметизируя узлы трения
Вязкость мало меняется с изменением температуры
Применяются в подшипниках при малых скоростях скольжения и ударных нагрузках

по условиям производства нельзя применять жидкие масла или мази (

ткацкие станки, пищевые машины и др)

5. Газообразные смазочные материалы

Воздух, пары углеводородов и др.

Применяют в малонагруженных подшипниках при очень большой угловой скорости вала (центрифуги, шпиндели шлифовальные и др.)

нем может быть: граничное, полужидкостное и жидкостное трение
Граничное трение возникает,

когда на поверхностях вала и вкладыша подшип-ника имеется тонкая адсорбированная масляная пленка толщиной не более 0,1 мкм.

Полужидкостное трение - это смешанное трение, жидкостное и граничное одновременно. После пуска при увеличении окружной скорости цапфа вала всплывает и толщина смазывающего слоя возрастает, но отдельные выступы трущихся поверхностей остаются неразделенными смазочным материалом. Такое трение имеет место при пуске и останове машин, а также при недостаточном поступлении смазки при работе машины.

Жидкостное трение имеет место, когда рабочие поверхности вала и подшипни-ка полностью разделяет слой смазки. Это достигается в том случае, если толщи-на смазывающего слоя больше суммы неровностей поверхностей вала и вклады-ша подшипника. При жидкостном трении обеспечивается самый благоприятный режим работы подшипника скольжения, так как отсутствует износ вкладыша подшипника и обеспечивается высокий КПД.

разгоне
Положение вала после разгона

вкладышей и цапф, заедание вследствие нагрева подшипника, усталостное изнашивание при

пульсирующих нагрузках.



Основные критерии работоспособности

износостойкость трущейся пары- сопротивление изнашиванию и заеданию.

1. по допускаемому среднему давлению [р] на трущихся поверхностях.

Расчет гарантирует невыдавливаемость смазочного материала.

р = Fr / (dl) < [р]

где: d - диаметр цапфы, l - длина цапфы.

2. по допустимой удельной работе сил трения.
Расчет гарантирует нормальный тепловой режим и отсутствие заедания.

рv < [рv]
где: v - скорость скольжения;

v = ω d/2