Подшипники

1.

Подшипники

2.

Типы подшипников
Скольжения
К подшипникам
скольжения также относят:
- газостатические;
- газодинамические;
- гидростатические;
- гидродинамические;
- магнитные.
Качения
К подшипникам качения относят:
- шариковые;
- роликовые;

3.

Подшипники по виду работы (трения) различают на:
Подшипники скольженияопорный участок вала
(цапфа - шип, шейка) скользит
по поверхности подшипника.
Подшипники каченияработает по принципу трения
качения.

4.

Подшипник скольжения — опора или
направляющая механизма или машины, в
которой трение происходит при скольжении
сопряжённых поверхностей.
Радиальный подшипник скольжения
представляет собой корпус (3) имеющий
цилиндрическое отверстие, в которое
вставляется рабочий элемент — вкладыш,
или втулка из антифрикционного
материала (2) и смазывающее устройство
(1).
Между валом (5) и отверстием втулки
подшипника имеется зазор, заполненный
смазочным материалом (4), который
позволяет свободно вращаться валу

5. Подшипники скольжения

Подшипники скольжения имеют ограниченное применение по сравнению с
подшипниками качения и применяются в следующих случаях:
для очень быстроходных валов (долговечность подшипников качения
очень мала);
для точной установки валов и осей;
для валов очень большого диаметра (нет подшипников качения);
для обеспечения условий сборки, когда подшипники должны быть
разъемными, например, для коленчатого вала;
при работе подшипников в воде, агрессивной среде и т.п. (подшипники
качения неработоспособны );
для тихоходных валов неответственных механизмов, когда подшипники
скольжения оказываются проще по конструкции и дешевле подшипников
качения.

6.

Достоинства и недостатки подшипников скольжения
Достоинства
Недостатки
○ высокая предельная быстроходность
(практически неограниченная при обеспеченной
устойчивости);
● нестандартные узлы, что вызывает
необходимость расчета и проектирования
каждого конкретного узла;
○ хорошая демпфирующая способность и
динамические свойства – воспринимают
значительные вибрационные и ударные нагрузки;
● необходимость обеспечивания
гидростатического подъема на пусковых
режимах;
○ неограниченная долговечность при нормальном
режиме работы (режиме жидкостного трения);
● износ на переходных режимах (пуск,
останов, касание цапфы и втулки вследствие
неустойчивого движения);
○ низкий коэффициент трения и высокий КПД на
режимах жидкостного трения;
● необходимость применения
смазочных систем;
○ небольшие радиальные размеры;
● значительные осевые размеры;
○ возможность выполнения
разъемными (удобство монтажа);
● требуют применения дорогостоящих
антифрикционных материалов (например,
цветных металлов).
○ функционирование в условиях
наличия агрессивных сред;

7. Материалы вкладыша

Вкладыш подшипника изготовлен из антифрикционных материалов: чугун, бронза,
металлокерамика, пластмассы, баббиты. Баббиты - сплавы на основе олова и свинца

8.

Условный расчет подшипников скольжения
и подпятников
Критерием работоспособности опор скольжения является износостойкость
(сопротивление изнашиванию и заеданию) и теплостойкость.
Одна из основных условностей расчета состоит в том, что давление
считают равномерно распределенным по поверхности контакта цапфы и
вкладыша

9.

Условие нормальной работоспособности подшипников скольжения и
подпятников в условиях граничного трения:
pc≤[pc],
pcv≤[pcv],
(1)
(2)
где рс — действительное среднее давление между цапфой и вкладышем
(или пятой);
v — окружная скорость цапфы;
[рс] — допускаемое давление;
[pcv] — допускаемое значение критерия (можно выбирать по табл. 1).

10.

Таблица 1.
Допускаемые значения давления [рс] и критерия [pcv]
для подшипников скольжения и подпятников
Материал цапфы и
вкладыша
Сталь по чугуну
Сталь по бронзе БрОбЦбСЗ
Сталь закаленная по бронзе
БрА9Ж4
Сталь по антифрикционному
чугуну АЧК-1, АЧК-2
при v = 0,2 м/с
при v = 1 м/с
при v = 2 м/с
при v = 5 м/с
Сталь закаленная по баббиту
[pc], МПа
[pcv]
2-4
4-6
1-3
4-6
15-20
18-12
9
1,8
12
0,05
0,5
6-10
12
0,1
2,5
12-25

11.

Расчет по среднему давлению рс гарантирует невыдавливаемость
смазочного материала и представляет собой расчет на износостойкость, а
расчет по pсv обеспечивает нормальный тепловой режим и отсутствие
заеданий.
Если при расчете условия не выполняются, то необходимо изменить
материал или ширину вкладыша и повторить расчет.

12.

Среднее рабочее давление между цапфой и вкладышем определяют по формуле
(3)
где R — радиальная нагрузка на подшипник; d — диаметр цапфы; l — длина цапфы; dl — проекция опорной поверхности на диаметральную плоскость.
Длину цапфы назначают в зависимости от диаметра вала
l=