Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Критерии работоспособности подшипников скольжения



Критериями работоспособности подшипников сухого и граничного трения является износостойкость и теплостойкость. Расчет подшипника проводится как проверочный, так как размеры подшипника назначаются конструктивно в зависимости от диаметра цапфы вала. Надежность подшипника при небольших скоростях скольжения определяется условным средним давлением на поверхности трения: ,(22.5) где R – радиальная нагрузка; l – длина подшипника; d – диаметр цапфы вала; [р] – допускаемое давление.

Расчет по произведению давления в подшипнике на окружную скорость скольжения косвенно характеризует теплообразование в подшипнике и износ:

,(22.6) где [pu] – допускаемое значение произведения среднего давления на скорость.

Величины допускаемых значений [р] и [pu] зависят от материала вкладыша.

Потери мощности на трение в подшипниках скольжения при угловой скорости со определяются по формуле: ,(22.7) где Т = R × f× d / 2 – момент трения на цапфе; f – коэффициент трения при сухом или граничном трении (f = 0,15¸0,20 для стали по серому чугуну и пластмассам; f = 0,10¸0,15 для стали по антифрикционному чугуну и бронзам; f = 0,05¸0,10 для стали ).

Особенности обеспечения режимов трения подшипников

Скольжения

Для уменьшения трения в подшипниках, повышения к.п.д., снижения износа и нагрева до минимума трущиеся поверхности смазывают маслом или другим смазочным материалом. В зависимости от толщины масляного слоя подшипник работает в режиме жидкостного, полужидкостного или полусухого трения.

При жидкостном трении рабочие поверхности вала и подшипника полностью разделяет слой смазки, толщина которого больше сумм неровностей обработки поверхностей вала и подшипника. При полусухом трении между валом и подшипником преобладает сухое трение, а при полужидкостном – жидкостное трение. Различают также граничное трение, при котором сплошной слой масла настолько тонок, что он теряет свойства вязкой жидкости.

Самый благоприятный режим работы подшипника скольжения – при жидкостном трении, которое обеспечивает износостойкость, сопротивление заеданию вала и высокий к.п.д. подшипника. Для создания этого трения в масляном слое должно быть гидродинамическое (создаваемое вращением вала) (гидродинамические подшипники) или гидростатическое (от насоса) избыточное давление (гидростатические подшипники).

В гидростатическом подшипнике избыточное давление в поддерживающем слое смазочного материала создается принудительно насосом. Масло подается через дросселирующие отверстия в специальные продольные карманы, равномерно расположенные по окружности вкладыша. Под действием радиальной силы вал смещается на эксцентриситет е. В области уменьшающегося зазора растет гидравлическое сопротивление, расход смазочного материала уменьшается и увеличивается давление в нагруженном кармане. С противоположной стороны зазор между цапфой вала и вкладышем увеличивается, а давление падает. Разность давлений в нагруженном и разгруженном карманах создает силу, стремящуюся восстановить центральное положение вала.



Давление в карманах меньше, чем в дросселирующих отверстиях, вследствие разных гидравлических сопротивлений. Для надежности работы подшипника давление смазочного материала в системе подачи рп должно быть в 1,52 раза выше, чем давление в карманах рк.

Достоинства: высокая несущая способность (до 107 Н); низкий коэффициент трения (f < 4×10-6); практически отсутствие износа материала; высокая демпфирующая способность опоры; уменьшение влияния погрешностей изготовления опорных поверхностей валов и подшипников на точность вращения (до 5¸10 раз).

Недостатки: сложная и дорогостоящая система уплотнений и подачи смазочного материала.

Применение: в опорах тяжелых тихоходных барабанов и валов шаровых мельниц и вращающихся печей; шпинделей прецизионных станков; в механизмах, требующих точных перемещений (поворотные устройства телескопов, делительных столов) и точного вращения.

В гидродинамическом подшипнике жидкостное трение осуществляется в результате давления, возникающего в слое смазочного материала при относительном движении поверхностей вала и подшипника. Работает этот подшипник в условиях жидкостного трения при определенных окружных скоростях. В статическом положении вал опирается на подшипник. При малых угловых скоростях он работает при сухом или граничном трении. С увеличением частоты вращения под действием внешней нагрузки вал занимает в подшипнике эксцентричное положение и между цапфой и подшипником образуется клиновой зазор. Смазочный материал подается в зону низкого давления и затягивается в клиновой зазор. При некоторой угловой скорости w = wкр создается гидродинамическая подъемная сила, удерживающая вал на масляном клине и вал отходит от подшипника («всплывает»). Распределение давлений р в клиновом зазоре показано на рис. 22.19, где е – эксцентриситет. Жидкостное трение в подшипнике обеспечивается при величине зазора hmin > RZ1 + RZ2, где RZ1 и RZ2 – высоты микронеровностей поверхностей вала и подшипника. Гидродинамический расчет подшипника проводится как проверочный по размерам подшипника d, D, l и температурно-вязкостным характеристикам смазочного материала. Наличие жидкостного трения поверяют в форме условия, что несущая способность подшипника больше действующей нагрузки Fr или что смазочный слой имеет достаточную толщину.



Рисунок 22.19

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!