2014-02-24
3578
Валы и вращающиеся оси монтируют на опорах, которые определяют положение вала или оси, обеспечивают вращение, воспринимают нагрузки вала и передают их основанию машины. Основной частью опор являются подшипники.
По виду трения различают: подшипники скольжения, в которых цапфа вала скользит по опорной поверхности; подшипники качения, в которых между поверхностями вращающейся детали и опорной поверхностью расположены тела качения подшипника.
От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность, долговечность и КПД машины.
Существует много конструкций подшипников скольжения, которые подразделяются на два вида: неразъёмные и разъёмные.
Неразъёмный подшипник (рис.3.5) состоит из корпуса и втулки (вкладыша) из антифрикционного материала, на которую непосредственно опирается цапфа вала или оси. Втулка может быть неподвижно закреплена в корпусе подшипника или свободно заложена в него ("плавающая втулка"), в конструкции подшипника предусматривается смазочное устройство. Неразъемные подшипники обычно используют в тихоходных механизмах.
|
|
|
Разъёмный подшипник (рис.3.6) состоит из основания и крышки корпуса, разъёмного вкладыша, смазочного устройства и болтового или шпилечного соединения основания с крышкой. Износ вкладышей в процессе работы компенсируется поджатием крышки к основанию. Разъёмные подшипники используют в общем и особенно - тяжёлом машиностроении.
Достоинства подшипников скольжения:
• высокая работоспособность при больших скоростях и ударных нагрузках;
• бесшумность и обеспечение виброустойчивости вала при работе подшипника в режиме жидкостного трения (масляный слой между поверхностями цапфы и вкладыша обладает способностью гасить колебания);
• небольшие габариты в радиальном направлении;
• достаточно высокая работоспособность в особых условиях (химически агрессивных средах, при бедной или загрязнённой смазке).
Недостатки подшипников скольжения:
• большие потери на трение (не относится к подшипникам, работающим в режиме жидкостного трения, КПД которых больше 0,99);
• значительные размеры в осевом направлении;
• необходимость применения дорогостоящих и дефицитных антифрикционных материалов для вкладышей;
• значительный расход смазочного материала и необходимость систематического наблюдения за процессом смазки;
• не обеспечивается взаимозаменяемость подшипников при ремонте, так как большинство типов подшипников не стандартизировано.
Подшипники качения в большинстве случаев состоят из наружного 4 (рис. 3.7, а) и внутреннего 1 колец с дорожками качения, тел качения 3 (шариков или роликов), сепаратора 2, разделяющего и направляющего тела качения. В некоторых подшипниках одно или оба кольца могут отсутствовать. В них тела качения обкатываются непосредственно по канавкам (цапфам) вала или корпуса.
|
|
|
Достоинства подшипников качения:
• значительно меньшие потери на трение, а следовательно, более высокий КПД (до 0,995) и меньший нагрев;
• экономия дефицитных цветных материалов;
• меньший расход смазочного материала;
• высокая степень взаимозаменяемости (их массовое производство).
Недостатки подшипников качения:
• чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам;
• большие габариты в радиальном направлении;
• малая надёжность в высокоскоростных приводах.
Классификация подшипников качения (см. рис.3.7):
- по форме тел качения: шариковые (а, 6, ж, и), роликовые (с цилиндрическими (в), коническими (з), бочкообразными (г), игольчатыми (д) и витыми (е) роликами-;
- по числу рядов тел качения: однорядные (а, в, ж), двухрядные (6, г), многорядные;
- по направлению воспринимаемой нагрузки: радиальные (а...е), воспринимающие (в основном) радиальные нагрузки, т.е. нагрузки, направленные перпендикулярно к геометрической оси вала; упорные (и, к), воспринимающие от вала только осевые нагрузки; радиальпо-упорные (ж) и упорно-радиальные (з) могут воспринимать одновременно радиальные и осевые нагрузки, при этом упорно-радиальные подшипники предназначены для преобладающей осевой нагрузки.
-по габаритным размерам. В зависимости от соотношения размеров наружного и внутреннего диаметров подшипники делят на серии — сверхлегкие, особо легкие, легкие, средние, тяжелые; по ширине на серии — узкие, нормальные, широкие, особо широкие.
3.3. ТИПОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
