Уплотняющие устройства. Смазки

Конструкции подшипниковых узлов. Осевая фиксация.

Выбор посадок.

Посадки внутренних колец осуществляется по системе отверстия, т.е. различные посадки получают различными полями допусков вала. Характер посадок подшипника отличается от обычного, т.к. расположение поля допуска отверстия иное, чем общепринятое системой отверстий. Отличие в том, что поле допуска располагается не в тело, как обычно, а в противоположную сторону (смотри рисунок). На сборочном чертеже сопряжение колец подшипников указывают шифром поля допуска только сопряженных с этим кольцом детали, например посадки внутреннего кольца указывается только допуском вала.

Для того чтобы исключить заклинивание подшипников при колебании температуры при длинных валах l > 10d одну опору подшипников делают плавающей, а другую неподвижной. Причем у плавающей опоры делают зазор между крышкой подшипников и наружным кольцом и не делают буртик у корпуса.

Чтобы предотвратить утечку смазки и защитить узел от проникания пыли, грязи, абразивных частиц применяют уплотнительные (уплотняющие) устройства. В практике конструирования наибольшее распространение получили контактный и лабиринтный уплотнения. Контактные и манжетные уплотнения (сальники) применяют при малых и средних скоростях вращения. Простейшее уплотнение состоит из фетрового кольца прямоугольного поперечного сечения, которое деформируется в трапециидальной канавке крышки и тем самым прижимает подшипник к валу. Наиболее часто используются стандартные сальники с поджимной пружиной и кольцом из маслобензостойкой резины. При высоких скоростях испытывают лабиринтные уплотнения. Они имеют извилистый зазор, заполняемый консистентной смазкой.

Смазку подшипников производят:

- пластическими (консистентными);

- жидкими;

- твердыми.

Консистентные: кальциевые (солидол) при малых скоростях t ≤ 60 °C, натриевые (констаЛины) при t ≤ 120 °C, литиевые (литол) – универсальная. При высоких удельных нагрузках применяется ЦИАТИМ.

Жидкие: нефтяные масла, полу-синтетика, синтетика.

Твердые: графит, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама.

Применяется при очень высоких скоростях при t = 100 ÷ 300 °C, а так же в вакууме. Часто они используются совместно с металокерамическими пористыми композитами.

12.3 Опоры скольжения

Подшипники скольжения по геометрической форме поверхности скольжения делят на:

- цилиндрические;

- конические;

- сферические.

Все они применяются для получения малогабаритных конструкций узла.

12.4 Расчет подшипников скольжения

Задача расчета: определить размеры подшипника и подобрать характеристики применяемых материалов. Расчет производится по трем условиям:

- по удельному давлению;

- по критерию теплостойкости;

- по контактным напряжениям.

Условие по работоспособности имеет вид:
, (12.6)
где F – нагрузка на опору;
l = (1…1,5)d;
l и d – длина и диаметр цапфы соответственно;
[q] – допускаемое давление, МПа.
Бронза [q] = 8…15 МПа;
Фторопласт [q] = 2…2,5 МПа.

Условие теплостойкости имеет вид:
. (12.7)

Бронза [qV] = 12…50 МПа∙м/с;

Фторопласт [qV] ≈8 МПа∙м/с.

Условие по контактному напряжении.

Используется, когда d ≤ 5 мм. Определяется по формуле Герца:
, (12.8)
где n_o – коэффициент, зависящий от геометрии подшипников;
- приведенный модуль Юнга;
- приведенная кривизна.

Допускаемое контактное напряжение .

Латунь МПа.

ГЛАВА 13 Муфты

13.1 Назначение и классификация муфт

Муфты – это устройства, предназначенные для соединения валов с целью передачи вращения и компенсации погрешности изготовления и монтажа. Необходимость муфт связана с тем, что большинство механизмов состоит из отдельных блоков со своими входными и выходными валами.

Кроме того муфты используются для включения и выключения исполнительного механизма при работающем двигателе, а также для пре6дохранения агрегата от перегрузок.

Валы соединяемых узлов как правило имеют погрешности изготовления и монтажа. Эти погрешности бывают трех видов:

- осевые;

- радиальные (несоосность);

- угловые (перекос).