Підшипники ковзання для підшипників ковзання - Maxicours
У звичайному підшипнику сполучні поверхні валу ковзають по сполучній поверхні підшипника. Ці циліндричні поверхні називаються "розсувними циліндрами". Припасування деталей встановлюється таким чином, що створюється зазор для забезпечення змащення між ковзаючими поверхнями. На малюнку нижче показані основні компоненти двокомпонентного підшипника.
Підшипник напівкуща:
Посадки, що передбачають ковзання з однієї поверхні на іншу, згруповані в три основні категорії: радіальні підшипники, які підтримують обертові вали; зупинки, які підтримують осьові навантаження обертових деталей і прямі напрямні, що направляють рухомі частини по прямій. Радіальні підшипники або підшипники ковзання можуть бути декількох типів, але найпоширенішими є звичайні підшипники, які повністю оточують вал і напівпідшипник, який контактує з валом менше 180 °. Цей останній тип підшипника використовується, коли напрямок навантаження постійний; це полегшує змащування та зменшує втрати потужності через тертя.
Переміщення вала у звичайному підшипнику може здійснюватися: простим ковзанням, без змащення (як на нейлоні або тефлоні); в режимі гідродинамічного змащення (де виготовляється масляна плівка або клин для того, щоб частково або повністю розділити дві поверхні); в режимі гідростатичного змащення (де мастило, що знаходиться під тиском, протистоїть навантаженню або розділяє дві поверхні); поєднанням гідродинамічного режиму та гідростатичного режиму.
На наступних малюнках показані різні моделі радіальних підшипників. На рисунку 3.8 показано підшипник із бронзовою втулкою без тертя, змащеною маслом.
Підшипник втулки з бронзовим вкладишем
На наступному малюнку показані підшипники з регулятором або бабіт; вони можуть бути в капелюсі або без капелюхів. Для великих навантажень застосовуються чотириболтові підшипники подушкових блоків.
Подушки для бабітів:
На наступному малюнку показані різні моделі підшипників з бронзових втулок.
Підшипники в бронзі:
На наступному малюнку показані різні моделі самосмажувальних підшипників ковзання, вони використовуються для різних промислових застосувань.
Самомастильні підшипники втулки:
Переваги:
Вони менш громіздкі, тихіші, дешевші, особливо у великих кількостях. Більш жорсткі, вони менш схильні до втоми.
Недоліки:
Вони ризикують більшої втрати потужності через тертя. Вони більш схильні до пошкодження домішками мастила. Вони більш вимогливі до змащування і схильні до пошкоджень через відсутність змащення.
На наступному малюнку показано деякі з багатьох форм корпусів радіальних підшипників.
Форми корпусу радіальних підшипників:
Джерело: Збірник механічних стандартів.
Підшипник окружної канавки:
Коловий підшипник канавки (а) забезпечений канавкою всередині своєї окружності, в якій підтримується тиск масла. Канавка ділить підшипник на дві напівкожухи, які мають дещо більший відносний ексцентриситет. Однак переваги щодо стабільності незначні, і в основному використовується цей тип підшипника для шатунів через рівномірність його змащення.
Коли навантаження низькі, а швидкість обертання висока, краще використовувати короткий циліндричний підшипник, а не підшипник по окружній канавці. У деяких випадках підшипник можна вкоротити настільки, щоб збільшити навантаження і, таким чином, отримати значний ексцентриситет вала. Досвід показує, що нестабільність рідко виникає, коли відносний ексцентриситет валу перевищує 0,6. Дуже короткі підшипники в таких випадках не використовуються, оскільки вони не витримують навантаження, спричиненої тимчасовим дисбалансом обертової частини.
SPAN> c. Верхній паз циліндричний підшипник Верхній паз циліндричний підшипник (b) використовується, коли швидкість обертання перевищує 10000 обертів на хвилину і для охолодження необхідний додатковий потік масла. Дві осьові канавки цього підшипника з'єднані великою окружною канавкою, яка проходить через верхню частину підшипника. Зазвичай мастило вводиться через задню канавку за допомогою отвору, який регулює швидкість потоку. Робоча температура знижується завдяки усуненню зусиль зсуву у великій ділянці верхньої частини підшипника і, перш за все, завдяки збільшеній циркуляції свіжого масла в цій самій частині.
Гідродинамічний підшипник:
Внутрішня окружність гідродинамічний підшипник (c) має виріз у верхній частині. Насічка різко зупиняється приблизно на 45 ° від верхньої частини вала у напрямку обертання. Зсувна сила, що виникає внаслідок обертання вала, перекачує масло в виріз, перш ніж воно буде зупинене плечем. При високій швидкості це явище призводить до високого тиску масла у верхній частині підшипника, що відповідно збільшує навантаження на нижню частину. Це додаткове навантаження в свою чергу збільшує відносну ексцентриситетність вала. Якщо ексцентриситет перевищує 0,6, отримується стабільна робота при високій швидкості та низькому навантаженні. Центральний паз можна продовжити до нижньої частини підшипника, щоб збільшити його підйом. Однак ця конструкція має недолік: домішки, що накопичуються в мастилі, мають тенденцію притупляти край плеча, зменшуючи тим самим тиск, що виробляється.
Багатолопатевий підшипник:
Багатолопатова посадка (d) іноді використовується для отримання збільшеного потоку мастила. Зриви в масляній плівці, здається, дають цьому підшипнику перевагу великої стійкості.
Рівень лимона:
Рівень лимона (е) утворена з двох напівчерепиць. Зазор цього підшипника більший у напрямку стиків і менший у напрямку навантажень, тобто перпендикулярно стикам. На низькій швидкості вал обертається ексцентрично на двох напівпідшипниках; В результаті підшипник лимона забезпечує більший потік масла, ніж еквівалентний циліндричний підшипник. Таким чином, підшипник лимона забезпечує більш стабільну роботу при нижчих температурах, ніж звичайний циліндричний підшипник.
Підшипник верхнього паза лимона:
верхній жолобок підшипник лимона (не показано) - це підшипник лимона, верхня половина якого має широкий паз, що з’єднує дві осьові борозенки.
Цей підшипник подібний до циліндричного верхнього підшипника паза.
Підшипник зміщення лимона:
У нецентровому підшипнику лимона (f), центр дуг двох напівпідшипників переміщується горизонтально або вертикально. Цей тип підшипника забезпечує більш щільне прилягання в обох напрямках і більший потік масла, ніж циліндричний підшипник. Це мало використовуваний підшипник, але він має перевагу у високій стійкості та хорошому охолодженні.
Трилопатевий підшипник:
Трилопатевий підшипник (g) складається з трьох циліндричних секцій. Це найефективніший тип підшипника проти збивання масла, коли центри циліндрів знаходяться за межами кола, описаного центром вала. Підшипник має три осьові канавки змащення. Зробити цю модель складніше, оскільки її майже обов’язково потрібно виготовляти з трьох частин, а не з двох. Свердло обробляється прокладками між трьома деталями, а прокладки знімаються після виготовлення.
Підшипник сегмента:
Підшипник сегмента (h) є одним з найбільш стабільних. Внутрішня поверхня підшипника утворена з трьох і більше сегментів, закріплених на центральному шарнірі. Під час роботи кожен сегмент обертається, утворюючи масляний клин, який штовхає вал до центру підшипника. Коли напрямок обертання постійний, шарнір кожного сегмента може знаходитися на його кінці, а пружини штовхають сегмент до вала.
Циліндричний підшипник:
Підшипник циліндра (i) утворений двома циліндричними напівпідшипниками. Верхня половина рухлива щодо вертикалі, і гідравлічний циліндр штовхає її до вала. Цей циліндр можна використовувати для подачі тиску масла на верхню половину підшипника. Також можна збільшити тиск масла в нижній половині підшипника, щоб отримати підшипник, який генерує власний заряд. Кожен метод збільшує відносний ексцентриситет і досягає більш стабільної роботи.
Гідростатичні підшипники:
Гідростатичні підшипники (малюнок нижче) використовуються, коли гідродинамічні підшипники не забезпечують достатнього змащення для повного розділення двох елементів. У гідростатичному підшипнику, будь то радіальний чи осьовий, мастило під тиском надходить із зовнішнього джерела. Гідростатичні підшипники мають ту перевагу, що зменшують тертя, приймають великі навантаження і є надійними, довговічними та добре прилягаючими.
Гідростатичні підшипники:
Гідростатичні підшипники ефективні для різних застосувань, включаючи фрезерні верстати та інші верстати, що характеризуються високими навантаженнями та низькими швидкостями. Однак ці підшипники вимагають використання спеціалізованих методів, включаючи чудове розуміння гідравлічних компонентів поза підшипником. Розрахунок ефективності гідростатичних підшипників є спеціальністю у галузі змащення та пояснюється у вузькоспеціалізованих посібниках.
Вибір підшипника ковзання зазвичай робиться одним із двох способів: черпаючи натхнення з уже існуючого підшипника, який працює в подібних умовах, або розробляючи прототип на основі вимог умов експлуатації та загальних конструктивних параметрів. Потім буде проведений детальний аналіз мастила для вдосконалення конструкції за необхідності.
Нерухомі підшипники встановлюються горизонтально, вертикально або похило. Слід бути особливо обережним при установці вертикальних підшипників. Ці типи підшипників вимагають спеціальних положень під час змащування. На малюнку нижче показано таблицю, яка дозволяє вибрати підшипник.
- Зчитай діаметр вала.
- Виберіть тип матеріалу та напрямок навантаження.
- Визначте навантаження відповідно до таблиць виробника або за потреби.
- Визначте спосіб фіксації та регулювання осьових положень.
Таблиця вибору подушечок:
Режими роботи підшипників:
Навантаження, яку витримує підшипник ковзання, залежить від характеристик масляної плівки, що утворюється між поверхнями. Формування масляної плівки або клину в свою чергу залежить від конструкції підшипника та швидкості обертання. Це призводить до трьох режимів роботи, показаних на наступному малюнку: швидкість гідродинамічний, система управління змішані і дієта с контакт.
Режим роботи втулки:
Джерело: збірник механічних стандартів.
Ці три режими роботи мають такі характеристики.
1. Гідродинамічний режим дозволяє повністю розділити поверхні. Оскільки тертя знижується до мінімуму, це призводить до тривалого терміну служби.
Для того, щоб гідродинамічний режим забезпечував повне відокремлення поверхонь, повинні виконуватися такі умови: в) обрана мастило повинна мати в'язкість, що відповідає вимогам операції; б) витрата мастила повинна підтримуватися на необхідному рівні; проти) дизайн повинен базуватися на відповідних методах та міркуваннях; г) окружна швидкість повинна підтримуватися на рівні більше ніж 25 футів на хвилину.
Ефективний гідродинамічний режим призводить до коефіцієнта тертя від 0,001 до 0,005.
2. У контактному режимі поверхні ковзають одна над одною і розділяються лише дуже тонкою плівкою олії. Ця швидкість прийнятна лише для повільних обертальних або коливальних рухів, тобто менше 10 футів на хвилину. Коефіцієнти тертя, отримані за цього режиму, коливаються від 0,08 до 0,14. Підшипники цього типу зазвичай періодично змащуються або змащуються.
3. Як випливає з назви, змішаний режим є проміжним режимом між контактним режимом та гідродинамічним режимом. Характеризується частковим розділенням поверхонь за допомогою масляної плівки. Однак, як і швидкість контакту, змішана швидкість обмежена щодо окружної швидкості та ступеня зносу. При такому режимі необхідно підтримувати окружну швидкість, що перевищує 10 футів на хвилину, щоб отримати коефіцієнти тертя, що варіюються від 0,02 до 0,08.
Під час запуску всі радіальні підшипники ковзання послідовно проходять через три швидкості. У спокійному стані вал контактує з несучою поверхнею, в результаті чого запуск повинен здійснюватися в режимі контакту. Набираючи швидкість, вал починає встановлювати гідродинамічний режим, а підшипник проходить перехідний період змішаного режиму. Коли проектна швидкість і навантаження досягнуті, гідродинамічний режим тоді дозволяє повністю розділити поверхні.
В результаті цього дослідження вам слід особливо дотримуватися наступних пунктів.
- Ми називаємо розсувним циліндром циліндричні поверхні підшипника.
- Підшипники ковзання згруповані в три класи: радіальні, упорні та прямолінійні напрямні.
- Рух у підшипнику може здійснюватися шляхом ковзання, гідродинамічного режиму змащення, гідростатичного режиму або комбінації гідродинамічного та гідростатичного режимів.
- Підшипники ковзання мають перевагу в тому, що вони менш громіздкі, дешевші, менш схильні до втоми, більш жорсткі та тихіші.
- Недостатком підшипників ковзання є те, що вони піддаються пошкодженню, спричиненим домішками в мастилі, мають велике тертя, вимагають більшої потужності та є більш вимогливими до мастила.
- Основними типами радіальних підшипників є підшипник по окружній канавці, циліндричний підшипник верхньої канавки, гідродинамічний підшипник, багатолопковий підшипник, підшипник лимона, верхній підшипник лимона, зміщений підшипник лимона, трилопатевий підшипник, із сегментами та циліндричний підшипник.
- Вибір підшипника здійснюється двома способами: заміною підшипника на існуючий або розробкою прототипу на основі вимог умов експлуатації.
- Підшипники можуть працювати в трьох різних режимах: гідродинамічному, змішаному та контактному.
Це дослідження дозволило вам знати підшипники та їх принцип роботи. Дослідження дозволяє навчитися збирати і розбирати підшипники в різних типах підшипників.
Ви вже оцінили цей курс.
Відкрийте для себе інші курси, які пропонує Maxicours !
Як ви знайшли цей курс ?
Оцініть цей курс !
Нам шкода, що цей курс вам не корисний
Не соромтеся писати нам, щоб поділитися вашими пропозиціями щодо вдосконалення.