Підшипники ковзання, втулки, кульові шарніри

Підшипники ковзання, втулки, кульові шарніри

Я - втулки

Економічні, часто використовувані, підшипники - це циліндричні кільця, трубчастої форми, з фланцем або без нього, розміщені між валом і його корпусом для полегшення обертального руху.

Побудовані з матеріалів з хорошими якостями натирання (бронза, олово, свинець, графіт, тефлон, ПТФЕ, поліамід), вони можуть, залежно від варіантів, використовуватися сухими або зі змащенням.

Є багато сімейств зі стандартизованими розмірами та багатьма похідними виробами: шайби, кульові шарніри, фрикційні смуги, спеціальні деталі.

підшипники

1. Принцип кріплення підшипника.


2. Різні форми прокладок.

1. Основні сім'ї

а) Самомастильні підшипники

Вони виготовляються з спеченого металу на основі бронзи, пористої (пористість від 15 до 35 об.%) З включенням мастила (олії, графіту тощо) у пористі речовини. У випадку з маслом структура, порівнянна з губкою, вивільняє масло в процесі експлуатації та поглинає його при зупинці.

Варіанти: розчини, що працюють насухо до периферійної швидкості 6 м/с; всі вуглецеві або графітові рішення, що підтримують високі швидкості, до 13 м/с.

б) Композитні підшипники льодовикового типу

Вони можуть працювати насухо або з легким змащенням у зборі з периферійною швидкістю менше 3 м/с.

Вони складаються з трьох різних шарів. Основа - це прокатний сталевий лист, покритий шаром спеченої бронзи. Поверхня тертя може бути в ацетальній смолі або в ПТФЕ з додаванням твердої мастильної речовини: свинцю, графіту, дисульфіду молібдену MoS2.

Типові вузли: корпуси 1 і 2 також підходять для інших підшипників.


3. Приклади вузлів композитних підшипників льодовикового типу.

в) Полімерні прокладки (нейлон, PTFE, ацеталь.)

В основному використовується, коли необхідно мати високу хімічну стійкість (кислоти, основи.). Недоліки: повзучість під навантаженням і низький коефіцієнт теплопровідності, що перешкоджає хорошому відведенню тепла.

2. Розрахунок підшипників (негідродинамічна швидкість)

Процедура розрахунку значно варіюється від родини до родини та від виробника до виробника. Для точного вибору використовуйте документи виробника. Однак ці розрахунки (термін служби, довжина підшипника, коефіцієнт зносу) регулярно включають поняття діаметрального тиску p та продукту pV.

а) Діаметр тиску р


4. Діаметр тиску p і окружний тиск p '.

p = F/d x L

F: навантаження на підшипник (N)
d: діаметр отвору (мм)
L: довжина колодки (мм)
p: діаметральний тиск (МПа або Н/мм)

Ми статистично доводимо, що окружний тиск p ', рівномірно розподілений по півпериферії, дорівнює діаметральному тиску p, рівномірно розподіленому по діаметральній поверхні d.L.

б) Фактор або продукт pV

Це вирішальне. Його величина дозволяє виміряти здатність матеріалу підтримувати енергію, що генерується тертям.

Якщо її перевищити, температура підшипника зростає і руйнування відбувається швидко.

pV = тиск у діаметрі (Н/мм 2) x окружна швидкість (м/с)

5. Самосмажувальні агломеровані підшипники (Metafram.) 6. Крижані подушечки
(INA, SIC, SKF.)

II - Підшипники ковзання, гідродинамічні

Вони схожі на попередні, з однією основною відмінністю: при нормальній роботі між валом і підшипником ніколи не виникає контакту метал-метал, за винятком запуску. Плівка олії назавжди розділяє дві відповідні поверхні (гідродинамічна швидкість). Завдяки цій системі підшипники можуть обертатися швидше і довше.


7. Підшипник у стані спокою; звичайний підшипник ковзання; гідродинамічний підшипник.

Принцип дії: він використовує принцип гідродинамічного змащення (змащення), подібний до принципу водних лиж. Підйом валу, як і лижника, можливий лише з певної швидкості. Освіта розділювальної плівки залежить головним чином від швидкості, в'язкості мастила і тиску масла при контакті.

Примітка: Подача масла повинна бути достатньою для компенсації бічних витоків.


8. Сили тиску на вал.

Найтонша товщина (h0) сепараторної плівки коливається від 0,008 мм до 0,020 мм (ci

Дерево підтримується в зоні підйому. Отримані сили тиску по всій периферії рівні і протилежні навантаженню F на підшипник.

Подачі (вхідний канал, масляний паз, релейний басейн), як правило, розміщуються в районі, де є западина.

Використання: підшипники для теплових двигунів (шатуни, колінчастий вал тощо), турбіни.


9. Гідродинамічні підшипники мотоциклетного двигуна:
підшипник A, підшипник B та підшипники колінчастого вала/шатуна.

III - Кулясті суглоби - Гладкі кульові суглоби

Сферичні кульові шарніри представляють інтерес для багатьох галузей промисловості і посідають чільне місце в повітроплаванні: кульові шарніри, рулі, стулки, кульові шарніри реактора.

Їх можна розглядати як підшипники ковзання сферичної форми. Вони дозволяють виправляти розбіжності, відхилення вала і розраховуються так само, як і підшипники.

Варіанти (з прокладками або без них): радіальні кульові шарніри; косі контактні кульові з’єднання; зупинки.

Використання: коливальні та нахиляючі рухи не надто швидко; різні суглоби; готові до використання підшипники; заглушки для домкратів; монтажні елементи (не рухатись, але уникати зусиль по вбудовуванню).

10. Відхилення і зміщення валу. 11. Основні сімейства гладких кульових з'єднань.


12. Самомастильні кульові шарніри та кульові шарніри: варіанти прикладів.

а) Кульові з'єднання сталь/сталь (100Cr6, X100CrMol7.):

витримують високі статичні навантаження, змінні навантаження та удари. З отворами для жиру або без них, їх слід періодично змащувати (макс. Від 200 до 400 ° C) і не відтворювати під час роботи.

b) Самомастильні кульові з'єднання (від -50 до 200 ° C):

характеризується низьким рівнем обслуговування та низьким тертям, але з часом пухкий. Така ж технологія, як і підшипники: ПТФЕ, спечена бронза, просочена мастилом, яке вимагає змащення, але не вимагає відстані.


13. Радіальні кульові шарніри: Cacier/сталь = Cacier/PTFE; Co1 (сталь/сталь); Co2 (PTFE/сталь).


14. Кутові контактні кульові з’єднання: корпус C/Co1 сталь/сталь;
ПТФЕ/сталевий корпус: Co2 і C2; α ≤ 3 °.