Подшипники с самоустанавливающимися вкладышами применяются при больших отношениях длины цапфы у её диаметру. (Рис.33.1 в)

При таких значениях обычный вкладыш не может следовать за отклонениями оси цапфы, вызванными деформацией вала, а это приводит к возникновению больших кромочных давлений между цапфой и вкладышем.

Самоустанавливающийся вкладыш подшипника имеет выпуклую сферическую поверхность, опирающуюся на вогнутую поверхность кольца, запрессованного в гнездо корпуса подшипника. Это позволяет вкладышу следовать за отклонениями оси деформируемого вала. Смазка подается через отверстие корпуса в канавку.

Опоры скольжения для осевых нагрузок – подпятники. (Рис 33.1г) Они обычно объединяются в одном корпусе с подшипником, воспринимающим радиальные нагрузки и центрирующим ось вала.

Опорная часть подпятника представляет собой кольцо 1 из чугуна или бронзы или др. антифрикционного материала с прорезанными по торцу смазочными канавками. Это кольцо упирает в корпус 2, чтобы кольцо не проворачивалось, оно закрепляется штифтом. 3 – втулка.

Достоинства

1.Высокая работоспособность при больших скоростях и ударных нагрузках.

2.Небольшие размеры в радиальном направлении.

3.Бесшумность и обеспечение виброустойчивости вала при работе подшипника в режиме жидкостного трения.

4.Достаточно высокая работоспособность в особых условиях: химически агрессивных средах, при бедной и загрязненной смазке.

Недостатки:

1.Большие потери на трение, кроме подшипников, работающих в режимах жидкостного трения.

2.Значительные габариты в осевом направлении.

3.Необходимиость применения дорогостоящих цветных сплавов (бронза, баббит) для вкладышей.

4.Сравнительная сложность конструкции и большой расход смазки.

5.Не обеспеченна взаимозаменяемость при ремонте.

Область применения:

Сепараторы;

Станки с высокоскоростными шпинделями;

Двигатели внутреннего сгорания (коленчатые валы устанавливаются на подшипниках скольжения);

Газовые турбины;

Прокатные станы;

Материалы

Корпус и крышку отливают из серого чугуна

Вкладыши изготавливают из антифрикционного чугуна, бронзы, сплавов на алюминиевой основе.

Трущиеся поверхности вкладышей из чугуна, бронзы и стали покрывают баббитом, имеющим высокие антифрикционные свойства.

Вкладыши также изготавливают из металлокерамики (железографитовые), пластмасс, твердых пород дерева(бук, дуб, граб), прессованной древесины или резины.

Условный расчет подшипников скольжения.

Подшипники, работающие в условиях смешанного или полусухого трения, рассчитывают по условной методике. Считают, что давление равномерно распределено по поверхности контакта цапфы и вкладыша.

Расчет пары цапфа - вкладыш на износостойкость, т.е. на ограничение среднего давления, выполняют по следующим формулам:

Для шипов и шеек при охвате вкладышем на дуге 180˚

где d - диаметр(шейки)

l - длина шипа(шейки)

R - реакции опоры

P - расчетное давление

[P] - допускаемое давление(зависит от материалов цапфы и вкладыша)

Расчет пары цапфы - вкладыш на нагрев осуществляют по формуле:

кгс•м/см²•с

Р- среднее давление(кгс/ см²)

V - окружная скорость цапфы (зависит от материалов цапфы и вкладыша)

где V=Wd/2=pdn/60

если d в м, то V в м/с.

Для пят окружную скорость определяют на окружности среднего диаметра :

d_ср= d + d₁

d-наружный диаметр

d₁-внутренний диаметр