
- •12. Валы и оси
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Критерии работоспособности и расчета. Материалы и термообработка валов и осей
- •12.3. Расчетные схемы валов и осей
- •12.4. Расчеты валов на прочность
- •12.4.1. Предварительный расчет валов
- •12.4.2. Проектный расчет валов
- •12.4.4. Расчет валов на сопротивление усталости
- •12.4.4. Проверка валов на кратковременную перегрузку
- •13. Подшипники качения
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Классификация подшипников качения
- •13.3. Общие указания к выбору подшипников качения
- •13.4. Выбор подшипников качения по динамической грузоподъемности
- •13.4. Выбор подшипников качения по статической грузоподъемности
- •14. Подшипники скольжения
- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Критерии работоспособности
- •14.3. Конструкции подшипников скольжения
- •14.4. Материалы вкладышей
- •14.5. Расчет подшипников, работающих в режиме граничного или полужидкостного трения
- •14.6. Расчет подшипников, работающих в режиме жидкостного трения
- •14.6.1. Радиальные подшипники
- •14.6.2. Упорные подшипники (подпятники)
- •14.7. Тепловой расчет
- •15. Приводные муфты
- •15.1. Общие сведения
13.4. Выбор подшипников качения по статической грузоподъемности
Данный расчет проводится при отсутствии вращения или при частоте вращения до 1 об/мин. Требуемая статическая грузоподъемность подшипника определяется по формуле:
,
где
– коэффициент надежности при статическом
нагружении (при высоких требованиях к
легкости вращения
при нормальных требованиях –
при пониженных требованиях –
);
– эквивалентная статическая нагрузка.
Эквивалентная статическая нагрузка на подшипник определяется по следующим формулам:
– для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников
;
– для роликовых радиально-упорных подшипников
;
– для упорных и упорно-радиальных шариковых и роликовых подшипников
,
где
– коэффициенты радиальной и осевой
нагрузок при статическом нагружении
подшипников.
14. Подшипники скольжения
14.1. Общие сведения
Подшипник скольжения предназначены для поддержания валов, осей и других вращающихся или качающихся деталей и восприятия осевых и радиальных нагрузок передаваемых цапфами.
Цапфой называют опорный участок вала. Цапфа, передающая радиальную нагрузку, называется шипом, если она расположена на конце вала, и шейкой при расположении на промежуточном участке вала. Цапфа, воспринимающая осевые нагрузки, называется пятой, а опора (подшипник) – подпятником. Форма рабочей поверхности подшипника, как и форма цапфы вала, может быть цилиндрической (рисунок 14.1, а), плоской (рисунок 14.1, б), конической (рисунок 14.1, в) или шаровой (рисунок 14.1, г).
Подпятники работают обычно в паре с радиальными подшипниками. Большинство радиальных подшипников может воспринимать так же и небольшие осевые нагрузки (фиксируют вал в осевом направлении). Для этого вал изготавливают ступенчатым с галтелями, а кромки подшипника закругляют. Подшипники с конической рабочей поверхностью применяют редко. Их используют при небольших нагрузках в тех случаях, когда необходимо систематически устранять зазор от износа подшипника с целью сохранения точности механизма. Для этого на валу устанавливают коническую втулку, положение которой регулируют гайками (рисунок 14.1, г). Редко применяют и шаровые подшипники. Эти подшипники допускают перекос оси вала, т.е. обладают свойством самоустановки. Их применяют в основном как шарниры в рычажных механизмах с периодическим поворотом в пределах ограниченных углов.
Рис. 14.1. Формы рабочей поверхности подшипников скольжения
Основным элементом подшипника скольжения является вкладыш с тонким слоем антифрикционного материала на опорной поверхности. Вкладыш устанавливается в специальном корпусе подшипника или непосредственно в корпусе машины.
Область применения подшипников скольжения в современном машиностроении сократилась в связи с распространением подшипников качения. Однако значение их в современной технике не снизилось, в ряде конструкций они незаменимы. К таким подшипникам относятся:
– разъемные подшипники, необходимые по условиям сборки (для коленчатых валов);
– высокоскоростные
подшипники (
м/с), в условиях работы которых долговечность
подшипников качения резко сокращается
(вибрация, шум, большие инерционные
нагрузки на тела качения);
– подшипники прецизионных машин, от которых требуется особо точное направление валов и возможность регулирования зазоров;
– подшипники, работающие в особых условиях (воде, агрессивных средах и т.д.), в которых подшипники качения неработоспособны из-за коррозии;
– подшипники дешевых тихоходных машин и т.д.