§ 6. Смазывание подшипников качения

11.26. Смазывание подшипников качения предохраняет их от коррозии, уменьшает шум при работе и потери на трение скольжения между кольца­ми и телами качения, между сепаратором и телами качения, улучшает от­вод тепла.

Для смазывания подшипников качения применяют жидкие и пластич­ные смазывающие материалы.

В чем состоит принципиальное различие назначения смазывания в под­шипниках качения и скольжения?

11.27. Жидкие смазочные материалы (масла) применяют при больших частотах вращения подшипника в условиях высоких и низких температур.

Достоинства применения жидких смазочных материалов: возможность централизованного смазывания с автоматизацией процесса подачи смазоч­ного материала. Применение жидкого смазочного материала допускает полную его смену без разборки узла, хорошо отводит тепло. Периодич­ность замены масла — 3—6 месяцев, пополнение — 1—2 раза в месяц.

11.28. Пластичный смазочный материал набивают в корпус подшипника при сборке узла и пополняют один раз в два—четыре месяца. Полную за­мену смазочного материала производят не реже одного раза в год.

Недостатки пластичной смазки; необходимость разборки узла при за­мене смазочного материала, чувствительность к изменению температуры, повышенное внутреннее трение; возможность применения только при сравнительно низких угловых скоростях вращающихся колец.

Перечислите недостатки применения жидкого смазочного материала по сравнению с пластичным для подшипников качения.

Пластичные смазочные материалы по сравнению с жидкими имеют сле­дующие преимущества: не вытекают из узлов при нормальных условиях ра-боты; лучше защищают подшипники от коррозии; могут работать в узле без пополнения в течение продолжительного времени (до одного года) и без особого надзора; требуют менее сложных конструкций угаготнительных устройств.

Подшипники редуктора смазывают пластичной смазкой. Какие особенно­сти конструкции позволяют сделать это?

§ 7. Уплотнения в подшипниковых узлах

11.29. Надежность подшипников качения во многом зависит от типа уп­лотняющих устройств. Уплотнения в подшипниковых узлах должны не до­пускать утечки смазочного материала из корпуса, где установлены под­шипники, а также защищать подшипники от попадания в них пыли, грязи и абразивных частиц, вызывающих их преждевременное изнашивание.

Уплотнения, применяемые в машиностроении, подразделяют на: кон­тактные, щелевые, лабиринтные и защитные мазеудерживающие кольца и маслоотражательные шайбы.

К какому типу, по Вашему мнению, относятся уплотнительные устрой­ства, показанные на рис. 11.9?

Рис. 11.9. Уплотнения подшипниковых узлов: а, б — фетровые и войлочные уплотнения; в, г — лабиринтные и щелевые уплотнения; д, е — манжетное армированное уплотнение

11.30. Работа контактных уплотнений зависит от выбора материалов, устанавливаемых в крышках корпуса подшипника и контактирующих с ва­лом, на котором находится подшипник.

Наибольшее распространение получили контактные уплотнения из войлочных, фетровых и кожаных колец (рис. 11.9, а, б). Основное достоин­ство уплотнений этого типа — простота и дешевизна изготовления.

Этот тип уплотнений рекомендуется применять при незначительных окружных скоростях (до 4, 5 м/с) и температуре окружающей среды до

90 °С. Вал (или промежуточная втулка) должен быть обработан с достаточ­ной точностью.

Для того чтобы уплотняющий материал лучше прилегал к вращающе­муся валу, в конструкцию включают браслетную пружину. Такие уплотне­ния называют манжетными (рис. 11.9, д). Пружина должна прижимать уп­лотняющий материал к валу с незначительной силой (для уменьшения из­нашивания и нагрева вала).

Манжетные уплотнения работают при окружных скоростях до 10 м/с, с температурой узла до 100 °С.

11.31. Щелевые и лабиринтные уплотнения устраняют недостатки, имею­щие место в уплотнениях контактного типа.

Щелевые уплотнения (рис. 11.9, г) имеют две-три кольцевые канавки в крышке корпуса подшипника (зазор с = 0,1 ч- 0,4 мм). Канавки и зазор ока­зывают значительное гидравлическое сопротивление вытекающему из кор­пуса смазочному материалу.

Аналогично устроено лабиринтное уплотнение. В уплотнении этого типа радиальные и осевые щели делают сложной формы, напоминающей лабиринт (рис. 11.9, в).

Лабиринтные и щелевые уплотнения работают при окружных скоро­стях до 30 м/с.

Недостатком этих уплотнений является ненадежная защита смазочного материала от пыли и невозможность их применения при высокой темпе­ратуре.

11.32. Ответить на вопросы контрольной карточки 11.3.

Контрольная карточка 11.3

Вопрос	Ответы	Код
На рис. 11.10 показано два варианта монтажа под­шипников качения. В каком случае удобнее монтиро­вать прашлй подшипник качения?	Рис. 11.10, а Рис. 11.10, б	1 2
Какая система смазывания подшипников качения у прямозубого редуктора, показанного на рис. 11.11?	Пластичная Жидкая в масляной ванне Масляным туманом Жидкая под давлением	3 4 5 6
Какая из указанных на рис. 11.12 конструкций под­шипникового узла будет надежнее в работе?	Рис. 11.12, а Рис. 11.12, б	7 8
Какую нагрузку воспринимает подшипник 1 в под­шипниковом узле, показанном на рис. 11.13?	Радиальную Fr Осевую Fa Fr+Fa Нагрузки не воспринимает	9 10 11 12
Определите тип уплотнения в подшипниковом узле, показанном на рис. 11.12, б	Контактное Мазеудерживающее кольцо Щелевое Лабиринтное Комбинированное	13 14 15 16 17

Рис. 11.10

Рис. 11.11

Рис. 11.12

Рис. 11.13

Ответы на вопросы

11.1. Подшипники ведущего вала (поз. 6 и 7). Подшипники — роли­ковые.

11.2. Подшипники качения принципиально отличаются от подшипни­ков скольжения тем, что в них трение скольжения заменено трением ка­чения.

11.6. Для подшипника 50312 внутренний диаметр d=60 мм, серия — средняя. 2404 — радиальный с короткими цилиндрическими роликами

подшипник тяжелой серии с внутренним диаметром 20 мм, класс точно­сти — нормальный.

11.7. Роликовые радиальные подшипники с короткими роликами (2412) осевых нагрузок воспринимать не могут.

11.9. К радиальным подшипникам относятся: шариковый радиальный однорядный подшипник; шариковый радиальный двухрядный сфериче­ский; роликовый радиальный подшипник с короткими цилиндрическими роликами; роликовые радиальные двухрядные сферические; игольчатые подшипники; роликовый радиальный подшипник с витыми роликами.

К радиально-упорным: шариковый радиально-упорный однорядный подшипник; роликовый конический (радиально-упорный).

К упорным: шариковый упорный подшипник, роликовый упорный.

11.12. Применение подшипников качения не всегда рационально. В некоторых случаях из-за габаритных размеров или по условиям монтажа устанавливать подшипники качения (например, шатунные и коренные подшипники и т. п.) нельзя. Кроме того, при больших радиальных нагруз­ках (особенно ударных) подшипники качения применять нецелесообразно.

В некоторых случаях по конструктивным, эксплуатационным или тех­нологическим причинам необходимо устанавливать только подшипники скольжения (как разъемные, так и неразъемные).

11.13. Тип 2000 (роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами), тип 3000 (роликовые радиальные двухрядные сферические), тип 4000 (игольчатые), тип 5000 (роликовые радиальные с витыми ролика­ми), тип 7000 (роликовые конические радиально-упорные), тип 9000 (ро­ликовые упорные).

11.15. Для редуктора с шевронными зубчатыми колесами можно при­менять любой тип радиальных подшипников, так как в этом случае на под­шипник действуют только радиальные нагрузки F_t и F_r (в зубчатой шеврон­ной передаче осевая нагрузка не возникает).

11.17. По статической грузоподъемности подбирают подшипники, час­тота вращения которых не превышает 1 об/мин (ω ≤ 0,1 рад/с) или, в слу­чае, когда подшипник воспринимает внешнюю нагрузку в неподвижном состоянии.

11.20. Основные виды разрушения деталей подшипников: поломка дета­лей, абразивное изнашивание, заедание деталей, усталостное выкрашивание.

11.21. Обеспечение нормальных условий работы (смазывание и т. п.), высокое качество изготовления подшипников качения на заводе-изготови­теле, рациональная конструкция узла повышает долговечность подшипни­ков качения.

11.23. Из перечисленных в шаге 11.23 требований к проектированию подшипниковых узлов выделить основное нельзя, так как все перечислен­ные требования направлены на создание рациональной конструкции под­шипникового узла и, следовательно, важны. Обязательное требование — надежность и долговечность.

11.26. В подшипниках качения смазывание играет вспомогательную роль, главным образом уменьшая трение скольжения тел, качения о сепа­ратор.

11.28. Недостатки применения жидкого смазочного материала: необхо­димость более частого пополнения; необходимость в более сложных конст­рукциях уплотнений.

Для редукторов возможность пластичной смазки обеспечивается нали­чием мазеудерживающего кольца или маслоотражательной шайбы с внут­ренней стороны редуктора и отверстия для пресс-масленки.

11.29. Типы угоготнительных устройств (рис. 11.9): а — защитное коль­цо (справа), контактное уплотнение (слева); б, д, е — контактные уплотне­ния 1; в — лабиринтное уплотнение 2; г — щелевое уплотнение 3.