Смазочные материалы

Для уменьшения трения и изнашивания подшипники смазывают смазочными материалами, которые должны быть маслянистыми и вязкими. Маслянистостью называется способность смазочного материала образовывать на поверхности трения устойчивые адсорбированные пленки. Вязкостью называется объемное свойство смазочного материала оказывать сопротивление относительному перемеще¬нию его слоев. В технических характеристиках масел указывают так называемую кинематическую вязкость — V в мм2/с, которая зависит от плотности. Эта вязкость приводится в справочной литературе при температурах, приближающихся к рабочим, чаще всего при 50 и 100 °С. Вязкость является важнейшим свойством масел, определяющим их смазывающую способность. Она существенно понижается с ростом температуры. Смазочные материалы могут быть жидкими, пластичными (густыми), твердыми и газообразными. Жидкие масла являются основным смазочным материалом. Они имеют низкий коэффициент внутреннего трения, их легко подавать к местам смазывания, они оказывают охлаждающее действие. Недостатком является вытекание масла из мест смазывания. Жидкие масла бывают органические и минеральные. Органические масла — растительные (касторовое и др.) и животные (костный жир и др.) — обладают высокими смазывающими свойствами, но дефицитны и применяются в спе¬циальных случаях. Минеральные масла — продукты перегонки нефти — находят преимущественное применение для подшипников. К ним относят индустриальные масла различных марок, моторные и др. Вода применяется для смазывания подшипников с вкладышами из дерева, резины и некоторых пластмасс. Пластичный смазочный материал (мази) изготовляют путем загущения жидких минеральных масел мылами жирных кислот или углеводородами. К ним относятся солидолы, консталины и др. Эти мази хорошо заполняют зазоры, герметизируя узлы трения. Вязкость их мало меняется с изменением температуры. Применяются в подшипниках при малых скоростях скольже¬ния и ударных нагрузках. Твердые смазочные материалы — графит, слюда и др.— прменяются в машинах, когда по условиям производства нельзя применить жидкие масла или мази (ткацкие станки, пищевые машины и др.). Газообразные смазочные материалы — воздух, пары углеводородов и др.— применяются в малонагруженных подшипниках при очень большой угловой скорости вала (центрифуги, шпинде¬ли шлифовальные и др.). Виды разрушения вкладышей Работа подшипников скольжения сопровождается абразивным изнашиванием вкладышей и цапф, заеданием и усталостным выкашиванием. Абразивное изнашивание возникает вследствие попаданий со смазочным материалом абразивных частиц и неизбежной граничной смазки при пуске и останове. Заедание возникает при перегреве подшипника, так как вследствие трения вкладыш и цапфа нагреваются. При установившемся режиме работы температура подшипника не должна превышать допускаемого значения для данного материала вкладыша и сорта масла. С повышением температуры понижается вязкость масла; масляная пленка местами разрывается, образуется металлический контакт с температурными пиками. Происходит заедание цапфы в подшипнике. Усталостное выкашивание поверхности вкладышей происходит редко и встречается при пульсирующих нагрузках (в пошневых двигателях и т. п.). Критерии работоспособности. Условный расчет подшипников скольжения Основным критерием работопособности опор скольжения является износостойкость — сопротивление изнашиванию и заеданию. Для оценки работоспособности и надежности подшипников, работающих в режиме несовершенной смазки служат среднее давление на трущихся поверхностях p_m , удельная работа сил трения p_m* , где — окружная скорость поверхности цапфы. Расчет по среднему давлению гарантирует невыдавливаемость смазки, а расчет по удельной работе сил трения — нормальный тепловой режим и отсутствие заедания. При этом должны соблюдаться условия: где R_k — радиальная нагрузка на подшипник; А — площадь проекции цапфы на диаметральную плоскость ( для шипа или шейки A=dl ),где d и l — диаметр и длина шипа (шейки), которые определяют при расчете и конструировании вала.