8.2.2. Выбор вида смазочных материалов для узлов трения
Подшипники скольжения
В подшипниках скольжения при скоростях скольжения более 1 м/с и постоянном направлении относительного скольжения поверхностей наиболее эффективны ЖСМ (минеральные масла).
Применение ПСМ целесообразно при скоростях скольжения менее 1 м/с при высоких контактных нагрузках (более 10 МПа), при постоянном изменении направления скольжения поверхностей, при температурах -50 ... +200 .
При температуре выше 250 необходимо использование ТСМ.
Подшипники качения
В подшипниках качения наилучшим смазочным материалом являются минеральные масла. Но их использование усложняет конструкцию подшипникового узла. При использовании ПСМ упрощается конструктивное исполнение и во многих случаях облегчается его эксплуатация.
Минеральные масла рекомендуется использовать в подшипниках качения при частоте вращения менее 5 - 10 об/мин и окружной скорости более 5 м/с.
Исходя из условий технической эксплуатации подшипниковых узлов наиболее предпочтительным является применение в них ПСМ. На сегодняшний день подшипники качения являются основными потребителями ПСМ.
Наиболее эффективно применение ПСМ в герметизированных подшипниковых узлах и в подшипниках, подверженных ударным нагрузкам.
Как правило, ограничением на применение ПСМ является окружная скорость, лимитируемая через параметр (d ·n) (d - внутренний диаметр подшипника, мм; n - частота вращения, об/мин).
При значении параметра d ·n, не превышающем допустимое значение [d ·n] целесообразно использовать ПСМ.
Допустимые значения параметра [d ·n], в зависимости от типа подшипника при среднем нагружении (нормальные контактные напряжения не более 2 ·103 МПа) следующие:
Тип подшипника |
[d ·n] |
Радиальный шариковый |
5 ·105 |
Радиально-упорный шариковый |
4 ·105 |
Цилиндрический роликовый |
4 ·105 |
Конический роликовый |
2 ·105 |
Цилиндрический роликовый двухрядный |
5 ·105 |
Упорный шариковый |
|
Игольчатый подшипник |
|
Примечание: h
- высота подшипника, мм;
- наружный диаметр, огибающий иглы, мм.
Величина допустимых значений [d ·n] снижается на:
- для тяжелонагруженных подшипников (контактные напряжения до 5 ·103 МПа) – 25%;
- при вертикальном расположении подшипников – 25%;
- при вращении внешнего кольца – 50%;
- при спаренных подшипниках – 25%;
Контактные нормальные напряжения можно определять из зависимостей для:
шарикоподшипников
(8.1)
роликоподшипников
(8.2)
где R – радиальная нагрузка, МН;
i - количество рядов тел качения;
z - количество тел качения в ряду;
-
диаметр ролика, м.;
l - длина ролика, м;
- угол наклона роликов;
- сумма кривизны ролика
и кольца.
(8.3)
- средний диаметр подшипника.
Зубчатые зацепления
Основным смазочным материалом для зубчатых зацеплений являются минеральные масла. И только для открытых и тихоходных зубчатых передач ( < 0,5 м/с) возможно использование ПСМ. ТСМ для зубчатых зацеплений применяются в экстремальных условиях при температурах, превышающих 300 °С.
Для открытых зубчатых передач рекомендуется применять битумные композиции и ПСМ, характеристики которых приведены в табл. 5, 6 прил. В.
Зубчатые муфты
В зубчатых муфтах наиболее эффективно применение высоковязких минеральных масел, но трудности по обеспечению герметичности в процессе эксплуатации зубчатых муфт побуждают применять ПСМ, а также битумные композиции, рекомендуемые для открытых зубчатых передач (например, 03П-1).
Направляющие скольжения
Наиболее эффективным и широко используемым видом смазочного материала являются минеральные масла.