77 Основные типы подшипников качения. Материалы, смазка. Конструирование опор валов.

Применение подшипников качения позволило заменить трение скольжения трением качения. Трение качения существенно меньше зависит от смазки. Условный коэффициент трения качения мал и близок к коэффициенту жидкостного трения в подшипниках скольжения (/^0,0015...0,006). При этом упрощаются система смазки и обслуживание подшипника, уменьшается возможность разрушения при кратковременных перебоях в смазке (например, в периоды пусков, резких изменений нагрузок и скоростей). Конструкция подшипников качения позволяет изготовлять их в массовых количествах как стандартную продукцию, что значительно снижает стоимость производства. Отмеченные основные качества подшипников качения обеспечили им широкое распространение. Производство подшипников качения ведущими промышленными странами исчисляется сотнями миллионов штук в год.

К недостаткам подшипников качения следует отнести отсутствие разъемных конструкций, сравнительно большие радиальные габариты, ограниченную быстроходность, связанную с кинематикой и динамикой тел качения (центробежные силы, гироскопические моменты и пр.), низкую работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках и при работе в агрессивных средах (например, в воде).

На рис. 16.13 изображены основные типы подшипников качения. По форме тел качения они разделяются на шариковые и роликовые, по направлению воспринимаемой нагрузки — на радиальные, упорные, радиально-упорные и упорно-радиальные.

Радиальные шариковые подшипники (7, рис. 16.13)—наиболее простые и дешевые. Они допускают небольшие перекосы

вала (до V40) и могут воспринимать осевые нагрузки, но меньшие радиальных. Эти подшипники широко распространены в машиностроении.

Радиальные роликовые подшипники (4, рис. 16.13) благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие нагрузки, чем шариковые. Однако они не воспринимают осевые нагрузки и плохо работают при перекосах вала. В роликовых цилиндрических и конических подшипниках с комбинированными (бочкообразными) роликами концентрация нагрузки от неизбежного перекоса вала существенно снижается. Аналогичное сравнение можно провести и между радиально- упорными шариковыми 3 и роликовыми 5 подшипниками.

Самоустанавливающиеся шариковые 2 и роликовые 6 подшипники применяют в тех случаях, когда допускают значительный перекос вала (до 2...3°). Они имеют сферическую поверхность наружного кольца и ролики бочкообразной формы. Эти подшипники допускают небольшие осевые нагрузки.

Применение игольчатых подшипников 7 позволяет уменьшить габариты (диаметр) при значительных нагрузках. Упорный подшипник 8 воспринимает только осевые нагрузки и плохо работает при перекосе оси.

78Муфты. Назначение и классификация.

Муфта — устройство, предназначенное для соединения валов со свободно сидящими на них деталями (звездочками, зубчатыми колесами).

Они предназначены для передачи вращающего момента без изменения его значения и направления.

Муфты:

• постоянно соединенные

-глухие

-упругие

-жесткие

• управляемые

-кулачковые

-нефрикционные

• самоуправляемые

-центробежные

-обгонные

-предохранительные

Основной характеристикой муфты является передаваемый вращающий момент.

Глухие муфты соединяют соостные валы в одну жесткую линию. Применяют в тихоходных приводов

Фланцевая муфта состоит из 2-х полумуфт, имеющих форму фланцев с круговым выступом на одной из полумуфт и выточной на другой, обеспечивающих соостность фланцев при сборке. Фланцевые муфты соединяют соостные валы. Муфты рассчитаны так, что силы трения, возникающие при затяжке болтов не участвуют в передаче момента.

Упругие муфты применяют в машинах, работающих с переменными нагрузками и частыми включениями, а также там, где строгая соостность валов не может быть выдержана. Применяются в механизмах работающих в режиме динамических нагрузок.

Жесткие муфты применяют для компенсации ошибок относительного положения соединяемых валов, также смещения центров, несоостности, осевого смещения и других погрешностей, которые могут быть следствием обработки и монтажа.

Цепная муфта предназначена для таких же работ как и зубчатая, но передает меньшие моменты.

Управляемые муфты служат для быстрого соединения и разъединения валов при работающем двигателем.

Фрикционные муфты обеспечивают плавное сцепление ведомого и ведущего валов за счет сил трения при любой разности угловых скоростей соединяемых валов. При возникновении перегрузок полумуфты пробуксовывают, предохраняя механизм от поломки.

Самоуправляемые муфты предназначены для автоматического соединения и рассоединения валов при изменении заданного режима работы машин.

Центробежная муфта предназначена для автоматического включения (выключения) ведомого вала при достижении ведущим заданной скорости.