11.2 Подшипники скольжения

Подшипники скольжения (ПС) – это подшипники, опорный участок вала (цапфа, шип, шейка, пята) которых скользит по его поверхности. ПС в общем случае состоит из корпуса 1 (рис. 4.5), вала 2 и вкладыша 3. Между валом и вкладышем может быть расположен слой смазочного материала.

Рис. 11.5. Подшипник скольжения

В ручных приводах, где износ минимальный, применяются безвкладышные ПС. Различают неразъёмные и разъёмные ПС. Корпус и вкладыши неразъёмного подшипника цельные. Разъёмные корпуса состоят из основания, крышки и двух вкладышей – нижнего и верхнего. При возможности деформации вала и невозможности точного монтажа применяют самоустанавливающиеся ПС. Для быстроходных валов и для предотвращения вибраций при больших нагрузках применяют самоустанавливающиеся сегментные вкладыши.

Подшипники скольжения применяются вместо подшипников качения в следующих случаях: для быстроходных валов, где долговечность подшипников качения крайне мала; для осей и валов большого диаметра, для которых не изготавливаются стандартные подшипники качения; для уменьшения динамических нагрузок; для осей и валов, где требуется точная установка; когда подшипники по условиям сборки должны быть разъёмными; для работы в воде и агрессивной среде, когда подшипники качения неработоспособны; для тихоходных осей и валов неответственных механизмов.

Форма рабочей поверхности ПС, так же как и форма цапфы может быть цилиндрической, конической, плоской и сферической.

В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки различают радиальные, радиально-упорные и упорные ПС.

Требования к ПС: прочность и жёсткость; должны обеспечивать минимальные потери на трение и износ валов; возможность простоты обслуживания; должны иметь достаточную опорную поверхность для восприятия нагрузки без выдавливания смазки.

Для уменьшения трения, повышения КПД, снижения износа и нагрева трущихся поверхностей ПС заливают маслом или другими смазочными материалами. В зависимости от толщины смазочного слоя ПС могут работать в режиме жидкостного трения, который может быть обеспечен либо гиростатическим способом с помощью насоса, либо гидродинамическим способом в зависимости от скорости вращения вала.

Материалы ПС. Подшипник скольжения состоит из корпуса и помещённых в него вкладышей, на которые непосредственно опирается ось или вал. Корпус ПС изготовляется из серого чугуна СЧ 12-28, СЧ 15-32 и СЧ 18-36. Вкладыши изготавляют из материалов, которые в паре с цапфой вала должны обеспечивать минимальный коэффициент трения. Вкладыши изготавливают из бронз, чугунов, пластмасс и др. материалов. Применяются чугунные или бронзовые вкладыши с баббитовой заливкой. Вкладыши из антифрикционных материалов (баббитов и свинцовых бронз) изготавливают биметаллическими: антифрикционный слой наплавляют на стальную или чугунную основу. Иногда применяются металлокерамические вкладыши из порошков железа или бронзы с добавлением графита, обладающих высокой прочностью.

Пластмассовые вкладыши изготовляют из текстолита, полиамидов, текстоволокна, древеснослоистых пластиков, фторопластов и др. К достоинствам пластмассовых вкладышей относится отсутствие заедания вала, хорошая прирабатываемость, возможность смазки водой. Применяются вкладыши из резины и древесины. Достоинства резиновых вкладышей: высокая податливость, пониженная чувствительность к попаданию твёрдых частиц, возможность смазки водой.