105

ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ (ПС) (2014)

1.Общие сведения

ПС - это опоры вращающихся деталей, работающие в условиях скольжения поверхности цапфы по поверхности подшипника.

Основным элементом таких подшипников является вкладыш из антифрикционного материала или, по крайней мере, c антифрикционным покрытием.

Вкладыш устанавливают (вкладывают) между валом и корпусом подшипника.

Преимущества ПС ( по сравнению с ПК) :

1. Более точное направление и положение валов

(т.к. кол-во деталей у ПС меньше, чем у ПК)

2. Могут быть разъемными по условиям сборки

(коленвалы, где есть необходимость выполнения

диамет­рального разъема );

3. Демпфирующие свойства масляного слоя и

способность воспринимать ударные нагрузки

4. Низ­кие и особо высокие частоты вращения;

(газодинамические ПС турбореактивных

двигателях при n10 000 об/мин);

5. Диаметральные размеры могут быть малыми

(мини­атюрные и особокрупные валы);

6. Работа в воде, агрессивных средах.

Недостатки ПС ( по сравнению с ПК) :

1. Большие осевые габариты

2. Дорогие антифрикционные материалы.

3. Тяжёлонагруженные ПС при высоких частотах вращения нуждаются в принудительном подводе под давлением смазочного материала для поддержания режима жидкостного трения и отвода выделяющейся теплоты.

4. При работе в условиях пониженных температур возрастает пуско­вой момент из-за загустения масла.

Благодаря указанным выше достоинствам, а также по кон­структивным и экономическим соображе­ниям ПС находят широ­кое применение в паровых и газовых турбинах, двигателях внутреннего сгора­ния, центробежных насосах, центрифугах, металлообрабатывающих станках, прокат­ных станах, тяжелых редукторах и пр.

2. Классификация пс

1.По виду трения ПС делятся на две группы:

- подшипники, работающие в режиме смешанного трения;

- подшипники, работающие в режиме жидкостного трения.

При смешанном трении толщина слоя смазочного материала в зоне трения такова, что имеет место касание шероховатостей поверхностей вала и втулки, которое вызывает износ последних. Коэффициент трения (0,008...0,15) зависит от качества смазочного материала и трущихся поверхностей.

Жидкостное трение (при отсутствии непосредственного касания шероховатостей) является более желательным, т.к. оно практически исключает износ трущихся поверхностей. Коэффициент жидкостного трения находится в пределах 0,001...0,005.

2. По направлению воспринимаемой нагрузки и форме поверхности ПС делятся на:

1.– радиальные (рис.а,),

2.– радиально-упорные (рис.б,в,г),

3.– упорные (рис.д,е,ж,з).

Форма рабочей поверхности ПС, так же как и форма цапфы вала, может быть:

1. Цилиндрической, 2. Плоской, 3. Конической, 4. Шаровой.

Большинство радиальных подшипников имеет цилиндрический вкладыш, который, однако, может воспринимать и осевые нагрузки за счёт галтелей на валу и закругления кромок вкладыша. Подшипники с коническим вкладышем применяются редко, их используют при небольших нагрузках, когда необходимо систематически устранять ("отслеживать") зазор от износа подшипника для сохранения точности механизма. При выборе относительной длины радиального подшипника l/d следует стремиться к меньшим значениям, т.к. с увеличением l/d трение в ПС повышается, а течение смазочного материала из подшипника уменьшается, что при одинаковом зазоре приво­дит к более сильному нагреву подшипников.

Оптимальные значения отношения l/d для большинства машин 0,5...0,9.

Использование длинных ПС может быть оправданным только в случаях повышен­ных требований к демпфированию колебаний, повышенной жёст­кости валов или применения самоустанавливающихся конструкций опор (рис.).

Наибольшее распространение получил сферический подшипник (рис.,а). С этой же целью применяют подшипники с опорной поверхностью в виде короткого цилиндрического пояска, который значительно уменьшает угловую жесткость закрепленного подшипника (рис.,б).