5.Опоры качения , классификация опор. Достоинства и недостатки различных типов опор.

Подшипники качения: шариковые подшипники, роликовые подшипники, опоры на ножах.

Достоинства: малый момент трения, достаточно высокая нагрузочная способность, малый момент трения покоя, не требуют смазки, малая чувствительность к колебаниям температур, шариковые подшипники стандартизованы в малом производстве, а значит взаимозаменяемы.

Недостатки: сложность конструкции, сравнительно высокая чувствительность к ударам и большим нагрузкам.

6. Шариковые подшипники качения. Распределение нагрузки по шарикам.

Достоинства: малый момент трения, достаточно высокая нагрузочная способность, малый момент трения покоя, не требуют смазки, малая чувствительность к колебаниям температур, шариковые подшипники стандартизованы в малом производстве, а значит взаимозаменяемы.

Недостатки: сложность конструкции, сравнительно высокая чувствительность к ударам и большим нагрузкам.

Распределение нагрузки между телами качения. Внешнюю на­грузку F_r действующую на радиальный шарикоподшипник (рис. 3.14), воспринимают шарики в нагруженной зоне, при этом F_i — нагрузка на i-й шарик — отсчитывается от направления внешней нагрузки (i = 0, 1, 2, 3, ...).

На рис. 3.14 γ = 360°/z — угловое рас­стояние между двумя соседними шариками; z — общее число шариков в рассматриваемом подшипнике.

Условие равновесия подшипника в проекциях на направление нагруз­ки имеет вид, (3.15) при этом

Деформация в точке касания i-ro шарика с кольцом [15, 40] , откуда(3.16)

Пренебрегая изгибом колец и предполагая отсутствие радиаль­ного зазора в подшипнике, принимают [16, 41] .

Тогда из уравнения (3.16) (3.17)

и уравнение (3.15) получает вид

Разделив и умножив правую часть уравнения (3.18) на число шариков z, получим где .

Расчеты показывают, что при z =7...20 коэффициент т=4,37. Вводя поправку на влияние радиального зазора и прогиб колец, получаем нагрузку на наиболее нагруженный шарик в однорядном шарикоподшипнике

Тогда из формулы (3.17) получаем (3.19)

7. Цилиндрические подшипники скольжения. Конструкции, материалы.

8. Достоинства и недостатки.

Опора скольжения состоит из цапфы (цилиндрической, конической, сферической) и втулки, на которую она опирается. Опора представляет собой кинематическую пару и чаще всего выполняется с вращающейся цапфой и неподвижной втулкой. Цилиндрические подшипники отличаются простотой конструкции, высокой прочностью, работоспособностью при больших частотах вращения, в условиях тряски и вибрации. Используются в режимах работы, когда Fr >> Fa. Втулки цилиндрических подшипников скольжения изготавливают из антифрикционных материалов (бронза, латунь). Втулки соединяются с корпусом завальцовкой, запрессовкой, винтами или устанавливаются на резьбе. Для удержания смазки выполняют конические или сферические выточки.В случае больших удельных давлений на контактах цапфы втулки изготавливают из естественных или искусственных минералов (агат, рубин, корунд) и заменителей минералов (ситаллы). Такие опоры называются камневыми. Камневые опоры бывают открытого или закрытого типа.В условиях больших динамических нагрузок используют втулки из пластмассовых материалов (текстолит, фторопласт). С целью уменьшения трения пластмассы пропитывают графитом или тальком. При легких режимах работы используют втулки из металлокерамики, получаемые спеканием порошков на основе железа. Поры втулки наполняются маслом или графитом. Смазка в подшипнике скольжения служит не только для снижения потерь на трение и защиты от коррозии, но и для интенсивного отвода тепла в зоне контакта. Различают следующие виды трения в подшипнике скольжения: - сухое трение (трение идеально чистых поверхностей); - сухое техническое трение (полусухое); - граничное трение (f = 0,1…0,5); - полужидкостное трение (f = 0,004…0,05); - жидкостное трение (f = 0,002…0,02).