Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Баренбойм, А. Б. Малорасходные фреоновые турбокомпрессоры

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.31 Mб
Скачать

Масло под давлением поступает через трубку 6 в кольцевую ка­ навку 7, откуда через соответствующие прорези к вкладышу.

В приведенном жестком подшипнике вкладыш не самоустанав­ ливается. В турбинных установках часто применяются самоустанавливающиеся вкладыши, имеющие сферическую опорную поверх­ ность. Такой подшипник судовой турбины показан на рис. 240.

Рис. 240. Радиальный подшипник судовой турбины

В этом подшипнике вкладыши 1 и 2 имеют сферическую опорную поверхность. Вкладыши вставляются в обойму 3, состоящую из двух половин. В обойму врезаны сухари 4, прикрепленные к обойме винтами и пригнанные к корпусу и крышке. Для регулировки уста­ новки обоймы применяются стальные полукольца 5 с прокладками. Масло подводится по каналу 6, полукольцевому каналу 7 и по горизонтальным диаметральным каналам на шейку. Масло течет вдоль шейки к канавкам 8 у концов вкладышей.

На рис. 241 показан жесткий упорный сегментный подшипник судовой паровой турбины. На валу турбины, на шпонке, сидит кольцевой гребень 1. В корпусе турбины неподвижно установлены круглые обоймы 4 с вставными штифтами 3. На этих штифтах сво­ бодно сидят сегменты 2 с баббитовой заливкой, могущие слегка

19 Зак. 708

289

0 9 2

Разрез по Л сРЕ

Рис. 241. Упорный подшипник судовой турбины

поворачиваться. Сегменты установлены с двух сторон гребня (для прямого и обратного хода). Масло подается под давлением; по

трубке 6 поступает в зазоры между сегментами 7 и далее — на по­ верхность скольжения. Гребенки 5 служат уплотнением, предохра­

няющим масло от утечки.

 

Более совершенная

конструк­

 

ция

показана

на рис.

242, 243.

 

В ней применены сегменты со

 

сферической

опорной

поверх­

 

ностью. Бронзовые упорные сег­

 

ментные подушки 1, залитые баб­

 

битом, имеют стальные упоры 2,

 

которые своей шаровой поверх­

 

ностью опираются на уравнове­

 

шивающие сухари 3 первого ряда,

 

опирающиеся, в свою очередь,

 

своими выступами на уравнове­

 

шивающиеся

сухари

4

второго

 

ряда.

Последние через

упоры 5

Рис. 243. Расположение сегментов

опираются на корпус.

Подшипник

 

этот — самоустанавливающийся, т. е. если давление на какую-либо подушку будет возрастать, то опа, перемещаясь через взаимосвя­ занные качающиеся сухари 3 и 4, вызовет соответственное переме­ щение других подушек, выравнивая тем самым давление.

19*

291

Тип смазки. Материалы, применяемые для подшипников

Как следует из гидродинамической теории, между трущимися поверхностями должен находиться слой смазки, обладающий опре­ деленной грузоподъемностью. Иногда во вкладышах, в рабочей

зоне, делались специальные канавки,

которые должны были способ­

 

 

ствовать

лучшему

смазыванию

рабочей

 

 

поверхности цапфы вкладыша. Очевидно,

 

 

что

канавка,

расположенная в

рабочей

 

 

зоне,

должна значительно

уменьшить дав­

 

 

ление в масляном слое, так как масло через

 

 

канавку будет выдавливаться, а следова­

 

 

тельно, масляный слой не будет обладать

 

 

необходимой грузоподъемностью, и цапфа

 

 

сядет на вкладыш.

Поэтому делать

какие-

Рис.

244. 4>итилыіая

либо

канавки в рабочей зоне не следует, и

 

смазка

подача

масла

должна

осуществляться

 

 

в зону нулевого давления масла.

 

Подшипники для умеренных нагрузок и больших скоростей

должны смазываться маслом средней

вязкости

(£50= 5—8).

Для сильно нагруженных подшипников с рабочей температурой

больше 60° можно применять масла

повышенной вязкости (£50

до 25). Существуют следующие способы

 

 

смазки:

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

заливка масла в смазочную камеру при­

 

 

меняется для неответственных установок;

 

 

 

2) фитильная смазка, при которой жидкая

 

 

смазка из масляной коробки фитилем подает­

 

 

ся к цапфе (рис. 244);

 

 

 

 

подача

 

 

3) кольцевая смазка, при которой

 

 

масла

осуществляется кольцом,

сидящим

 

 

свободно на валу. Эта

смазка

может

приме­

 

 

няться при оборотах от 60

до 3000

в

минуту;

 

 

4) подача смазки масленками: а) игольча­

 

 

тыми, где количество подаваемого масла регу­

 

 

лируется иглой (рис. 245), или б) колпачко­

 

 

выми масленками (рис. 246);

 

 

 

 

 

 

5)

подача под давлением, осуществляемая

 

 

специальными насосами.

Нз способов смазки, осуществляемых не под давлением, наилучшие результаты достигаются при кольцевой

смазке. Основным элементом подшипника является вкладыш. Главные требования, предъявляемые к материалу вкладыша,

следующие:

а) механическая прочность, характеризующаяся сопротивле­ нием сжатию;

6) пластичность, так как вкладыш должен допускать некоторые деформации при возможном перекосе валов;

292

в) сопротивление усталости, так как усталость часто является

причиной аварий;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

хорошая связь заливки с материалом вкладыша;

 

 

 

д)

стойкость против износа и коррозии;

 

 

 

 

 

 

 

еф антифрикционность;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

прирабатываемость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вкладыши изготовляются из чугуна, бронзы, чугуна и бронзы,

но с заливкой баббитом, стального

литья

с

заливкой

баббитом,

алюминиевых и других сплавов;

из специально

 

 

 

 

приготовленного дерева; из пластмасс.

 

 

 

 

 

 

 

 

Чугуну присущи хорошие

антифрикционные

 

 

 

 

свойства благодаря наличию

свободного графи­

 

 

 

 

та, но в отношении приработки он

стоит

ниже

 

 

 

 

баббита и бронз.

 

 

 

хорошими

 

 

 

 

Свинцовистая бронза обладает

 

 

 

 

механическими свойствами

и

применяется

для

 

 

 

 

валов диаметром до 100 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лучшим антифрикционным материалом явля­

Рис. 246.

Колпач­

ется баббит. Он пластичен и хорошо прирабаты­

ковая

смазка

вается. При работе с баббитовым вкладышем

 

 

 

 

 

закалка цапфы не обязательна.

(При других материалах вкладыша

рекомендуется закалка цапфы

до

твердости

НВ 250).

 

Лучший

 

баббит Б-83 содержит

83%

олова.

Приме­

 

няется

белый

металл

и

с

более

 

низким

 

содержанием олова, но с большим содержа­

 

нием

свинца,

а

также

 

и

безоловянистые

 

сплавы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из неметаллических материалов, приме­

 

няемых

для вкладышей,

следует

отметить

 

лигностон,

лигнофоль,

бокаут и текстолит.

 

Лигностон представляет собою березо­

 

вую древесину, пропитанную бакелитом, при

 

температуре 150—180° и давлении 35—40

 

атмосфер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лигнофоль составляется из листов фа­

 

нерного шпона и обрабатывается также при

 

высокой температуре и давлении.

 

 

допу­

 

Вкладыши

из этих

материалов

 

скают удельное давление до 75 кг/см2 и

 

могут

работать

при температурах

до 70°;

hпри более высокой температуре происходит разбухание материала. Коэффициент тре­

 

ния лигнофоля и лигностона по стали

Р ис. 247. Крепление

равен примерно 0,005;

предел прочности на

вклады ш а

сжатие равен 1500 кг!

см2.

В корабельных установках вкладыши из дерева, особенно бокаута, применяются весьма часто, когда подвод масла затруднителен, как, например, в подшипниках гребного

293

винта. В этом случае вкладыши из дерева удовлетворительно рабо­ тают при смазке водой.

Текстолит, представляет собой хлопчатобумажную или целлю­ лозную ткань, пропитанную пластмассой и спрессованную под дав­ лением в нагретом состоянии. Коэффициент трения о сталь при нормальной смазке р = 0,02—0,03. Предел прочности на сжатие 2500 кг/см2. Текстолит допускает удельное давление при нормаль­ ной смазке— без искусственного охлаждения — до 75 кг/см2. Мак­ симальная допускаемая температура 75°.

Для предотвращения смещения вкладыша относительно опоры последний фиксируется штифтом (рис. 247, а) или лыской. Штифт

_

мтр

должен быть проверен на срез окружным усилием, равным - ,

где УИтр — момент сил трения

в подшипнике и R — наружный

радиус вкладыша.

 

Бронзовые втулки, применяемые в качестве вкладышей, дела­

ются толщиной

 

 

 

 

 

 

 

3—5 мм,

для

валов диаметром до 50 мм

 

от 50 до

100 мм

5—8 мм.

Литые вкладыши — толщиной

(рис.

233)

 

 

8 =

(0,05—0,1) d — 5 мм.

 

Высота заплечика //= 1 ,2 8 -|-3

мм;

h =

0,5Я.

Толщина баббито­

вой заливки

валовдиаметром

до

100 мм

 

3—5 мм,

для

200 мм

 

от

100 до

5—8 мм,

 

о т

200 до 300 мм

8— 10 мм.

Толщина ласточкина хвоста

баббитовой заливки делается для

указанных диаметров,

соответственно,

от 3 до 5 мм.

 

 

 

Г Л А В А XIX

 

 

 

ПОДШИПНИКИ

КАЧЕНИЯ

 

 

 

§

83. ОБЩАЯ

ЧАСТЬ

 

Рассмотренные выше подшипники скольжения имеют ряд недо­ статков, а именно:

1) сравнительно большие потери на трение, главным образом, в подшипниках, где не удается осуществить жидкостное трение;

2) увеличенное сопротивление трения в период пуска;

3)большая длина вкладыша;

4)большой расход смазки.

Принцип действия подшипника качения заключается в том, чго давление от цапфы или пяты передается неподвижной части через тела качения — шарики или ролики, которые при вращении цапфы перекатываются по окружности.

294

Схема простейшего подшипника показана на рис. 248, где цапфа 1 опирается непосредственно на шарики 2, а последние пере­

катываются по неподвижной

круглой

опоре

3. Следовательно,

в данном случае в подшипнике

вместо

трения

скольжения имеет

место трение качения.

 

 

 

В действительности, как будет видно из дальнейшего, в подшип­ нике нет чистого трения качения, а частично существует и трение

скольжения.

Однако общие потери

трения в этих

подшипниках

значительно меньше, чем в подшипниках

 

скольжения

(при

отсутствии

в

них

 

жидкостного трения).

 

 

 

По направлению воспринимаемой на­

 

грузки подшипники качения подразде­

 

ляются

 

 

 

 

 

1) на радиальные — воспринимающие

 

радиальную нагрузку;

 

 

 

2) радиально-упорные, воспринимаю­

 

щие радиальную и осевую нагрузки;

 

 

3) упорные, воспринимающие только

 

осевую нагрузку. По величине восприни­

 

маемой нагрузки подшипники делятся на

 

легкую, среднюю

и тяжелую

серии.

 

По форме тела качения они делятся

на шариковые

и роликовые.

Преимуществами подшипников качения, по сравнению с под­ шипниками скольжения, являются меньшие потери на трение, а также меньшие значения пускового момента и расхода смазки! Недостатками являются необходимость более точного монтажа, большая жесткость, что неблагоприятно влияет на долговечность при ударных нагрузках, и иногда — сравнительно больший наруж­ ный диаметр.

Из принципа действия подшипника качения следует, что тело качения (шарик или ролик) и опорные части испытывают контакт­ ные напряжения, изменяющиеся по пульсирующему циклу. Это ограничивает долговечность подшипника и пределы мощности, для которых возможно их применение.

Размеры подшипников, изготовляемых нашими заводами, стан­ дартизованы.

§ 84. КОНСТРУКЦИИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

По форме тел качения подшипники подразделяются па шарико­ вые и роликовые.

Шариковые подшипники

Эти подшипники изготовляются следующих видов: 1) одноряд­ ные радиальные, 2) двухрядные сферические, 3) однорядные ра­ диально-упорные, 4) однорядные упорные и 5) двухрядные упорные.

293

На рис. 249 показан однорядный радиальный шариковый под­ шипник. Он состоит из четырех элементов: 1— внутреннее кольцо; 2 — наружное кольцо; 3 — шарики и 4 — сепаратор.

Назначение сепаратора — удерживать шарики на определенном расстоянии друг от друга. Шарики касаются внутреннего и наруж­ ного кольца по дуге, образующей так называемую беговую до­ рожку. Это дает возможность подшипнику воспринимать некоторую

Рис. 249. Однорядный

Рис. 250. Дпухрнд-

Рис. 251.

Піари­

шариковый подшип­

мый шариковый

коный радиально

ник

сферический мод-

упорный

подшип-

 

шипник

ник

осевую нагрузку. На рис. 250 показан двухрядный сферический подшипник, состоящий из тех же элементов, что и однорядный.

Рис. 252. Односторонний упорный

Рис. 253. Двухсторонний упорный

подшипник

подшипник

Этот подшипник воспринимает небольшую осевую нагрузку. На­ ружное кольцо может свободно поворачиваться (вращаться) отно­ сительно точки О в плоскости чертежа, что обеспечивает самоустановку подшипника при перекосе вала (см. рис. 250, а).

На рис. 251 показан шариковый радиально-упорный подшипник. В этом подшипнике па наружном кольце беговая дорожка (канав­ ка) расположена под углом, вследствие чего подшипник может передавать значительные осевые усилия.

296

На рис. 252 показан односторонний шариковый упорный Под­ шипник. Этот подшипник пригоден как для горизонтального, так и для вертикального вала. Подшипник состоит из двух колец и ша­ риков с сепаратором. Подшипник этот разборный. Кольцо, имеющее наименьший внутренний диаметр d, передает осевые усилия от вала второму кольцу с большим внутренним диаметром d\, от которого осевые усилия передаются на неподвижный корпус. Из конструк­ ции ясно, что этот подшипник передает осевые усилия лишь в од­ ном направлении.

На рис. 253 показан двусторонний упорный подшипник, имею­ щий три кольца и два рядД шариков. Среднее кольцо 1 передает осевые усилия от вала на любое кольцо 2, а затем, на неподвижный корпус. Следовательно, этот подшипник двустороннего действия.

Роликовые подшипники

Эти подшипники изготовляются следующих типов: 1) одноряд­ ные, радиальные, 2) двухрядные, 3) радиально-упорные и 4) иголь­

чатые.

Радиальные однорядные изготовляются различных типов (рис. 254). Эти подшипники также состоят из внутреннего и наруж­ ного колец, роликов и сепаратора.

На рис. 254,а ролики несколько утоплены в канавку внутрен­ него кольца. Применяются также конструкции, где ролики утоплены

Рис. 254. Ролико-

Рис. 255. Ролико-

Рис.

256. Р о л ико ­

вый однорядный

вый двухрядный

вый

конический

подш ипник

сферический под­

 

подш ипник

 

шипник

 

 

в канавку наружного кольца. Из рисунка видно, что эти подшип­ ники имеют свободную подвижность одного кольца относительно другого (в осевом направлении) и потому не могут воспринимать осевых нагрузок.

297

На рис. 255 показан роликовый двухрядный сферический под­ шипник, отличающийся от шарикового лишь формой тел качения.

На рис. 256 показан ролико-конический подшипник. В этом подшипнике конические ролики 1 несколько утоплены в канавку

 

внутреннего

кольца

2 и передают

осевые

 

усилия на коническую поверхность наружного

 

кольца

3.

Подшипник — разборный: наружное

 

кольцо можно снимать. Сепаратор удержи­

 

вает ролики на определенном расстоянии друг

 

ст друга.

 

 

 

с

малым и

 

Этот подшипник изготовляется

 

большим углом конусности. Из конструкции

 

видно, что подшипники могут передавать

 

значительные осевые усилия.

 

 

 

Роликовые подшипники имеют то преиму­

 

щество перед шариковыми, что у них контакт

 

роликов с

кольцами

происходит

не

в точке,

 

а по линии и поэтому они могут передать

 

большую нагрузку, а также лучше приспособ­

 

лены

для

работы с

ударными

нагрузками.

Рис. 257. Роликовый

Последним требованиям лучше всего удовлет­

воряет

подшипник с витыми роликами. Такой

подшипник с витыми

роликами

подшипник показан на рис. 257. На ось наде­

 

вается

витой

ролик,

который, благодаря пру­

жинящему действию, хорошо воспринимает ударную нагрузку. Очевидно, этот подшипник непригоден для передачи осевых усилий.

Стремление уменьшить габарит подшип­

 

 

ника привело к созданию игольчатого под­

 

 

шипника, показанного на рис. 258.

 

 

 

В этом подшипнике телами качения

 

 

являются иглы 1 диаметром от 2,5 до 5 мм,

 

 

укладываемые без сепаратора. Зазор между

 

 

иглами сохраняется благодаря слою смазки.

 

 

Эти подшипники воспринимают значи­

 

 

тельную радиальную нагрузку (без осевой)

 

 

и имеют небольшой габарит.

 

 

 

Разновидность габаритов этих подшип­

 

 

ников, предусмотренных

ГОСТ’ом,

весьма

 

 

ограничена.

изготовляются из

 

 

Подшипники качения

 

 

высокоуглеродистой хромисто-марганцевой

 

 

стали.

 

Рис.

258.

Игольчатый

Кольца после токарной обработки зака-

подшипник

ляются для получения необходимой поверх­

и

ролики после

ностной твердости и затем шлифуются. Шарики

горячей или холодной

штамповки

термически

обрабатываются,

а затем подвергаются шлифовке и полировке.

Сепаратор изготовляется из полосовой стали штамповкой.

298

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ