25.2 Опори ковзання
Напрямок опорних реакцій може бути радіальним або осьовим. З цим пов”язана різноманітність видів цапф для опор ковзання: шип, шийка, п’ята.
Шип- це цапфа на кінці вала для сприймання радіальних опорних реакцій
R
R
R
Шийка- цапфа на проміжній ділянці вала (радіальні реакції)
Опорами шипів та шийок є радіальні підшипники.
П”ята- цапфа,що сприймає осьову (подовжню) реакцію
Її опорою є підп”ятник,або упорний підшипник
Існують також цапфи для сприймання радіально-упорних реакцій (їх опори- радіально-упорні підшипники).
В найпростішому виконанні підшипник ковзання- це конструкція,що складається з корпусу з розміщеним у ньому вкладишем,на який опирається вал (вісь).
1- вал (шип); 2- вкладиш; 3- корпус.
По Ød- посадка з гарантованим зазором,по Ød1 - з гарантованим натягом. Як корпус,так і вкладиш можуть бути нерознімними (для шипа),або рознімними (для шийки). Корпуси звичайно виконують з чавуну або вуглецевої сталі,а вкладиші - з антифрикційних матеріалів.
В зазорі між робочими поверхнями цапфи і вкладиша знаходиться мастило.
Залежно від товщини та якості шару мастила в цьому зазорі підшипники ковзання можуть працювати в режимах рідинного,напіврідинного (напівсухого) тертя.
Найсприятливіший режим- рідинного тертя.
При цьому для того,щоб між поверхнями тертя міг довготривало існувати шар мастила достатньої товщини (якщо цей шар тонкий- частки мікрона- через шар мастила іде спрацювання металу),в зазорі повинен бути надлишковий тиск.
Залежно від того,як цей тиск створюється,підшипники рідинного тертя бувають:
гідростатичні (надлишковий тиск створюється кінетичнею енергією самої цапфи, що обертається)
2- гідродинамічні-надлишковий тиск створюється насосом або компресором. Найбільш широко застосовують гідродинамічні (легкі швидкохідні вали), а гідростатичні- тільки для важких тихохідих валів.
25.3 Матеріали вкладишів
Застосовуються аноифрикційні матеріали широкого спектру.Це- чавуни
(АСЧ-1,АСЧ -2 і т.п.), бронзи, бабіти, цинкові сплави, алюмінєві (АО-9-1), металокерамічні матеріали, залізографітові, гума, пластмаси, пресована деревина
та ін.
Найпрогресивніші конструкції - біметалічні вкладиші.Справа в тому, що за свій строк служби робоча поверхня вкладища спрацьовується на десяті частки міліметра, але робити вкладиш такої товщини неможливо технологічно та з умов міцності.Тому тонкий антифрикційний шар наноситься на сталеву, чавунну або бронзову основу.
Технології виготовлення біметалічних вкладишів:
1)- заливкою в готову основу (бабіт, бронза, фторопласт, нейлон, капрон, гума), товщина основи
δ=0,04d+2мм,
Товщина антифрикційного шару
δ= 0,001d мм;
2)- штампуванням з біметалічної стрічки (виготовлення її: на стрічку- основу наносять антифрикційний шар заливкою (бабіти), спіканням (порошки), спільним прокатуванням (алюмінєєві сплави). При цьому товщина стрічки -
δ =1,5...2,5мм, а антифрикційного шару δ1=0,2...0,3мм.
Це технологія найпрогресивніша (пішла з Великобританії), витрата кольорових металів зменшується в 10 разів, трудомісткість - в 10, підвищується якість в порівнянні з традиційними технологіями.
РОЗРАХУНОК ПІДШИПНИКІВ КОВЗАННЯ
Є два види розрахунку :
для підшипників напівсухого (напіврідинного) тертя.
для рідинних підшипників