Трение в кинематических парах
Общие понятия и определения трения скольжения
Поступательная пара.
Трение плоского ползуна, перемещающегося по наклонной плоскости
Трение в клинчатом ползуне.
Трение в винтовой кинематической паре
КПД винтовой кинематической пары
Трение в плоской кольцевой пяте
Трение во вращательной кинематической паре
Трение качения
ПОДШИПНИКИ
Служат для поддержания валов в пространстве и передачи от них нагрузок на корпус
Скольжения
Качения
Подшипники качения являются основным видом опор для вращающихся деталей.
Подшипник состоит из наружного 1 и внутреннего 2 колец, тел качения 3 и сепаратора 4. Сепаратор предназначен для удержания тел качения на заданном расстоянии друг от друга.
качения
Достоинства:
- меньшие моменты трения и тепловыделения;
- простота обслуживания;
- меньший расход смазки и цветных металлов
- стандартизация и взаимозаменяемость
- меньшая ширина подшипника при той же несущей способности
Недостатки:
- большие диаметры подшипника при той же несущей способности
- ограниченные размеры по диаметру
- малая долговечность и шум в работе при больших скоростях
- плохо демпфируют ударные нагрузки
Классификация и условные обозначения
Подшипники качения классифицируют по следующим признакам:
1) по форме тел качения– шариковые (рис.а…г) и роликовые (рис.д…ж); причем последние могут быть с короткими цилиндрическими (рис.д), бочкообразными (рис.д), коническими (рис.ж), игольчатыми и витыми роликами;
2) по направлению воспринимаемой нагрузкиразличают подшипники:
радиальные, предназначенные для восприятия преимущественно радиальных нагрузок (рис.а, б,д,е);
радиально-упорные, воспринимающие одновременно действующие радиальные и осевые нагрузки (рис.в, ж);
упорные, воспринимающие только осевые нагрузки (рис.г);
3) по числу рядов тел каченияподшипники делят наоднорядные(рис.а, д),двухрядные(рис.б, е) и многорядные.
4) по сериям диаметров– легкая, средняя, тяжелая
по сериям ширин– узкая, широкая, нормальная (не обозначается)
Основное условное обозначение может состоять из семи цифр, обозначающих внутренний диаметр подшипника, размерную серию, тип и конструктивные особенности.
Нули, стоящие левее последней значащей цифры, не проставляют. Для подшипника с внутренним диаметром от 20 до 495 мм две последние цифры, умноженные на 5, дают внутренний диаметр подшипника.
Третья цифра справа обозначает серию диаметров и совместно с седьмой цифрой, обозначающей серию ширин, определяет размерную серию подшипника.
МАТЕРИАЛЫ ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВ
Детали подшипников воспринимают значительные контактные нагрузки. Кольца и тела качения изготавливают из специальных подшипниковых сталей с высоким содержанием хрома: ШХ15, ШХ15-Ш, ШХ15-В, ШХ15СГ и др. В зависимости от марки стали твердость колец и роликов составляет 58…66 HRC, а шариков 63…67HRC.
Сепараторы подшипников работают в условиях трения скольжения с телами качения, поэтому их изготавливают из антифрикционных материалов.
Сепараторы обычных подшипников изготавливают из мягкой углеродистой стали. Сепараторы высокоскоростных подшипников выполняют из текстолита, фторопласта, латуни и бронзы.
Характер нагружения деталей подшипников
Даже при постоянной радиальной нагрузке на подшипник тела качения и кольца нагружены периодически меняющимися напряжениями.
Характер изменения контактных напряжений при вращающемся внутреннем кольце подшипника в наиболее нагруженной точке наружного кольца показан на рис. а, для точки внутреннего кольца, первоначально совпадающей с плоскостью действия силыF0– на рис.б.