15. Направляющие вращательного движения.

Во всех машинах, где имеется вращательное движение, вра­щающиеся части крепятся на особых деталях, реально представляю­щих геометрические оси вращения этих частей. Такие детали носят название валов и осей.

Вал - деталь машины, вращающаяся в подшипниках и служа­щая опорой для вращающихся деталей, предназначена для передачи крутящего момента.

Простейшие прямые валы имеют форму тел вращения. По кон­струкции различают валы прямые, коленчатые, шлицевые, валы-шестерни и т. д. Особую группу составляют так называемые гибкие валы и торсионы, которые обычно не поддерживают деталей. По на­значению различают: валы передач, несущие зубчатые колеса, шкивы, звездочки; коренные валы машин, которые, кроме деталей передач, несут рабочие органы машины.

Оси в отличие от валов не передают крутящего момента, а толь­ко поддерживают вращающиеся детали.

Опорные участки валов и осей называются цапфами, а опорами для валов и осей являются подшипники, которые подразделяются на подшипники скольжения и подшипники качения.

Подшипники скольжения. Основными элементами их являются: корпус, прикрепляемый к станине машины или составляющий с ней одно целое; вкладыш, воспринимающий давление от цапфы (у разъ­емных подшипников вкладыш тоже разъемный); крышка, удержи­вающая верхнюю половину вкладыша и скрепляющаяся с корпусом подшипника крышечными болтами; смазочное приспособление.

На рис. 1.17 показан простейший глухой (неразъемный) подшип­ник скольжения. В корпусе подшипника делается отверстие, через ко­торое смазка периодически подводится к трущимся поверхностям.

Рис. 1.16. Схема мальтийского механизма:

1 - ведущий кривошип; 2 - ведомое звено; 3 - фиксатор: 4 - рычаг:

5 - копир; 6 - палец-ролик

Рис. 1.17. Глухой (неразъемный) подшипник скольжения

На рис. 1.18 представлен разъемный подшипник скольжения. Соединение крышки с корпусом здесь производится при помощи бол­тов, шпилек или клиньев.

Рис. 1.18. Разъемный подшипник скольжения

Преимущества подшипников скольжения: простота конст­рукции, возможность применения их при любой частоте вращения; относительно небольшие радиальные размеры; возможность разъ­ема, обеспечивающего легкую сборку и пригонку трущихся по­верхностей.

Недостатки подшипников скольжения: сравнительно не­большой КПД; увеличение сопротивления трения в периоды пуска и остановки; большой расход смазки; сложность защиты трущихся частей от загрязнения; сравнительно большие размеры в осевом положении.

При эксплуатации подшипников скольжения необходимо строго соблюдать условия работы, заданные технологическим регламентом; следует правильно осуществить процесс приработки опоры, а также следить за надежностью смазки или при жидком масле контролиро­вать тщательность его фильтрации.

Стремление ликвидировать недостатки подшипников скольже­ния и прежде всего уменьшить потери на трения привело к устройству подшипников, у которых трение скольжения заменено на трение ка­чения. Такие подшипники называют подшипниками качения, устрой­ство которых приведено на рис. 1.19.

Рис. 1.19. Устройство подшипника качения: - наружное кольцо; В - внутреннее кольцо; С - дорожка качения; D - элемент качения; Е - сепаратор

Подшипник качения (см. рис. 1.19) состоит из двух колец: на­ружного (А) и внутреннего (В), между дорожками качения (С) кото­рых помещены элементы качения (D).

I! подшипниках качения распространены следующие элементы: шарики; ролики гладкие цилиндрические (короткие или длинные), цилиндрические витые, конические, бочкообразные, игольчатые.

В большинстве конструкций подшипников элементы качения разделены промежуточным кольцом - сепаратором (Е).

I! подшипниковом узле внутреннее кольцо подшипника качения соединяется с цапфой, наружное - с корпусом данного узла. При та­ком устройстве корпус и цапфа разобщены элементами качения, которые, перекатываясь по дорожкам качения колец при вращении цапфы или корпуса, передают нагрузку от цапфы корпусу или от корпуса цапфе. При работе подшипника качения одно из его колец вращается вместе с подвижной частью машины, для чего оно устанавливается с натягом, а второе остается неподвижным.

Достоинства подшипников качения: незначительные потери от трения, малый расход смазочных материалов, небольшие габариты по длинe. Так как у подшипников качения наблюдается незначительная за­висимость потерь от скорости вращения, коэффициент полезного дейст-вия узла на всех режимах практически одинаков, и это обусловливает меньшую затрату мощности двигателя в период разгона рабочего органа.

Недостатки подшипников качения: сравнительно большие габа-риты по диаметру, отсутствие разъема, что усложняет монтаж под-шипникового узла.

При работе подшипников качения с целью увеличения срока службы следует: обеспечить надёжную защиту от попадания в них пыли, влаги, кислот, щелочей; своевременно смазывать; соблюдать скоростной и силовой режимы работы; строго выполнять условия сборки подшипникового узла.