![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Isbn 5-7723- Севмашвтуз, 2006
- •Введение
- •1 Механические передачи
- •1.1 Общие сведения о механических передачах
- •1.2 Классификация механических передач
- •1.3 Основные характеристики механических передач
- •2 Зубчатые передачи
- •2.1 Общие сведения о зубчатых передачах
- •2.2 Классификация зубчатых передач
- •2.3 Конструкция зубчатых колес
- •2.4 Способы нарезания зубьев
- •2.5 Нормы точности
- •2.6 Основные геометрические и кинематические характеристики эвольвентных цилиндрических зубчатых передач
- •2.7 Силы и напряжения в зубчатом зацеплении
- •2.8 Критерии работоспособности зубчатых передач
- •2.9 Материалы зубчатых колес
- •2.10 Допускаемые напряжения
- •2.10.1 Допускаемое контактное напряжение
- •2.10.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •2.11 Проектировочный расчет цилиндрических зубчатых передач
- •2.11.1 Исходные данные для проектировочного расчета
- •2.11.2 Предварительные расчеты
- •2.11.3 Коэффициент нагрузки
- •2.11.4 Последовательность расчета
- •2.11.5 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •2.11.6 Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •3 Червячные передачи
- •3.1 Общие сведения о червячных передачах
- •3.2 Классификация червячных передач
- •3.3 Основные геометрические и кинематические характеристики червячных передач
- •3.4 Силы в червячной передаче
- •3.5 Критерии работоспособности червячных передач
- •3.6 Материалы червячной пары и допускаемые напряжения
- •3.6.1 Материалы червячных колес
- •3.6.2 Материалы червяков
- •3.6.3 Допускаемые напряжения
- •3.7 Проектировочный расчет червячных передач
- •3.7.1 Исходные данные
- •3.7.2 Последовательность расчета
- •3.7.3 Проверочный расчет червячной передачи
- •4 Ременные передачи
- •4.4 Материалы шкивов
- •4.5 Основные геометрические и кинематические характеристики ременных передач
- •4.6 Критерии работоспособности ременных передач
- •4.7 Проектировочный расчет клиноременных передач
- •4.7.1 Исходные данные
- •4.7.2 Расчет параметров передачи
- •4.7.3 Силы, действующие на валы
- •5 Цепные передачи
- •5.2 Цепи цепных передач
- •5.3 Особенности конструирования и эксплуатации цепных передач
- •5.4 Материалы звездочек цепных передач
- •5.5 Критерии работоспособности цепных передач
- •5.6 Основные геометрические и кинематические характеристики цепных передач
- •5.7 Проектировочный расчет цепных передач
- •5.7.3 Проверочный расчет цепной передачи
- •Цепи приводные роликовые и втулочные (по гост 13568-97)
- •6 Валы и оси
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Конструктивные элементы валов и осей
- •6.3 Критерии работоспособности валов
- •6.4 Проектировочный расчет валов
- •6.5 Проверочный расчет на статическую прочность
- •6.6 Проверочный расчет на усталостную прочность
- •7 Подшипники
- •7.1. Подшипники скольжения
- •7.1.1 Общие сведения
- •7.1.2 Подшипниковые материалы
- •7.1.3 Конструкция корпусов подшипников
- •7.1.4 Конструкция вкладышей
- •7.1.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
- •7.1.5.1 Проверочный расчет по допускаемым давлениям в подшипнике
- •7.1.5.2 Проверочный расчет на нагрев и скорость износа
- •7.2. Подшипники качения
- •7.2.1 Общие сведения
- •7.2.2 Классификация подшипников качения
- •7.2.3 Основные типы подшипников качения
- •7.2.4 Обозначение подшипников качения
- •7.2.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников качения
- •7.2.5.1 Подбор подшипников
- •7.2.6 Крепление наружных и внутренних колец подшипников
- •7.2.7 Способы установки подшипников
- •8 Муфты
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Постоянные муфты
- •8.2.1 Жесткие муфты
- •8.2.2 Компенсирующие муфты
- •8.2.3 Упругие муфты
- •8.3 Сцепные управляемые муфты
- •8.3.1 Сцепные управляемые муфты зацепления
- •8.3.2 Фрикционные муфты
- •8.4 Самодействующие муфты
- •8.4.1 Предохранительные муфты
- •8.4.2 Обгонные муфты
- •8.4.3 Центробежные муфты
- •8.5 Подбор муфт
- •Список литературы
- •Бабкин Александр Иванович
- •Сдано в производство Подписано в печать
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
7 Подшипники
Подшипники являются опорами вращающихся валов и осей. Главное их назначение – снижение потерь на трение при вращении вала или оси. Кроме этого, некоторые из подшипников служат для фиксации вала или оси от осевого смещения.
Подшипники воспринимают нагрузки от валов и осей и передают их на корпус конструкции.
По принципу работы подшипники подразделяются на две большие группы:
подшипники скольжения;
подшипники качения.
По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники подразделяются на группы:
радиальные подшипники – воспринимающие радиальную нагрузку (перпендикулярную оси вращения);
упорные подшипники – воспринимающие осевую нагрузку (параллельную оси вращения);
радиально-упорные подшипники – воспринимающие, в основном, радиальную и небольшую осевую нагрузку;
упорно-радиальные подшипники – воспринимающие, в основном, осевую и небольшую радиальную нагрузку.
Подшипниковые узлы, кроме самого подшипника, могут включать:
корпус (который может быть отдельным, а может быть встроенным в конструкцию);
защитные устройства (крышки, уплотнения);
смазочные устройства.
7.1. Подшипники скольжения
7.1.1 Общие сведения
Подшипники скольжения широко применяются в качестве опор валов турбин, двигателей внутреннего сгорания, центробежных насосов, центрифуг, металлообрабатывающих станков, прокатных станов, тяжелых редукторов и т.д.
Подшипники скольжения состоят из участка вала (оси) и вкладыша, конструкция и материалы которых служат целям снижения трения при вращении вала (оси).
Подшипники скольжения чаще всего бывают радиальные (рис. 7.1а). Они имеют цилиндрическую шейку вала и вкладыш в виде втулки. Упорные подшипники обычно называют пятой (рис. 7.1б), а вкладыш – подпятником. Иногда применяют гребенчатые пяты (рис. 7.1в). Значительно реже применяются подшипники конической и сферической формы.
|
|
|
а |
б |
в |
Рис. 7.1. Типы подшипников скольжения |
Для работы с минимальным износом подшипники должны смазываться. Наибольшее применение имеет жидкостная смазка. Применяются также вкладыши из самосмазывающихся материалов, с твердосмазочными покрытиями и газообразными смазочными материалами. В низкоскоростных малоответственных подшипниках может применяться консистентная смазка.
Для того, чтобы между трущимися поверхностями мог длительно существовать масляный слой, в нем должно быть избыточное давление, которое возникает в слое жидкости при вращении шейки вала (гидродинамическая смазка) или создается насосом (гидростатическая смазка).
Основное применение имеют подшипники с гидродинамической смазкой (рис. 7.2). В неподвижном положении вал лежит на поверхности вкладыша. При начале движения он стремится катиться по поверхности вкладыша, выдавливая смазку из зазора (рис. 7.2а). Так как величина зазора незначительная (несколько десятых или сотых долей мм) смазка не успевает выдавливаться из зазора и на поверхности вала возникает гидродинамическое давление, поднимающее вал над поверхностью вкладыша (так называемый гидродинамический клин) (рис. 7.2б). При увеличении скорости вращения толщина слоя масла увеличивается и при наборе определенной частоты вращения, вал повисает, не касаясь поверхности вкладыша, сводя силу трения и скорость износа поверхностей к крайне незначительным величинам. Такой вид трения называют жидкостным трением.
|
|
|
|
|
а |
б |
|
Рис. 7.2. Схема работы гидродинамической смазки |
Гидродинамическую смазку можно обеспечить в очень широком диапазоне скоростей, кроме очень низких. При работе вал занимает в подшипнике эксцентричное положение (рис. 7.2б) под действием внешних нагрузок.
В подшипниках с гидростатической смазкой давление в поддерживающем слое смазки создают с помощью насоса, подающим его в зазор между шейкой вала и вкладышем (рис. 7.3). Давление смазки в гидросистеме и ее расход определяется зазором между валом и вкладышем, радиальной силой и вязкостью смазки.
|
Рис. 7.3. Схема работы гидростатической смазки |
Достоинства подшипников скольжения:
Высокая работоспособность при больших скоростях;
Надежная работа при вибрационных и ударных нагрузках (благодаря демпфирующим свойствам масляной прослойки);
Бесшумность и плавность работы;
Простота конструкции;
Возможность применения разъемных конструкций;
Небольшие радиальные размеры.
Недостатки подшипников скольжения:
Чувствительность к режиму смазки;
Чувствительность к перекосам;
Значительный расход смазки;
Высокие потери на трение при пуске, особенно при низких температурах;
Большая длина.
Область применения подшипников скольжения:
Подшипники, которые необходимо по условиям сборки выполнять разъемными (например, опоры коленчатых валов);
Подшипники особо тяжелых валов, для которых трудно или невозможно подобрать подшипники качения (например, гребные валы, опоры валков прокатных станов);
Подшипники, подверженные значительным вибрационным нагрузкам и ударам;
Подшипники, требующие малых радиальных размеров (например, близкорасположенных валов);
Подшипники для особо точного и равномерного вращения (например, в высокоточных станках);
Подшипники вспомогательных тихоходных малоответственных механизмов.