Бесконтактные опоры:
электромагнитный подвес;
электростатическая опора;
магнитная опора;
аэрогидростатический подвес;
аэрогидродинамический подвес;
комбинированная опора.
Рассмотрим подробно эти виды опор:
1.Опоры с трением качения.
1.1. Шарикоподшипники.
(вернуться к оглавлению)
По конструкции они сложнее и больше по габаритам опор с трением скольжением, но имеют ряд преимуществ перед ними:
в несколько раз меньший момент трения;
малую чувствительность к изменению 1°С ;
высокая точность центрирования оси прибора;
большая вибропрочность идолговечность
По характеру нагрузки шарикоподшипники разделяют на:
радиально-однорядные (ГОСТ 8338-57);
радиально-упорные (магнетные) (ГОСТ 832-62);
радиально-упорные насыпные (изготавливаются по специальным техническим условиям).
Роликовые не применяются в авиационном приборостроении, т.к. имеют больший момент трения в сравнении с шариковыми.
Радиальные применяются при наличии радиальных нагрузок. Могут выдерживать и небольшие осевые нагрузки, составляющие от 1/3 до 1/60 от радиальной. Сепараторы обычно делают из стали и бронзы.
Радиально-упорные используются при наличии как радиальных так и осевых нагрузок.
Ш
арикоподшипники
магнетного типа обеспечивают раздельную
установку внутреннего и наружного
колец, т.е. являются разборными. Бывают
подшипники со съемным наружным кольцом
(как на рис.) или со съемным внутренним.
В скоростных подшипниках магнетного
типа применяют текстолитовые сепараторы
(Юн-30 тыс. об/мин.). В тихоходных могут
быть и металлические сепараторы.
Радиально-упорные насыпные для уменьшения габаритов могут выполняться без внутреннего кольца. С шариками соприкасается сама цапфа, которая может быть либо конической, либо цилиндрической, либо галтельной.
Во избежание взаимного смещения шариков и возникновения при этом значительного трения шарики разделяются сепаратором.
В тех случаях, когда важно иметь минимальное трение используют металлические сепараторы. Сепараторы радиальных шарикоподшипники чаще выполняют из стали ( ОХ18Н9; 1Х18Н9; ст. 10), латуни Л-62 и бронзы БРАЖ.
До последнего времени лучшими материалами для сепараторов главных опор считался текстолит. Но при скоростях 60000 * 100000 об/мин он разрушается из-за недостаточной теплостойкости, прочности и износоустойчивости. Поэтому в последнее время используются нейлоновые, капроновые и полиэтиленовые сепараторы.
Нейлоновые сепараторы при скоростях 30000 * 60000 об/мин за 400 часов не имеют значительных следов износа и деформации.
Д
ля
повышения прочности полимерные материалы
могут выполняться с разными наполнителями.
Полимерные материалы, снижая моменты
трения главных опор, повышают их качество
и долговечность. Их можно использовать
в условиях тропического климата.
Шарикоподшипники
изготавливают из высокоуглеродистой
хромистой стали. Кольца из ШХ-15; шарики
- ШХ-6. Кольца и цапфы закаливаются до
твердости НКС 61
65,
а шарики до ИКС 62
66.
От частоты шарниров и рабочих дорожек колец в значительной мере зависит работа, подшипников. Поэтому в прецизионных подшипниках качество поверхностей должно соответствовать 12 13 классу чистоты.
В зависимости от точности изготовления деталей шариковые подшипники делятся на 8 классов:
- нормальный (Н); - особо высокий (А.В);
-повышенный (П); - прецизионный (А);
-особо повышенный (В.П); - особо прецизионный (СА);
- высокий (В); - сверх прецизионный (С).
В гироскопических приборах применяют подшипники трех самых высоких классов: А, СА и С, т.к. при больших скоростях вращения даже малейшее искажение формы подшипника приведет к значительным динамическим нагрузкам и в конечном итоге к разрушению опор.