Презентация Подшипники скольжения (ПС) онлайн

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Для работы с подшипником цапфы вала необходимо подвергать термической или химикотермической обработке с целью получения высокой твёрдости рабочей поверхности (> HRC 50…55). Точность изготовления диаметральных размеров цапфы  по 6…7 квалитету ЕСДП, а шероховатость поверхности Ra – 2,5…0,25 мкм. Более высокая гладкость поверхности цапфы нежелательна (хуже удерживает смазку). Для работы с подшипником цапфы вала необходимо подвергать термической или химикотермической обработке с целью получения высокой твёрдости рабочей поверхности (> HRC 50…55). Точность изготовления диаметральных размеров цапфы  по 6…7 квалитету ЕСДП, а шероховатость поверхности Ra – 2,5…0,25 мкм. Более высокая гладкость поверхности цапфы нежелательна (хуже удерживает смазку). Виды трения в зависимости от количества смазочного материала в подшипнике скольжения: 1) жидкостное трение характеризуется полным разделением слоем смазки поверхностей цапфы и подшипника (коэффициент трения и коэффициент потерь энергии в подшипнике при этом виде трения минимальны); 2) полужидкостное трение – основная часть взаимодействующих поверхностей разделена слоем смазочной жидкости, а поверхности подшипника и цапфы контактируют вершинами микронеровностей; 3) полусухое (граничное) трение – поверхности цапфы вала и подшипника почти постоянно контактируют между собой, однако между ними имеется некоторое количество смазочного материала; 4) сухое трение – в зазоре между поверхностями цапфы вала и подшипника смазочный материал отсутствует полностью, вследствие чего эти поверхности находятся в состоянии непрерывного контакта.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Гидродинамическое смазывание реализуется только в процессе вращения цапфы в подшипнике после достижения критической скорости вращения (рис. 10.5). Первоначально цапфа неподвижного вала лежит на поверхности подшипника (рис. 10.5.а), и поэтому начальный период вращения вала характеризуется режимом граничной смазки. Гидродинамическое смазывание реализуется только в процессе вращения цапфы в подшипнике после достижения критической скорости вращения (рис. 10.5). Первоначально цапфа неподвижного вала лежит на поверхности подшипника (рис. 10.5.а), и поэтому начальный период вращения вала характеризуется режимом граничной смазки. По мере увеличения угловой скорости цапфы частицы смазочного масла за счёт налипания на её

Содержание слайда: При жидкостном разделении трущихся поверхностей коэффициент трения составляет (1…3)10-3, в то время как при граничном трении для разных материалов он колеблется от 110-2 (оловянистые баббиты) до 810-2 (антифрикционные чугуны). При жидкостном разделении трущихся поверхностей коэффициент трения составляет (1…3)10-3, в то время как при граничном трении для разных материалов он колеблется от 110-2 (оловянистые баббиты) до 810-2 (антифрикционные чугуны). Следовательно, в нормальных условиях работы механизмов наибольший износ подшипников должен происходить при граничном трении, то есть в периоды их разгона (в периоды запуска механизмов). Однако интенсивное изнашивание во многих случаях наблюдается и вследствие многих других причин (тяжёлые условия работы, небрежное обслуживание и т.п.). В практике эксплуатации подшипников скольжения можно наблюдать следующие виды их изнашивания: 1) абразивный (происходит при попадании твёрдых частиц в рабочий зазор подшипника); 2) усталостное выкрашивание при действии пульсирующих нагрузок; 3) перегрев, являющийся следствием сухого трения и приводящий в конечном итоге к заеданию цапфы в подшипнике, появлению задиров или к выплавлению антифрикционного слоя материала. Таким образом, основным критерием работоспособности подшипника, работающего на принципе трения скольжения, следует считать износоустойчивость трущейся пары.

Содержание слайда: Поэтому проектный расчёт подшипника (определение основных габаритных размеров) ведут, как правило, ориентируясь на возможность граничного трения, а величину зазора в трущейся паре, интенсивность подачи смазки при принудительном циркуляционном смазывании определяют по условию обеспечения режима гидродинамической смазки трущихся поверхностей. Расчёты подшипников на обеспечение гидродинамического режима смазки в настоящем курсе лекций не рассматриваются. Поэтому проектный расчёт подшипника (определение основных габаритных размеров) ведут, как правило, ориентируясь на возможность граничного трения, а величину зазора в трущейся паре, интенсивность подачи смазки при принудительном циркуляционном смазывании определяют по условию обеспечения режима гидродинамической смазки трущихся поверхностей. Расчёты подшипников на обеспечение гидродинамического режима смазки в настоящем курсе лекций не рассматриваются. При проектном расчёте принимается допущение: удельное давление считается распределённым равномерно как по диаметру цапфы, так и по её длине. В этом случае условие прочности по среднему давлению p между контактирующими поверхностями цапфы вала и подшипника будет ; (10.1) где R – радиальная нагрузка, действующая на цапфу вала, d – диаметр цапфы, l – рабочая длина подшипника, p – величина действующего среднего давления в подшипнике, [p] – допустимая величина этого давления. При проектном расчёте задаются величиной коэффициента длины подшипника . Для несамоустанавливающихся опор рекомендуют принимать  = 0,4…1,2 (в отечественной технике чаще всего  = 0,6…0,9). Применение самоустанавливающегося подшипника позволяет увеличить коэффициент длины до  = 1,5…2,5.

Содержание слайда: При заданном коэффициенте длины подшипника его диаметр может быть найден по соотношению При заданном коэффициенте длины подшипника его диаметр может быть найден по соотношению . (10.2) Величину энерговыделения в работающем подшипнике характеризует произведение среднего давления p на скорость скольжения v. С целью предотвращения перегрева подшипника производится проверка подшипника и по этому критерию. Выражая скорость скольжения через параметры вращательного движения ( и n – угловая скорость и частота вращения цапфы вала, r – её радиус) и среднее давление по зависимости (10.1), критерий работоспособности подшипника по условию перегрева можно записать следующим образом . (10.3) Исходя из последнего выражения, при известных материалах трущейся пары цапфа-вкладыш подшипника удобно найти длину подшипника следующим образом

Содержание слайда: (10.4) а далее по выражению (10.1) можно вычислить необходимый диаметр цапфы . (10.1) Приведённый вид расчёта обычно используется при проектировании опор с необеспеченным жидкостным трением или является предварительным при проектировании опор жидкостного гидродинамического трения, параметры которых уточняются в последующем в процессе гидродинамического расчёта подшипника скольжения.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Пятая и шестая цифры отведены для обозначения конструктивной разновидности подшипника. Пятая и шестая цифры отведены для обозначения конструктивной разновидности подшипника. Седьмой цифрой обозначается серия ширин (цифры от 0 до 9), лёгкой серии обычно соответствует 0 или 1. Материалы для изготовления подшипников качения. Кольца и тела качения (шарики, ролики) подшипников качения изготавливают из специальных высокохромистых легированных сталей (ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, 20ХН4А и др.) с улучшающей термообработкой до HRC 61…67 при неоднородности твёрдости не более 3 HRC для каждого из колец и для всех тел качения. Сепараторы чаще всего выполняют штампованными из стальной (мягкая малоуглеродистая сталь) ленты. Сепараторы скоростных подшипников делают из антифрикционных материалов (латуни, бронзы, алюминиевых сплавов, текстолита и других пластмасс).

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Эквивалентная нагрузка RE подшипника качения может быть вычислена по выражению Эквивалентная нагрузка RE подшипника качения может быть вычислена по выражению ; (11.1) где Fr и Fa – радиальная и осевая составляющие нагрузки, действующей на вращающееся кольцо подшипника, X и Y – коэффициенты влияния радиальной и осевой нагрузок, соответственно; V – коэффициент вращающегося кольца (если относительно действующей нагрузки вращается внутреннее кольцо, то V = 1, если наружное  V = 1,2); KБ – динамический коэффициент безопасности, учитывающий действие динамических перегрузок на долговечность подшипника (для редукторов общего применения KБ= 1,3…1,5); KT– коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипникового узла на долговечность подшипника. При рабочей температуре подшипникового узла t  100 C, принимают KT = 1, а для температур 100 < t  250 C температурный коэффициент можно определить по эмпирической зависимости . (11.2) Для радиальных подшипников, не воспринимающих осевую нагрузку (например, для роликовых цилиндрических), Fa = 0 и X = 1; для упорных – Fr = 0 и Y = 1. Для остальных подшипников в стандарте указывается величина «e», зависящая в основном от угла наклона беговой дорожки к оси вращения.

Содержание слайда: Если для внешних сил, действующих на подшипник, Fa / VFr  e, то X = 1, а Y = 0. В противном случае, когда Fa / VFr > e, X и Y определяются по каталогу для данного типа подшипников. Если для внешних сил, действующих на подшипник, Fa / VFr  e, то X = 1, а Y = 0. В противном случае, когда Fa / VFr > e, X и Y определяются по каталогу для данного типа подшипников. При нагружении радиально-упорных подшипников радиальной нагрузкой наклон контактной линии между внешним кольцом и телом качения на угол  к торцовой плоскости подшипника вызывает появление осевой составляющей, которая либо суммируется с внешней осевой силой, либо вычитается из неё, в зависимости от их величин и схемы установки подшипников. Долговечность подшипника, его базовая динамическая грузоподъёмность и эквивалентная динамическая нагрузка связаны соотношением ; (11.3) где L10 в миллионах оборотов вращающегося кольца, а Lh10 в мото­часах работы подшипника; n – частота вращения подвижного кольца, мин-1, p – показатель степени кривой усталости; для шариковых подшипников p = 3, для роликовых  p = 10/3.

Содержание слайда: Срок работоспособности механизма указывается в задании на его разработку. Принимая долговечность подшипника равной этому сроку (предпочтительный вариант) или некоторой части этого срока при назначении замен подшипников в процессе эксплуатации (вариант с текущим ремонтом) и используя зависимость (11.3), определяем необходимую динамическую грузоподъёмность подшипника Срок работоспособности механизма указывается в задании на его разработку. Принимая долговечность подшипника равной этому сроку (предпочтительный вариант) или некоторой части этого срока при назначении замен подшипников в процессе эксплуатации (вариант с текущим ремонтом) и используя зависимость (11.3), определяем необходимую динамическую грузоподъёмность подшипника ; (11.4) где величина p в показателе степени у скобок зависит от типа подшипника (см. выше). По известной требуемой величине грузоподъёмности подшипник выбирается из соответствующего каталога, при этом грузоподъёмность выбранного подшипника должна быть не меньше требуемой.

Содержание слайда: Подшипники качения обладают полной взаимозаменяемостью. Присоединительными размерами этих подшипников являются внутренний диаметр d, наружный диаметр D и ширина кольца B. Допуски на изготовление посадочных поверхностей подшипника не совпадают с допусками по квалитетам, установленными для гладких поверхностей. Подшипники качения обладают полной взаимозаменяемостью. Присоединительными размерами этих подшипников являются внутренний диаметр d, наружный диаметр D и ширина кольца B. Допуски на изготовление посадочных поверхностей подшипника не совпадают с допусками по квалитетам, установленными для гладких поверхностей. Стандартом установлены следующие обозначения полей допусков по классам точности подшипников: для отверстия внутренних колец L0, L6, L5, L4, L2; для наружных колец (валы) l0, l6, l5, l4, l2. При этом допуски на отверстия внутренних колец перевернуты относительно нулевой линии, то есть поле допуска расположено не в тело кольца, как это принято для рядовых деталей, а из тела. Вследствие перевернутости поля допуска L все посадки внутреннего кольца сдвигаются в сторону больших натягов - переходные посадки n, m и k становятся посадками с натягом, причем величина натяга в таких посадках несколько меньше по сравнению с нормальными посадками с натягом (от p до zc), а посадки с зазором h переходят в группу переходных посадок.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: