Быстроходность подшипников

Опоры с трением скольжения имеют следующие преимущества: они могут работать при высоких скоростях и нагрузках в агрессивных средах; малочувствительны к ударным и вибрационным нагрузкам; их можно устанавливать в местах, недоступных для установки подшипников качения, например на шейках коленчатых валов. К основным недостаткам опор с трением скольжения относятся более высокие потери на трение при обычных условиях; усложненные системы смазки тяжело нагруженных, быстроходных подшипников; необходимость постоянного контроля за смазкой (исключение представляют приборные подшипники из фторопласта и капрона, а также металлокерамические подшипники), необходимость применения дефицитных материалов и высокой поверхностной твердости цапф; износ; большие осевые габариты.

3. Быстровращающиеся детали (диски и лопатки компрессоров, сепараторы быстроходных подшипников качения) — из стеклопластов, полиамидов, текстолита, волокнита, обладающих малой плотностью и достаточной прочностью.

Рабочий зазор, т. е. зазор в работающем подшипнике, равняется посадочному зазору минус температурное изменение зазора и плюс контактные деформации тел качения и колец от радиальной нагрузки. Температурные изменения зазора возникают в связи с тем, что внутреннее кольцо нагревается, как правило, больше, чем наружное, и работает в условиях худшей теплоотдачи. Разница температур колец доходит до 5...10 °С, а для особо быстроходных подшипников и подшипников, работающих в условиях повышенного тепловыделения на валу (вал — червяк и т. п.),— еще больше.

5. М а с л я н ы м туманом — для особо быстроходных подшипников мри п более 30, чаще более 45-10'' мин '; оно обеспечивает хорошее охлаждение и защиту подшипников. Область применения сокращается в связи с некоторым загрязнением воздуха парами масла.

Тепловой расчет для современных быстроходных подшипников очень важен. Расчет сводится к проверке температуры подшипника или к определению потребного количества прокачиваемого через подшипник масла для того, чтобы температура в подшипнике сохранялась в допустимых пределах.

Несущая способность при применении кремнистого железа 0,25 МПа, а кобальтового железа 0,50 МПа, что обычно бывает достаточно для быстроходных подшипников, включая подшипники паровых и газовых турбин. Подшипники с постоянными магнитами обладают меньшей несущей способностью.

Материалы. Тела качения и кольца изготовляют из высокоуглеродистых хромистых подшипниковых сталей ЩХ15, ШХ15СГ и других с термообработкой до твердости HRC60. . .65 и последующими шлифованием и полированием. Сепараторы чаще всего штам-пуюг из низкоуглеродистой листовой стали. Для быстроходных подшипников изготовляют массивные сепараторы из бронзы, латуни, текстолита, капрона и т. п.

Разрушение сепараторов. Характерно для быстроходных подшипников. Оно происходит от действия центробежных сил и воздействия на сепаратор тел качения.

При больших нагрузках и малых скоростях применяют более вязкие масла, например, индустриальные 45, 50, трансмиссионные и др. Для быстроходных подшипников следует выбирать маловязкие масла с целью уменьшения потерь на трение, например МВП (приборное), индустриальные 12, 20, 30, трансформаторное и др. Физико-химические свойства этих масел указаны в табл. 1.

Материалы. Тела качения и кольца изготовляют из высокоуглеродистых хромистых подшипниковых сталей ШХ15, ШХ15СГ и других с термообработкой до твердости 61...66 HRC3 и последующими шлифованием и полированием. Сепараторы чаще всего штампуют из низкоуглеродистой листовой стали. Для быстроходных подшипников (окружная скорость у>10...15 м/с) изготовляют массивные сепараторы из бронзы, латуни, текстолита, капрона и т. п.

щим перекосы колец, заклинивание тел качения и т. п. При нормальной эксплуатации этот вид разрушения не наблюдается. Разрушение сепараторов. Характерно для быстроходных подшипников. Оно дает значительный процент выхода из строя подшипников. Происходит от действия центробежных сил и воздействия на сепаратор тел качения

Если на опоры действуют одновременно радиальные и осевые нагрузки при /7а>0,3 FT и не требуется самоустановка, в основном применяют конические роликовые или шариковые радиально-упор-ные подшипники. Причем при повыше шых требованиях к жесткости опор и точности фиксирования связанных с ними деталей, например конических (с непрямыми зубьями) и червячных колес, предпочтительны конические роликоподип-пники. Они по стоимости не уступают радиально-упорным шариковым, а при углах контакта 26° и выше дешевле их. Конические рэликоподшипники по сравне-с радиально-упорными шариковыми менее быстроходны, имеют потери на трение, обладают меньшей точностью и боль-шумностью. Если эти требования являются определяющими конкретных опор, следует применить радиально-упорные шариковые подшипники. При увеличении отношения FaIFT нужно принимать шарикоподшипники с большим углом контакта а, так как с его увеличением увеличивается осевг я жесткость, хотя и за счет уменьшения радиальной. Необходимо помнить, что с увеличением а уменьшается быстроходность подшипников. Рекомендуется принимать а=12° при F0//7r = 0,35...0,7 а = 26° при Fa//v = 0,7...1; u = 36° при Fa/Fr>l. При FJFr^\,5 лучше применять конические роликоподшипники, а если невозможно, нужно принять сдвоенные радиально-упорные шарикоподшипники, у которых одноименные торцы расположены в одну сторону (тип 436000, 446000 и 466000). В одной опоре может быть несколькс таких подшипников. На второй опоре в данном случае ставят ;ц а таких же подшипника, воспринимающих осевую нагрузку в обратном направлении, или, если частота вращения вала, один конический роликопод-(см. рис. 5.37). Следует иметь в виду, что отдельно взятый радиально-упорный подлинник воспринимает осевую нагрузку только в одном направлен!и, поэтому для второй опоры принимать радиально-упорный подшипник для восприятия

Проскальзывание иголок в ненагруженной зоне, а также трение иголок друг о друга обусловливают повышенную величину коэффициента трения (f = 0,01 ~ 0,02) и ограничивают быстроходность подшипников пределом 1000-2000 об/мин.

Достаточно сильный пружинный натяг предупреждает смещение шариков под действием центробежных сил, и их вращение под действием гироскопических моментов, снижает трение и позволяет повысить быстроходность подшипников. Натяг нагружает шарики дополнительно к рабочей нагрузке, но благодаря упорядоченному качению шариков несущая способность подшипника в конечном счете возрастает.

§ 17.12. БЫСТРОХОДНОСТЬ ПОДШИПНИКОВ

си- § 17.12. Быстроходность подшипников 360

угла контакта радиально-упорные подшипники могут воспринимать более тяжелые осевые нагрузки. Однако быстроходность подшипников с увеличением угла контакта снижается. Радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники могут -быть использованы и в случае действия на них только

Быстроходность подшипников принято оценивать параметром dmn, где dm — диаметр окружности, соединяющей центры тел качения, мм; п — частота вращения кольца подшипника, об/мин. Для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников со стальными штампованными («змейковыми») сепараторами (см. рис. 27.1) и роликоподшипников с короткими цилиндрическими роликами нормального класса точности (0)dmn = 0,5- 10б мм-об/мин; для тех же подшипников с массивными сепараторами, изготовленными из антифрикционных материалов (бронзы, алюминиевых сплавов, пластмасс), при интенсивной циркуляционной подаче масла параметр dmn достигает 2,8 • 106 мм-об/мин; для конических роликоподшипников dmn к 0,3 • 10е мм • об/мин, а для упорных шарикоподшипников dmn « 0,22-106 мм-об/мин.

Шариковые радиально-упорные п од-шипники (рис. 16.8) способны воспринимать комбинированные радиально-осевые нагрузки. Осевая грузоподъемность их зависит от угла контакта а. Стандартные подшипники имеют угол а = 12; 26 и 36°. С увеличением угла а осевая грузоподъемность возрастает за счет уменьшения радиальной, одновременно снижается и быстроходность подшипников. Подшипники воспринимают осевую нагрузку только в одном направлении. Для восприятия осевых нагрузок в обоих направлениях их устанавлисают парно. Применяют для жестких быстроходных валов.

Проскальзывание иголок в ненагруженной зоне, а также трение иголок друг о друга обусловливают повышенную величину коэффициента трения (f = 0,01 ч- 0,02) и ограничивают быстроходность подшипников пределом 1000-2000 об/мин.

Достаточно сильный пружинный натяг предупреждает смещение шариков под действием центробежных сил, и их вращение под действием гироскопических моментов, снижает трение и позволяет повысить быстроходность подшипников. Натяг нагружает шарики дополнительно к рабочей нагрузке, но благодаря упорядоченному качению шариков несущая способность подшипника в конечном счете возрастает.

17.12. Быстроходность подшипников

Рекомендуем ознакомиться:

Балансировки вращающихся

Безразмерные параметры

Безразмерных комбинаций

Безразмерных отношений

Безразмерных скоростей

Безразмерными величинами

Безразмерная характеристика

Безразмерной плотности

Безразмерного коэффициента

Меню:

Главная страница Термины