Поверхности подшипников

Подшипники классифицируют по виду трения и воспринимаемой нагрузке. По ти'/у трения различают: подшипники скольжения, у которых опорный V41CTOK вала скользит по поверхности подшипника; подшипники 1;а
Опорный участок вала называют цапфой. Форма рабочей поверхности подшипника скольжения так же, как н форма напфы вала, может быть цилиндрической (рис. 16.1, а), плоский (рис. 16.1,5),

0ср = ~~ld -- среднее давление, приходящееся на единицу проекции опорной поверхности подшипника.

Такую охлаждаемую площадь можно получить, если на наружной поверхности подшипника расположить ребра. Для уменьшения требуемой величины А нуж-ио также интенсифицировать отвод тепла обдувом подшипника. При скорости

В выражении (114) ц — динамическая вязкость масла, кгс-с/м2; со — окружная скорость, с"1; к — удельная нагрузка на единицу несущей поверхности подшипника, .кгс/м2 ; \/ - относительный зазор (\/ = Д/rf).

Если к валу присоединены несбалансированные массы, то при циклических движениях вала возникают центробежные силы, пропорциональные радиусу движения центра вала. В области высоких значений ^ вал, сместившийся под влиянием внешних возмущений с равновесного положения (точка Б, рис. 350, б) совершает движение по спирали возрастающего радиуса, пока не приблизится к поверхности подшипника и не оттолкнется от нее под действием гидродинамических сил, возвращаясь в исходное положение, после чего цикл возобновляется.

Коэффициент трения в области полужидкостной смазки уменьшается с увеличением л, т. е. для подшипника с заданной удельной нагрузкой и вязкостью масла — с увеличением частоты вращения. Это означает, что по мере увеличения частоты вращения вал отходит от поверхности подшипника; число соприкасающихся микронеровностей уменьшается.

Для обеспечения правильной циркуляции масла следует предусматривать на упорной поверхности подшипника радиальные канавки 5 для выхода масла (вид о). В конструкции п канавки сообщены с маслонодводящими отверстиями продольными пазами 6, расположенными в ненагруженной области подшипника; во избежание быстрого сброса масла наружу радиальные канавки сделаны несквозными. В конструкции р масло подается в кольцевое пространство, образованное фаской на фланце подшипника, откуда поступает на торцовую н цилиндрическую поверхности трения.

Прирабатываемое™. Приработка заключается в сглаживании микронеровностей и выступающих участков поверхности подшипника, образующихся в результате неточностей изготовления и монтажа.

В конструкции подшипников из алюминиевых сплавов надо учитывать их высокий коэффициент линейного расширения. При нагреве зазор в подшипнике возрастает, поэтому «холодный» зазор делают минимальным, совместимым с условием надежной работы подшипника в пусковые периоды. Кроме того, при нагреве возрастает натяг на посадочной поверхности подшипника. Подшипники из алюминиевых сплавов применяют предпочтительно в корпусах из тех же сплавов.

Опорные сферические поверхности подшипника и корпуса изготовляют из материалов, образующих антифрикционную пару. При установке в стальной корпус подшипник выполняют из бронзы или заливают его сферическую поверхность свинцовистой бронзой. При установке в чугунный корпус и корпус из легких сплавов подшипник делают стальным; твердость сферической поверхности должна быть>НКС 50.

Рабочие поверхности подшипников с заливкой свинцовой бронзой обрабатывают тонкой расточкой алмазными или твердосплавными резцами с малыми подачами и большими скоростями резания (600 — 800 м/мин).

Для удаления грязи на рабочей поверхности подшипников предусматривают сквозные канавки (рис. 376).

Несущие поверхности подшипников небольшого и среднего размеров выполняют в виде дисков из антифрикционной бронзы с фрезерованными наклонными площадками и маслораспределительными канавками. В серийном производстве рабочие поверхности изготовляют холодным калибровочным штампованием, которое обеспечивает высокую точность и малую шероховатость поверхностей.

Несущие поверхности подшипников с постоянным направлением вращения делают с односторонними скосами (рис. 413, а), реверсивных подшипников - с двухсторонними (вид б).

Рабочие поверхности подшипников целесообразно подвергать упрочнению путем создания в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия.

Новое направление в технике высокотемпературных подшипников — смазка микросферическими порошками, состоящими из правильных микросфер (диаметр 1 — 3 мкм, отклонения размеров сфер в порошке < 10%), изготовленных из материалов высокой твердости (HV 800—1000) и жаропрочности (вольфрамовые сплавы, науглероженное карбонильное железо). Несущие поверхности подшипников выполняют из материалов такой же твердости (азотированные стали; стали, наплавленные металлокерамикой и стеллитами). Диаметральный зазор в подшипниках v/ = 0,0002 -г 0,0005.

Форма рабочей поверхности подшипников и цапф может быть не только цилиндрической, но и конической, и шаровой. Конические и шаровые подшипники применяются редко.

При этом масло интенсивно разбрызгивается и капли его оседают на все поверхности, находящиеся внутри корпуса (картера), в котором расположена передача, в том числе и на поверхности подшипников качения. Самая обильная смазка достигается поливанием передачи с помощью специальной смазочной системы, питаемой

В последние годы в США разработан промышленный способ покрытия оловом поверхности подшипников сплавов этой группы толщиной 5—20 мк. Таким образом, достигаются улучшение прирабатываемое™, снижение износа вала, увеличение способности к поглощению абразивных частиц, загрязняющих смазку, и предохранение вала и вкладыша от схватывания как в период приработки, так и в случае возникновения местных высоких удельных давлений и разрывов м.эсляной пленки [19], [11].

масляного насоса, стержень клапана, распределитель зажигания и т. д.), трение качения (шарики и ролики подшипников качения, зубья колес), сопротивление смятию (несущая сторона стержня клапана, поверхность коромысла клапана, кулачки кулачкового вала и т. д.), жидкостное трение (отверстие иглы инжектора, лопатки турбины, впускной и ньшускной патрубки и т. д.), динамическое уплотнение (втулка шкива коленчатого вала, рабочая площадка водяного насоса и т. д.), статическое уплотнение (гнездо клапана, опора кожуха картера и т. д.), точная установка с напряжениями (опорные поверхности подшипников, расточка под коленчатый вал в картере и т. д.). Условия функционирования поверхности' были подразделены на очень трудные, трудные, средние и легкие с тем, чтобы в дальнейшем уточнить эту градацию в виде числовых значений факторов, определяющих эти условия (например, для трения скольжения — скорости перемещения, удельные нагрузки, применяемые смазки и т. д.). По роду материала, из которого изготовлены детали, последние были подразделены на стальные, чугунные, алюминиевые и бронзовые.

III-IV Отклонение формы цилиндрических поверхностей Некруглость Посадочные поверхности подшипников качения классов С и А и отверстия в корпусах под эти подшипники. Подшипниковые шейки шпинделей станков повышенной точности. Цапфы подшипников жидкостного трения в прокатных станах. Рабочие поверхности плунжерных и золотниковых пар (при высоких давлениях). Поршневые пальцы автомобильных двигателей Тонкое точение, шлифование, алмазное растачивание, хонингование