Підшипники.

1. Підшипники. Підшипники кочення

2. Підшипники ковзання

3. Матеріали для виготовлення

4. Змазування підшипників

Конспект лекції

1. Підшипники. Підшипники кочення. Підшипники – це елементи опор валів, осей та інших деталей, що працюють на використанні принципу тертя кочення.

Підшипники використовують як опори валів і обертових осей. Опори розраховують на сприйняття як радіальної, так і осьових навантажень. підшипники поділяють на дві основні групи:

А) підшипники тертя — ковзання

Б) підшипники кочення (кулькові і роликові).

Підшипники кочення належать до групи деталей, які найширше стандартизовані у міжнародному масштабі і централізовано виготовляються на спеціалізованих заводах масовим виробництвом.

Підшипники кочення поділяють за такими ознаками:

ЗА ФОРМОЮ КОЧЕННЯ підшипники бувають кулькові та роликові.

Основні форми тіл кочення :

А – кулькові; б – короткі циліндричні ролики; в – довгі циліндричні ролики; г – виті ролики; д – конічні ролики; е, є – бочкоподібні ролики; ж – голчасті ролики.

ЗА ЧИСЛОМ РЯДІВ КОЧЕННЯ підшипники бувають одно-, дво-, чотирирядні.

ЗА СПСОБОМ КОМПЕНСАЦІЇ ПЕРЕКОСІВ ВАЛА:

А) несамоустановні, які допускають перекіс колець 4…..8 (додаток 4 рис. 1а, в, г, д, е, з, л).

Б) самоустановні, що можуть працювати при перекосах кілець, від 2о до 3о ( додаток 4 рис. 1б, ж).

ЗА НАПРЯМОМ СПРИЙМАЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ підшипники кочення поділяють на:

А) РАДІАЛЬНІ – сприймають тільки радіальне навантаження Fr, яке направлене перпендикулярно до осі обертання (деякі радіальні підшипники, наприклад, кулькові однорядні, можуть сприймати також невеликі осьові навантаження Fa <=0,2 Fr).

До радіальних підшипників відносяться кулькові однорядні та дворядні сферичні (рис. 1а, б), підшипники з циліндричними роликами однорядні та дворядні сферичні (додаток 4 рис. 1д, е, ж), а також голчасті з внутрішнім кільцем та без нього (додаток 4 рис. 1л, м).

Б) УПОРНІ – сприймають тільки осьове навантаження Fа. Ці підшипники зображені на рис. 1и, к.

В) РАДІАЛЬНО-УПОРНІ підшипники здатні сприймати радіальне Fr та осьове навантаження Fa. До них відносяться кульковий (додаток 4 рис. 1в) та роликовий з конічними роликами (додаток 4 рис. 1з).

На рис. 3 наведено приклад застосування кулькових підшипників на валу фаршозмішувача Л5-ФМ2-М-340. Ліва опора (додаток 4 поз. 9,10) виконана за допомогою двох однорядних кулькових радіальних підшипників, а права (додаток 4 поз. 16) – радіального дворядного кулькового сферичного. Всі вони сприймають радіальне навантаження Fr. На рис. 4 наведено конструкцію сепаратора. Поз. 16 зображає радіальний кульковий дворядний сферичний підшипник, який сприймає радіальне навантаження Fr, що виникає у черв’ячній передачі, а упорний кульковий підшипник (додаток 4 поз. 17) сприймає тільки осьове навантаження Fа, яке також виникає при роботі у черв’ячній передачі. Поз. 15 відображає радіальний кульковий однорядний підшипник для сприймання радіального навантаження Fr.

(Радіально-упорні підшипники в цих умовах не можуть працювати, бо

перекоси кілець підшипників вертикального вала більше, ніж 8.).

Усі підшипники кочення мають умовне позначення, яке складається з ряду цифр. Дві перші цифри, рахуючи справа, означають умовно внутрішній діаметр підшипників, до того ж для всіх підшипників із внутрішнім діаметром 20 і більше ці дві цифри означають: якщо їх помножити на 5 , отримаємо внутрішній діаметр підшипника.

Наприклад, дві цифри справа 09.

Фактичний діаметр підшипника: 9 х 5 = 45 мм.

Третя цифра праворуч свідчить про серію підшипників: 1 – особлива легка, 2 – легка, 3 – середня, 4 – важка, 5 – легка широка, 6- середня широка, 7 – важка.

Четверта цифра праворуч показує на тип підшипника:

0 – радіальний кульковий однорядний (рис 1а); 1 – радіальний кульковий дворядний сферичний (рис. 1б); 2 – радіальний із короткими циліндричними роликами (рис. 1д); 3 – радіальний роликовий дворядний сферичний (рис. 1ж); 4 – роликовий із довгими циліндричними роликами або голчастий (рис. 1л, м); 5 – роликовий із витими роликами (рис. 2г); 6 – радіально-упорний кульковий (рис. 1в); 7 – роликовий конічний (рис. 1з); 8 – упорний кульковий (рис. 1и); 9 – упорний роликовий.

П’ята і шоста цифри і літери праворуч, що вводяться не для всіх підшипників, характеризують їхні конструктивні особливості.

Приклади позначення підшипників: 312 – внутрішній діаметр підшипника d = 12 х 5 = 60 мм; 3 – середня серія; 0 – радіальний кульковий однорядний підшипник (нулі перед значущими цифрами спереду позначення не записуються); 7208 – внутрішній діаметр d = 8 х 5 = 40 мм; 2 – легка серія; 7 – підшипник роликовий конічний.

Підшипник кочення складається з зовнішнього і внутрішнього кілець, між ними в сепараторі розташовані кульки. Сепаратор розділяє кульки і ролики щоб вони не доторкались між собою при роботі.

Мається більш 1000 стандартизованих типорозмірів із зовнішнім діаметром від 1 мм до 3 м. їх виготовляють на спеціалізованих заводах.

Переваги: менші втрати потужності, високий ККД =0,995, вони менше нагріваються і простіші в обслуговуванні, не вимагають великої витрати матеріалів, дефіцитних кольорових металів, мають невисоку вартість при їхньому серійному виробництві.

Недоліки: обмежена здатність сприймати ударні навантаження, через велику твердість конструкції, відносно великі діаметри, обмежена швидкохідність, зв’язана з підвищеними динамічними навантаженнями, не роз’ємність конструкції (не можна використовувати в колінвалах).

Класифікація. За формою тіл кочення підшипники кочення розділяються на кулькові і роликові. Розрізняють підшипники радіальні, радіально-упорні, упорно-радіальні і упорні. Підшипники підрозділяються на самоустановлювальні і несамоустановлювальні.

Позначення. В умовних позначках приводять внутрішній діаметр підшипника, його серію, конструктивні особливості і клас точності.

Наприклад: 7206 — роликовий конічний легкої серії с1вн=30 мм.

2. Підшипники ковзання

Підшипники ковзання поділяють на три основних типи:

1) нероз’ємні глухі

2) роз’ємні тверді

3) роз’ємні самоустановлювальні.

Перевага підшипників ковзання: малі габарити в радіальному напрямку, можливість працювати при високих швидкостях до 18 тис. обертів, і навантаженнях, у воді, і в агресивних середовищах, забезпечення високої точності установки валів, мала чутливість за рахунок наявності масляного шару до ударних вібраційних навантажень. Незамінність у випадках, коли за умовою збірки підшипник повинний бути роз’ємним (на шийках колінчатих валів), простота в конструкціях опор ковзання (тому їх використовують у тихохідних передачах).

Недоліки: вище чим у підшипників кочення втрати потужності на тертя (особливо в період пуску), більш складна мастильна система важконавантажених підшипників, необхідність використання дефіцитного матеріалу, відносно великі габарити в осьовому напрямку.

Класифікація і конструкція. Мається велика розмаїтість конструктивних виконань підшипників ковзання з урахуванням різних вимог. У залежності від напрямку навантаження підшипники ковзання, як і підшипники кочення, підрозділяються на радіальні, радіально-упорні і упорні, називані звичайно підп’ятниками.

3. Матеріали для виготовлення

Матеріали підшипників. Кільця і тіла кочення виготовляють із кулькопідшипникових високовуглецевих хромистих сталей — ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ.

Матеріали: чавун СЧ15, СЧ18 для корпусів, матеріал для втулок бронза, бобіти. неметали, текстоліт, металокераміка й ін.

Основний матеріал для кілець та тіл кочення підшипників – це підшипники високовуглецеві хромисті сталі ШХ 9, ШХ 15 (Ш – шарикові, Х — хромисті). Твердість після відповідної термообробки кілець і роликів становить 60-65 НRС. Сепаратори виготовляють із м’якої вуглецевої сталі Сталь Ст.3 методом штампування.

Змазування підшипників. Змазування і режими тертя. Для змащення тертьових поверхонь

Підшипників застосовують рідинні, пластичні (густі), тверді і газоподібні мастильні матеріали.

У більшості випадків підшипник кочення складається із зовнішнього та внутрішнього кілець, тіл кочення сепаратора. Внутрішнім кільцем підшипник розміщують на валу, а зовнішнім – у корпусі опори.

Тіла кочення перекочуються по доріжках тіл кочення (бігових доріжках), які передбачені на зовнішньому та внутрішньому кільцях підшипника. Сепаратор розділяє тіла кочення і утримує їх на однаковій відстані.

Рекомендована література

Прикладная механика: Учебное пособие / А. Т.Скойбеда, А. А.Миклашевич, Е. Н.Левковский и др.; Под общ. ред. А. Т.Скойбеды. — Мн.: Выш. Шк., 1997 – 522с.

Иосилевич Г. Б., Лебедев П. А., Стреляев В. С. Прикладная механика. – М.: Машиностроение, 1985 – 576с.

Прикладная механика. К. И.Заблонский, М. С.Беляев, И. Я.Телис и др. – Киев: Вища школа, 1984 – 280с.

Анурьев В. Н. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. — М.: Машиностроение. 1979 — 1982.

Гузенков П. Г. Детали машин.-М.: Высшая школа, 1986 – 359с.

Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин.-М.: Высшая школа, 1985 – 416с.

Иванов М. Н. Детали машин.-М.: Высшая школа, 1984 – 336с.

Попов М. В. Теоретическая механика.-М.: Наука, 1986 – 336с.

Теория механизмов и машин. К. В.Фролов, С. А.Попов, А. К.Мусотов и др.; под редакцией К. В.Фролова – М.: Высшая школа, 1987 – 496с.

Феодосьев В. И, Сопротивление материалов.-М.: Наука, 1986 – 512с.

Реферати

Реферати :