Характеристики подшипников качения

M – t0) избыточнаяt° подшипника. Для уменьшения трения и износа подшипники смазывают. Большинство радиальных подшипников может воспринимать также и небольшие осевые нагрузки (фиксируют вал в осевом направлении).

Шероховатость поверхности посадочных мест не оказывает столь важного влияния на рабочие характеристики подшипников, как соблюдение заданных допусков размеров, формы и взаимного расположения. Рекомендуемые значения средней шероховатости поверхности Ra приведены в таблице 1 для различных квалитетов точности посадочных мест подшипников.

Цапфа (Ц) – участок вала (оси), которым он опирается на подшипник. Благодаря массовому применению валов и осей в механизмах, для них выработаны нормативы на выполнение различных конструктивных элементов. Валы и оси изготовляют преимущественно из углеродистых и легированных сталей. Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.д.) в выбранных единицах измерения. Основные отклонения обозначают буквами латинского алфавита: для отверстия прописными А, В, С и т.д.; для валов – строчными а,b,си т.д.

Требования к шероховатости поверхности должны быть обоснованными и устанавливаться исходя из функционального назначения поверхности. Числовое значение параметров шероховатости выбирают с учетом назначения и эксплутационных свойств шероховатости. Валы и оси поддерживаются специальными деталями, которые являются опорами.

Подшипники служат опорами для валов и вращающихся осей, воспринимают радиальные и осевыенагрузки, приложенные к валу, и передают их на корпус машины. При этом вал должен фиксироваться в определенном положении и легко вращаться вокруг заданной оси. Во избежание снижения КПД машины потери в подшипниках должны быть минимальными.

Характеристики подшипников качения

При этом возникает трение, кото­рое приводит к изнашиванию пары вал (ось) — подшипник. Форма рабочей поверхности подшипника скольжения так же, как и форма цапфы вала, может быть цилиндрической, плоской, конической или шаровой. Для этого вал изготавливают ступенчатым с галтелями, а кромки подшипников закругляются.

Также редко встречаются и шаровые подшипники. Корпус подшипника может быть отдельной, литой или сварной деталью, выполненной цельной или разъемной. Корпуса подшипников можно изготовлять из чугуна или стали литыми или сварными. Вкладыши устанавливают в корпус с натягом и предохраняются от проворачивания установочными штифтами.

Смазочные канавкиделают в верхнем вкладыше (в ненагруженной зоне подшипника), как показано на рис. 5. Для того чтобы вкладыши не имели осевых перемещений, их изготовляют с буртиками. Для удержания вкладышей от вращения вместе с валом предусматривают их закрепление с помощью штифтов и т.п. Между крышкой и корпусом подшипника имеется зазор δk<5 мм (см. рис. 4). При небольшом изнашивании вкладыша благодаря этому зазору можно компенсировать величину износа под­тягиванием болтов.

Расчет подшипников качения на долговечность

Кроме того, к достоинствам та­кого подшипника относится возможность быстрой смены изношенного вкладыша. Самоустанавливающиеся подшипники скольжениямогут быть разъ­емными и неразъемными. Смазывание подшипника по схеме, показанной на рис.11, осущест­вляется кольцом. Масло с коль­ца стекает на цапфу вала и, растекаясь вдоль него, попадает в зону трения.

Минеральные масла — продукты перегонки нефти — наиболее часто применяют для подшипников скольжения. Воду как смазочный материал применяют для подшипников с вкладышами из дерева, резины и пластмасс. Применяют в подшипниках, работающих при ударных нагрузках и малых скоростях. Подшипниковые материалы выбирают исходяиз условия работы со стальными цапфами валов.Стоимость валов значительно выше стоимости подшипников и поэтому они должны изнашиваться меньше, чем вкладыши.

Теплостойкость.Работа трения нагревает подшипник. С повышением температуры снижается вязкость смазки, толщина смазочного слоя и увеличивается вероятность заедания цапфы в подшипнике. Перегрев подшипника является основной причиной его разрушения.

В случае действия больших кратковременных перегрузок ударного характера вкладыши подшипников могут хрупко разрушаться. Абразивное изнашивание вкладышей происходит вследствие попадания со смазочным материалом на трущиеся поверхности абразивных частиц (пыли, грязи) и неизбежного трения при пуске и останове.

Шероховатость поверхности посадочных мест подшипников

Заеданиепроисходит при перегреве подшипника. Вследствие трения нагреваются цапфа, вкладыш и масло. С повышением температуры понижается смазочная способность масла, которая связана с прочностью тонкой масляной пленки на поверхностях трения. При повышении температуры в рабочей зоне подшипника до некоторого критического значения эта пленка разрушается. Возникает трение без смазки(металлический контакт), что влечет за собой дальнейшее повышение температуры и заедание (схватывание) поверхностей трения.

Этому способствует повышениекромочных давлений как следствие перекоса вала в подшипнике. Для современных быстроходных машин тепловой расчет подшипников имеет решающее значение. Расчет ведут на основе теплового баланса, т.е. приравнивание теплообразования в подшипнике к теплопередаче. Т.е. количество тепла, выделяющегося в подшипнике в единицу времени.

Характеризует посадку разность размеров деталей вала и отверстия до сборки. Точность деталей по геометрическим параметрам характеризуется не только отклонениями размеров, но и отклонениями поверхностей.

Еще по этой теме: