Классификация подшипников скольжения и качения, их расчет

Тема № 11

Классификация подшипников скольжения и качения, их расчет.

Подшипники. Подшипники служат опорами валов и осей. Различают подшипники скольжения и качения.

Подшипники скольжения. В зависимости от величины и направления нагрузок, возникающих на валах, применяют подшипники радиальные, которые могут воспринимать нагрузки, направленные радиально, и упорные, которые могут воспринимать усилия как направленные вдоль оси, так и радиальные.

Поверхность цапфы в радиальных подшипниках скользит относительно его внутренней поверхности. Уменьшение сил трения между трущимися поверхностями создается слоем смазки. При работе цапфа занимает в подшипнике эксцентричное положение, и поэтому смазка между поверхностями подшипника и цапфы принимает форму клина. Цапфа, вращаясь, увлекает смазку в узкий зазор, где создается масляная подушка, поддерживающая цапфу. Слой масла, разделяющий цапфу и подшипник, создается также, если в зазор подается масло при помощи масляного насоса.

Подшипники скольжения рассчитывают на допускаемое удельное давление р, величина которого должна быть меньше допускаемых величин, зависящих от материала заливки и ее толщины:

.

Например, для подшипников с заливкой из оловянных баббитов [p] = 20 кгс/см² (2 МПа), а с заливкой из бронзы [р] = 200 кгс/см² (20 МПа).

При работе температура подшипников не должна превышать 60° С.

Рекомендуемые материалы

Подшипники скольжения устанавливаются для валов, испытывающих большие удельные давления, в быстроходных валах, валах большого диаметра и сложной конфигурации, при установ­ке которых они должны разъединяться; при ударных и вибраци­онных нагрузках, в воде, агрессивных средах и при большом загрязнении.

Подшипники качения состоят из наружного  и внутреннего  колец с дорожками качения. Между кольцами в дорожках качения устанавливаются шарики или ролики, которые катятся по дорожкам.

Подшипники качения можно разделить на три типа: 1) радиальные, воспринимающие радиальные нагрузки и допускающие небольшие осевые нагрузки; 2) радиально-упорные, воспринимающие как радиальные, так и осевые нагрузки, но величина последних не должна превышать 0,7 от разности между допускаемой и действующей радиальными нагрузками; 3) упорные, воспринимающие только осевые нагрузки (рис.10.).

Подшипники качения можно разделить на три типа: 1) радиальные, воспринимающие радиальные нагрузки и допускающие небольшие осевые нагрузки; 2) радиально-упорные, воспринимающие как радиальные, так и осевые нагрузки, но величина последних не должна превышать 0,7 от разности между допускаемой и действующей радиальными нагрузками; 3) упорные, воспринимающие только осевые нагрузки.

Рис. 10. Классификация подшипников качения

Шариковые подшипники применяют в передачах с малыми и средними нагрузками. Роликовые подшипники устанавливают в передачах с большими нагрузками, так как их грузоподъемность почти в два раза больше, чем у шариковых. Однако они хуже работают при больших числах оборотов.

Подшипники выбирают по нагрузкам, действующим на них. Нагрузки могут быть постоянными, переменными, с ударами, толчками и т. д. Условия нагружения могут быть также различными: может вращаться внутреннее или наружное кольцо.

Расчет подшипников ведут на их долговечность. Срок службы определяют в зависимости от так называемой динамической грузоподъемности G и эквивалентной динамической нагрузки Р.

Расчет номинальной долговечности подшипников (млн. об/мин) производится по следующим формулам:

для шариковых подшипников

Информация в лекции "Награды в Интернете" поможет Вам.

для роликовых подшипников

L=(G/P)^10/3

Долговечность подшипников

,

где п  — частота вращения подшипника, об/мин.

В подшипниках качения по сравнению с подшипниками скольжения сила трения в 5—10 раз меньше. КПД подшипников скольжения составляет – 0, 96, подшипников качения – 0,99.