Техника - молодёжи 1975-02, страница 43
Курского политехнического института опору! тяжелая серия-средняя серия легхая. серия осс&о лс?каяг серия.- ЭНЦИКЛОПЕДИ Я МЕХАНИЗМОВ СУЩЕСТВУЕТ ЧРЕЗВЫЧАЙНО МНОГО ТИПОВ ОПОР. ИХ МОЖНО КЛАССИФИЦИРОВАТЬ ПО САМЫМ РАЗЛИЧНЫМ ПРИЗНАКАМ. НО ЗДЕСЬ МЫ РАССМОТРИМ ТОЛЬКО ОПОРЫ ДЛЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОСЕЙ, ВАЛОВ И РАЗОБЬЕМ ИХ НА ТРИ ОСНОВНЫХ КЛАССА: ОПОРЫ СКОЛЬЖЕНИЯ, КАЧЕНИЯ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ОПОРЫ, КОТОРЫЕ НЕ ВОШЛИ В ПЕРВЫЕ ДВА КЛАССА. новые (фторопластовые), работают в широком диапазоне температур (от +200" С до —200' С), стойки к воде и большей части химикатов. Особенно хороши подшипники скольжения из тефпонового волокна. Они могут выдерживать без смазки очень большие давления — до 1400 кг/смг. Однако у цапфы (участок вала, сидящий в подшипнике) при этом должна быть чрезвычайно чистая поверхность. Подшипники скольжения могут работать в трех основных режимах — сухого, полужидкостного и жидкостного трения. Первые два случая сходны тем, что цапфа касается вкладыша подшипника. Просто во втором режиме трение между цапфой и вкладышем происходит по смазываемым поверхностям. При жидкостном трении цапфа совсем не касается вкладыша, и трение между ними заменяется трением между слоями смазки, что во много раз меньше. Как же это происходит? Посмотрите на рисунок 4. Цапфа выполняется несколько меньшего диаметра, чем вкладыш, в зазоре между ними находится смазка — обычно масло. При неподвижной цапфе или незначительной скорости ее вращения она касается вкладыша, и трение между ними носит характер полужидкостного (рис. 4). При повышении же скорости вращения смазка засасывается между вкладышем и цапфой, приподнимая и слегка смещая вбок (в зависимости от направления вращения) поспеднюю. В результате вся нагрузка на цапфу воспринимается «смазочным клином» (о нем подробно рассказано, например, в статье инженеров А. Бирюкова и Ю. Кани-на «Волшебный бапьзам для машин», опубликованной в «ТМ» № 1, 1967 г. — Прим. ред.). Подобным образом могут работать и подшипники с осевой нагрузкой на вал. Тогда их именуют подпятниками, а цапфу — пятой (рис. 5). Но независимо от названия оба вида подшипников относят к общему классу — гидродинамических опор. Сие означает, что режим жидкостного трения с созданием «сма зочного клина» здесь достигается в динамике, то есть только при вращении вала (цапфы или пяты). И ес-пи такой режим в подшипниках с радиальной нагрузкой на цапфу (рис. 4) наступает сравнительно пег-ко при быстром вращении ее, то в подпятнике приходится делать дпя этого специальные скосы, способствующие нагнетанию масла между трущимися поверхностями (рис. 6). Рассматривая работу гидродинамических опор, легко заметить, что нагрузка, выдерживаемая ими, зависит от скорости вращения вала. При очень медленном вращении и тем более в покое грузоподъемность их ничтожна или вообще равна нулю. А что, если не ждать, пока вращающийся вал сам загонит смазку между трущимися поверхностями, а закачать ее туда насильно, с помощью насоса? Так возникла идея гидростатических опор, где жидкостное трение возникает в статике то есть при покоящемся вале. Например у гидростатического подпятника (рис. 7) смазка постоянно подкачивается насосом под давлением до 350 кг/см Ее избыток вытекает через кольцевой зазор между «вывешенной» пятой и подпятником и вновь улавливается насосом. Гидростатические опоры весьма грузоподъемны, обладают очень низкими потерями на На рисунках Опоры скольжения: 1 Опоры первого в мире маховика; 2. Современный подшипник скольжения (слева — вид с торца, справа — вид сбону); 3 Биметаллический внладыш; 4. Положение неподвижного (слева) и вращающегося (справа) вала в подшипнике снольжения; 5. Подпятник скольжения; 6. Гирродинамиче ский подпятник: 7 Гидрогтатичесний подпятник. Опоры качения: 8. Размеры подшипника в зависимости от его серии: 9. Шариковый радиальный подшипник (слева — зИд с торца, справа — вид сбоку); внизу схематически показано, как изготавливают его: внешнее и внутреннее кольца сдвигают друг относительно друга, вкладывают между ними шарики, которые сначала «сбиваются» в кучку, а затем разводятся сепаратором равномерно по своим местам; 10. Роликовый радиальный подшипник; 11. Витой роликоподшипник; 12 Игольчатый подшипник: -Внешнее халщо -сепаратор внутреннее хольцо шарил внешнее хольцо Sbpmuft ролил сепаратор ёнстреннее кольце внешнее кольцо роли/с бнутреннее кольцо |
