1.Опоры скольжения. Основные сведения: конструкции, материалы.2. Достоинства и недостатки. Различные типы опор.
Цилиндрические подшипники:
Достоинства: Имеют простую конструкцию, просты в изготовлении, большая износоустойчивость, работоспособны при большой частоте вращения валов, тряске, вибрации, могут воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки.
Недостатки: не обеспечивают высокую точность центрирования вала, в следствии, зазора между цапфой и …; имеют сравнительно высокий момент трения относительно шарикового подшипника.
Материалы. Требования: малый коэффициент трения шип-опора, высокое сопротивление износу, хорошая приробатываемость (смятие неровностей деталей). Сталь 45, сталь 50, нормализованная. Стали 40Х, У8А, У10А закаленные до твердости HRC 45..50..55 ; олово и фосфор, бронза, олова и свинец, олово и цинк, латунь, бронза, карун, алмаз, сапфир.
Опоры в центрах: опоры с трением скольжения практически по 1й линии.
Достоинства: малый момент трения, малая чувствительность к перекосам, при правильном изготовлении могут обеспечить высокую точность центрирования, простота изготовления + регулировка хотя бы одной опоры.
Недостатки: критичны к температуре, опоры применяются в малонагруженных передачах.
Материалы: У8А, У10А (углеродистые стали), У12А, закалка HRC 50..60
Коническая опора скольжения:
Достоинства: высокая точность центрирования, большая нагрузочная способность (т.к большая поверхность контакта), притирка конических поверхностей дает возможность получать хорошую газо- и гидро- непороницаемость,
Недостатки: при изменении температуры может происходить температурное запыление, поэтому материалы цапфы и опоры необходимо подбирать с одинаковыми или похожими температурными коэффициентами линейного реагирования.
Материалы: : У8А, У10А (углеродистые стали), У12А, закалка HRC 50..60
3.Цилиндрические подшипники скольжения. Момент трения при осевой нагрузке. 4. При радиальной нагрузке
Достоинства: Имеют простую конструкцию, просты в изготовлении, большая износоустойчивость, работоспособны при большой частоте вращения валов, тряске, вибрации, могут воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки.
Недостатки: не обеспечивают высокую точность центрирования вала, в следствии, зазора между цапфой и …; имеют сравнительно высокий момент трения относительно шарикового подшипника.
Материалы. Требования: малый коэффициент трения шип-опора, высокое сопротивление износу, хорошая приробатываемость (смятие неровностей деталей). Сталь 45, сталь 50, нормализованная. Стали 40Х, У8А, У10А закаленные до твердости HRC 45..50..55 ; олово и фосфор, бронза, олова и свинец, олово и цинк, латунь, бронза, карун, алмаз, сапфир.
МТ=MTr+ MTa, где MTr и MTa - моменты трения соответственно от радиальной и осевой нагрузок.
При осевой нагрузке:
При
определении момента трения опоры
скольжения от осевой нагрузки Fa,
воспринимаемой
кольцевой пятой (рис. 3.4), предполагаем
распределенное равномерно давление
по всей ширине кольца с диаметрами d1
и
d,
что
соответствует равномерному износу
подшипника (подпятника). Тогда
давление
На
пяте выделяем кольцевую зону радиусом
р, ширина которой равна бесконечно
малой величине dp,
так
что площадь зоны
.
Нормальная
сила в элементарной зоне
.
Сила
трения в элементарной зоне
.
Элементарный
момент трения
.
Момент
трения
на кольцевой пяте
Для
сплошной пяты d1
=
0 и момент трения
При радиальной:
(1)
При анализе момента трения в цилиндрических опорах скольжения обычно рассматривают два случая закона распределения нормальных давлений:
1)
р = const;
φ(α)=1
для неприработанных опор. Тогда
и момент трения из формулы (1)
или
,
где
-
приведенный коэффициент трения;
2)
рα
= рk
cos(α);
φ(α)=
cos
α
для приработанных опор. Тогда
и
момент трения из формулы (1)
или
.