Уплотняющие устройства в узлах подшипников качения

Внешние уплотняющие устройства (рис. 1) предназначены для защиты подшипников от пыли и грязи извне, а также предупреждения вытекания смазки из подшипниковых узлов.

Рис. 1

Внешние уплотняющие устройства разделяют на контактные и бесконтактные.

К контактным относятся сальниковые (рис. 1, а) и манжетные (рис. 1, б) уплотнения. Манжета (рис. 1, б) состоит из корпуса, изготовленного из маслостойкой резины; каркаса, представляющего собой стальное кольцо Г – образного сечения, придающего жесткость манжете; браслетной пружины, прижимающей к валу рабочую часть манжеты. Контактные уплотняющие устройства обладают высокой надежностью и хорошими уплотняющими свойствами, но создают потери от трения уплотняющих элементов и вала.

К бесконтактным относятся щелевые (рис. 1, в) и лабиринтные (рис. 1, г) уплотнения, не вызывающие потерь на трение. Защита подшипников бесконтактными уплотняющими устройствами осуществляется за счет сопротивления проникновению грязи и вытеканию через узкие щели.

Внутренние уплотняющие устройства (рис. 2) предназначены для защиты подшипников качения от лишней смазки и загрязнения продуктами износа зубьев из общей масляной ванны.

Рис. 2

В качестве внутренних уплотняющих устройств применяют маслоотражательные (рис. 2, а) и фасонные (рис. 2, б) шайбы.

В ответственных конструкциях применяют комбинированные уплотнения в различных сочетаниях.

Подшипники скольжения Общие сведения

Основным элементом подшипника скольжения вкладыш 1, установленный в корпусе подшипника 2. Для подачи смазки на поверхности контакта вкладыша и цапфы предусмотрено смазывающее устройство 3.

Рис. 1

Подшипники скольжения делятся на разъемные и неразъемные. Основное применение имеют разъемные подшипники, облегчающие монтаж валов.

В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники скольжения подразделяются на радиальные (а), упорные (б) и радиально-упорные (в, г).

Рис. 1

Достоинства: надежно работают в высокоскоростных приводах, в то время как подшипники качения в этих условиях имеют низкую долговечность; способны воспринимать большие ударные и вибрационные нагрузки вследствие демпфирующего действия масляного слоя; способны работать в воде и агрессивных средах; могут быть использованы для валов больших диаметров; работают бесшумно; разъемные подшипники при ремонте не требует демонтажа муфт, шкивов.

Недостатки: требуют постоянного надзора из-за высоких требований к смазыванию и опасности нагрева; значительные потери на трение в период пуска и останова; большие осевые размеры; большой расход смазочного материала.

Режимы смазки в подшипниках скольжения

В подшипниках скольжения может быть полужидкостная и жидкостная смазка, переходящая последовательно одна в другую по мере возрастания угловой скорости вала от нуля до определенного значения.

В состоянии покоя (рис. 3, а) и в начале пускового периода работу подшипника характеризует граничная смазка, при которой трущиеся поверхности не разделены слоем смазочного материала, но на поверхности цапфы и вкладыша имеется тонкая адсорбированная пленка толщиной до 0,1 мкм.

Вращающийся вал вовлекает смазочный материал в клиновой зазор между цапфой и вкладышем и создает гидродинамическую подъемную силу, которая поднимает цапфу и вал всплывает (рис. 3, б). По мере увеличения скорости толщина смазывающего слоя увеличивается, но отдельные микровыступы трущихся поверхностей задевают при вращении друг друга. Работу подшипника в этот период характеризует режим полужидкостной смазки.

Рис. 2

Граничную и полужидкостную смазку объединяют одним понятием – несовершенная смазка.

Жидкостной называется смазка (рис. 4), при которой появляется сплошной устойчивый слой масла 1, толщиной , полностью разделяющий шероховатости и цапфы 2 и вкладыша 3.

Рис. 3

Жидкостная смазка возникает лишь в специальных подшипниках при соблюдении определенных условий. Большинство подшипников скольжения работает в условиях полужидкостной смазки, в периоды пуска и останова – в условиях граничной смазки.