Классификация подшипников скольжения
По конструктивным особенностям подшипники скольжения делятся на следующие типы:
классификация подшипников скольжения
1. Неразъемные нерегулируемые,
которые состоят из цилиндрической втулки, называемой вкладышем, и корпуса, прикрепляемого к машине или составляющего с ней одно целое. Гладкая или с буртом втулка запрессовывается в корпус либо ставится по одной из переходных посадок и стопорится винтом или штифтом. Толщина стенки втулки от 2 до 10 мм соответственно для валов диаметром 10-100 мм. Как правило, в качестве материала для втулки применяют бронзу, баббиты, чугун, пластмассы, металлокерамика и другие материалы. При значительных габаритах вкладыш выполняется биметаллическим с нанесением различными способами слоя антифрикционного материала на чугунную или стальную втулку. Для подачи смазочного материала имеются соответствующие отверстия, для равномерного его распределения по и длине подшипника — масляные канавки, а для обеспечения постоянной смазки нагруженной зоны подшипника — масляный карман (холодильник)
2. Неразъемные регулируемые с внутренним корпусом.
Представляют собой цилиндрическую втулку из бронзы или антифрикционного чугуна с конусным отверстием и наружной резьбой с обоих концов для двух регулировочных гаек. Зазор между валом и вкладышем регулируется осевым перемещением втулки. Штифт предохраняет втулку от проворачивания при регулировании. Данный тип подшипников скольжения применяется для опор шпинделей.
3 Неразъемные регулируемые с наружным конусом.
Представляют собой втулку с цилиндрическим отверстием, наружным конусом и сквозной прорезью. Зазор между валом и вкладышем регулируется осевым перемещением втулки и ее сжатием при этом за счет имеющейся прорези. Болт с конусной головкой фиксирует положение подшипника.
4. Разъемные.
Состоят из корпуса и крышки, внутри которых установлены вкладыши из бронзы, антифрикционного чугуна или биметаллические. Обычно в верхнем вкладыше выполняются отверстия для подвода смазочного материала и смазочная канавка. Крышка и корпус с разъемом в горизонтальной или наклонной плоскости соединяются двумя либо четырьмя резьбовыми крепежными деталями. Для их разгрузки от поперечных усилий и взаимного центрирования стык крышки с корпусом выполняется с уступом или же ставятся два штифта.
Толстостенные (свыше 3 мм) вкладыши имеют борта для фиксации в осевом направлении, а для предохранения от проворота — штифт, винт, втулку. В тонкостенных (до 3 мм) вкладышах для этих целей выполняется выступ, входящий в выемку корпуса. Зазор между валом и вкладышем регулируется за счет комплекта прокладок между корпусом и крышкой одинаковой толщины с обеих сторон вкладыша. Самая тонкая прокладка располагается у крышки.
5. Самоустанавливающиеся цельные.
Служат для компенсации перекосов осей вала и отверстия опоры за счет сферической поверхности сопряжения вкладыша и корпуса. Чаще применяются для многоопорных валов.
6. Сегментные самоустанавливающиеся подшипники.
Вкладыши подшипников состоят из трех и более подушек сегментной формы, равномерно расположенных по окружности таким образом, что могут свободно устанавливаться относительно шейки вала, поворачиваясь в осевой и радиальной плоскостях. Подшипники обеспечивают безвибрационную работу узла.
7. Многоклиновые цельные регулируемые.
Вкладыш имеет конусную наружную поверхность. При осевом перемещении вкладыш за счет вращения гайки сжимается, образуя с валом несколько суживающихся зазоров. Получаемые таким образом несколько масляных клиньев обеспечивают валу хорошее центрирование и безвибрационную работу.
8. Газостатические.
В зазор между шейкой вала и вкладышем в нескольких местах подается под давлением воздух, обеспечивающий воздушную смазку. Опоры обладают минимальным моментом трения. Применяются для подшипников с малыми нагрузками и высокими скоростями скольжения.
9. Гидростатические.
Вкладыш имеет несколько (обычно четыре) несущих камер, куда под давлением подается масло. Опоры обладают ничтожно малым коэффициентом трения при трогании с места (до 10-6). Применяются при необходимости высокой точности вращения, а также для тяжелонагруженных валов.
10. Гидро- и газодинамические.
При определенных значениях зазора между шейкой и вкладышем и скорости выше минимальной за счет гидро- и газодинамического эффекта данные опоры обеспечивают жидкостное трение в подшипнике, т.е. отсутствие непосредственного контакта между шейкой вала и вкладышем. Применяются для опор шпинделей при высоких частотах вращения.
Материал втулок и вкладышей подшипников скольжения выбирают в зависимости от условий эксплуатации.
11. Подпятники.
Воспринимают осевые силы. Рабочая поверхность — круг или кольцо. По типам делятся на: гладкие и сегментные с неподвижным подпятником, сегментные самоустанавливающиеся, гребенчатые, гидростатические. Материал подпятника: чугун, сталь, бронза, алюминиевые сплавы, баббиты, дерево, а также сталь с заливкой опорной поверхности баббитом.
Материалы подшипников скольжения
| Материал | Максимально допустимые | Область применения | |
|---|---|---|---|
| Скорость скольжения, м/с | Удельная нагрузка, МПа | ||
| Баббиты: | |||
| оловянные Б88 Б83, Б83С | 50 | 15-20 | Заливка вкладышей, работающих с ударными нагрузками и высокой напряженностью |
| 50 | 10-15 | ||
| свинцовые Б16, БН | 30 | 7,6-10 | Заливка вкладышей, работающих при спокойной нагрузке и средней напряженности |
| кальциевые БКА, БК2 | — | — | Заливка вкладышей при средних нагрузках и скоростях |
| Бронзы: | |||
| свинцовая БрСЗО | 50 | 15-20 | Заливка стальных вкладышей, работающих при высоких скоростях и нагрузках |
| оловянно-фосфористая БР ОФ 10-1 | 10-15 | 15 | Изготовление вкладышей для ответственных подшипников при высокой нагрузке и средних скоростях |
| оловянно-цинковые Бр ОЦС6-3-3, Бр ОЦС5-5-5 | 6-10 | 8-10 | Вкладыши подшипников при средних скоростях и нагрузках |
| безоловянные Бр АЖ9-4, Бр АЖЮ-4-4 | 5-6 | 15 | Вкладыши подшипников при работе с невысокими скоростями и повышенными нагрузками |
| Цинковые сплавы ЦАМ10-5Л, ЦАМ9-1.5Л | 8-10 | 10-15 | Заливка и изготовление целых вкладышей, работающих при средних скоростях и нагрузках с умеренной напряженностью |
| Антифрикционные чугуны АЧС-1, АЧС-2 | 5 | 20 | Изготовление вкладышей для работы в паре с термически обработанным валом при безударной нагрузке |
| Металлокерамика, бронзографит, железографит | 10-20 | 5-10 | Изготовление вкладышей прессованием для работы с ограниченной смазкой |
Для смазки подшипников скольжения обычно используют жидкие минеральные масла. При малых скоростях и высоких нагрузках применяют пластичные смазочные материалы. Для неметаллических подшипников (текстолит, древеснослоистые пластики, пластмассы, резина), кроме того, может быть использована вода. При высокой рабочей температуре следует применять графитовую смазку. Методы смазывания: периодическое смазывание через смазочное отверстие и непрерывное — циркуляционное, кольцевое и капельное.
Зазоры между валом и подшипником
| Диаметр вала, мм | Зазор, мкм | Диаметр вала, мм | Зазор, мкм | ||
|---|---|---|---|---|---|
| нормальный | максимально допустимый | нормальный | максимально допустимый | ||
| 10-18 | 30 | 70 | 50-80 | 60 | 120 |
| 18-30 | 40 | 85 | 80-120 | 70 | 150 |
| 30-50 | 50 | 100 | 120-150 | 80 | 180 |
Технические требования к подшипникам скольжения:
1. Предельные отклонения отверстий во втулках и вкладышах — по H7, H8, H9, а цапфы вала — по f, e и d в 7, 8 и 9-м квалитетах в зависимости от назначения подшипников. Шероховатость поверхности Ra в пределах от 1 мкм (для 7-го квалитета) до 3 мкм (для 9-го квалитета).
2. Отверстие в подшипнике должно иметь правильную цилиндрическую форму.
3. Торцы подшипника должны быть перпендикулярны оси отверстия.
4. Отверстия всех опор вала должны быть соосны.
5. Вкладыши разъемных подшипников должны быть пригнаны к гнездам корпуса до полного отсутствия люфта. Допускается лишь закусывание щупа 0,04 мм в отдельных местах на длине не более 20 мм. Бурт вкладыша должен плотно прилегать к торцу корпуса, прохождение щупа 0,05 мм недопустимо. Прилегание вкладыша к торцу проверяется по краске: число несущих пятен от 6 до 8.
6. Вкладыши должны быть надежно закреплены в корпусе от проворота и осевого смещения.
7. При отсутствии данных о посадке цапфы и вкладыша зазор между ними может быть выбран по справочной таблице.
8. Слой залитого в подшипниках баббита должен быть ровным, чистым, без раковин и отслоений.
9. Регулировочные прокладки в разъемном подшипнике не должны выступать за габариты подшипника, а их толщина не должна превышать 2 мм.
10. Растачивание и развертывание отверстия вкладыша должны производиться после его установки и закрепления в корпусе подшипника.
11. Канавки для жидкого смазочного материала должны быть расположены в середине ненагруженной зоны вкладыша, а для пластичного смазочного материала — тем ближе к зоне давления, чем медленнее вращается и тяжелее нагружен вал. Канавка должна выполняться длиной равной 80% длины подшипника и не доходить до торца подшипника на 10% длины. Форма канавки: для горизонтальных подшипников — прямолинейная или изогнутая, для вертикальных подшипников — кольцевая у верхнего конца вкладыша или спиральная с направлением спирали противоположно направлению вращения, для подпятников — кольцевая. При вращающемся на неподвижной цапфе подшипника, канавка выполняется на цапфе.
Профили и размеры канавок, мм
Источник
Зазоры подшипников скольжения
Подписка на рассылку
В проектировании узлов с применением подшипников скольжения важную роль играет расчет оптимального относительного зазора. Преимущество подшипников скольжения полагается на создании минимальной масляной пленки, то есть масляного слоя между контактными поверхностями. За счет него вращение скольжения работает с высоким коэффициентом полезного действия при минимальных габаритах.
Зазоры в подшипниках скольжения рассчитываются по специальным формулам и графикам, построенным на основе физики молекулярного вихревого движения в масляном слое. 
Масляные зазоры подшипников скольжения определяет сочетание конструктивных, массогабаритных параметров подшипника, диаметра вала и скорости его вращения, температурного режима, типа и способа подачи масла или смазочно-охлаждающей жидкости.
Радиальный зазор подшипника скольжения измеряется специальными щупами. Также возможно последовательно измерить микрометром втулку и шейку вала, но для этого придется разбирать механический узел. Зазоры в моделях подшипников скольжения с разъемными вкладышами могут быть определены методом оттисков свинцовой проволоки.
Предельно допустимый зазор подшипника скольжения мм, неразъемного:
Зазоры разъемных подшипников скольжения:
Своевременное измерение зазора в подшипниках скольжения является важной составляющей регулярного технического обслуживания механических узлов с их применением. Наряду с измерением зазоров для контроля состояния высокоточного оборудования используют наружные замеры датчиками вибрации.
В ходе интенсивной работы естественный износ постепенно увеличивает рабочие зазоры, что со временем вызывает вибрацию, которая сказывается на состояние всего агрегата.Зачастую при этом на узел агрегата воздействует разбалансировка или расцентровка, нарушение соосности. Повышение вибрации приводит к обкатыванию ротора по внутреннему кольцу подшипника.
Источник