Подшипники скольжения (4.3). (2 Рис)

4.3.Подшипники скольжения

Подшипники скольжения – это опоры вращающихся деталей, сопряженные поверхности которых находятся в относительном движении и разделены слоем жидкости. Часть вала, находящаяся в контакте с отверстием в корпусе подшипника, называется цапфой, а сопряженная с ней часть корпуса подшипника вкладышем.

По виду воспринимаемой нагрузки подшипники скольжения бывают радиальными (Рис.4.1.А) и осевыми (Рис.4.1.Б).

Рис.4.1.   Радиальные и осевые подшипники скольжения.

Оптимальным режимом работы таких подшипников является режим жидкостного трения, при котором контакт деталей полностью исключен, так что износ отсутствует и коэффициент трения минимален. Этот режим работы требует постоянной подачи жидкости в подшипник. Если количество жидкости недостаточно, то подшипник будет работать в режиме полужидкостного трения, что может привести к его нагреву, повышенному износу, задиру. В некоторых конструкциях подшипники скольжения не требуют смазки, а изготовляются из неметаллических материалов с низким коэффициентом трения и хорошей износостойкостью.

В подавляющем большинстве случаев в качестве рабочей среды подшипника скольжения используются масла и маслоподобные материалы. В зависимости от назначения подшипника для смазки иногда используются другие жидкости (например, вода в насосах перекачки воды; бензин, в погруженных автомобильных насосах).

Важной характеристикой смазывающего вещества является динамическая вязкость. Динамическая вязкость - это способность смазывающего вещества сопротивляться сдвигу под действием силы.

Обеспечить режим жидкостного трения довольно сложно, и поэтому подшипники скольжения применяются реже, чем подшипники качения. Область их практического использования ограничена случаями, когда по технологическим, конструктивным, экономическим либо иным соображениям невозможна установка подшипников качения. Например, для высокооборотных валов нельзя подобрать подшипники качения из-за динамических ограничений. Не оправдано применение подшипников качения и в случаях, когда нагрузки на них очень велики. Подшипники скольжения применяются, в основном, в высокооборотных валах: турбинах, прокатных станах, двигателях внутреннего сгорания и т.п.

Особые требования в подшипниках скольжения предъявляются к выбору материалов контактирующих поверхностей. Цапфа вала должна иметь высокую чистоту обработки поверхности, а для повышения ее износостойкости рекомендуется закаливать эту часть вала. Для изготовления вкладыша рекомендуется использовать следующие антифрикционные материалы: чугун, бронзу, латунь, алюминиевые и цинковые сплавы, баббиты, порошковые и металлокерамические материалы.

Для расчета подшипников скольжения требуется решить сложную гидродинамическую задачу. Однако в инженерных расчетах принимают следующую упрощенную модель: изотермическое ламинарное течение вязкой несжимаемой жидкости между двумя абсолютно жесткими паралельными пластинками. Одна из этих пластинок неподвижна, а другая движется с некоторой скоростью. В такой постановке задача расчета параметров течения жидкости является классической и в механике жидкости и газа называется задачей Рейнольдса.

Рис.4.2.    Ламинарное течение вязкой, несжимаемой жидкости.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.