Достоинства и недостатки подшипников скольжения

Достоинства подшипников скольжения:

- сохранение работоспособности при высоких угловых скоростях валов (газодинамические подшипники в турбореактивных двигателях при n >10 000 об/мин);

- при больших скоростях вращения - при необходимости точного центрирования осей;

- выдерживание больших радиальных нагрузок;

- возможность изготовления разъемной конструкции, что допускает их применение для коленчатых валов;

- небольшие габариты в радиальном направлении, что позволяет применять в машинах очень малых и очень больших габаритах;

- сохранение работоспособности в особых условиях (в химически агрессивных средах, воде, при значительном загрязнении);

- бесшумность работы и обеспечение виброустойчивости вала при работе подшипника в режиме жидкостного трения (масляный слой между поверхностями цапфы и вкладыша обладает способностью гасить колебания);

- теоретически бесконечный ресурс при жидкостном трении;

- способность демпфирования;

- простота изготовления и ремонта.

Недостатки подшипников скольжения:

- большое изнашивание вкладышей и цапф валов из-за трения (не относится к подшипникам, работающим в режиме жидкостного трения, КПД которых > 0,99);

- необходимость применения дорогостоящих цветных сплавов (бронза, баббит) для вкладышей;

- необходимость постоянного ухода и большой расход дорогих смазочных материалов, необходимость его очистки и охлаждения;

- значительные потери на трение в период пуска и при несовершенной смазке;

- большой пусковой момент;

- высокая стоимость и малая технологичность;

- значительные габариты в осевом направлении (длина вкладышей может достигать 3d, где d — диаметр цапфы вала);

- не обеспечена взаимозаменяемость подшипников при ремонте, так как большинство типов подшипников не стандартизовано.

Кроме того, следует иметь в виду, что массовое производство подшипников скольжения не организовано.

Подшипники скольжения следует применять там, где нельзя применить подшипники качения, а именно:

а) когда подшипник должен быть разъемным по оси (например, подшипники средних шеек коленчатого вала);

б) для очень больших нагрузок, когда подходящих стандартных подшипников качения подобрать нельзя;

в) для сверхбыстроходных валов, где центробежные силы инерции не допускают применения подшипников качения;

г) для работы в сильно загрязненной среде или воде.

 

Область применения подшипников скольжения

- Для валов с ударными и вибрационными нагрузками (двигатели внутреннего сгорания, молоты и др.).

- Для коленчатых валов, когда по условиям сборки необходимы разъемные подшипники.

- Для валов больших диаметров (диаметром более 1 м), для которых отсутствуют подшипники качения.

- Для высокоскоростных валов, когда подшипники качения непригодны вследствие малого ресурса (центрифуги и др.).

- При очень высоких требованиях к точности и равномерности вращения (шпиндели станков и др.).

- В дешевых тихоходных машинах, бытовой технике.

- При работе в воде и агрессивных средах, в которых подшипники качения непригодны;

- Опоры близко расположенных валов.

Распространенное мнение, что подшипники скольжения дешевле подшипников качения, глубоко ошибочно.

 

Класификация подшипников качения

Классификация [0%9F%D0%BE%D0%B4%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%B8%D0%BA&veaction=edit&vesection=3"править | 0%9F%D0%BE%D0%B4%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%B8%D0%BA&action=edit&section=3"править исходный текст]

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

• По виду тел качения

• Шариковые,

• Роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);

• По типу воспринимаемой нагрузки

• Радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается).

• Радиально-упорные, упорно-радиальные. Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала. Часто нагрузка вдоль оси только одного направления.

• Упорные (нагрузка поперек оси вала не допускается).

• Линейные. Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или невозможно. Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.

• Шариковые винтовые передачи. Обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения.

• По числу рядов тел качения

• Однорядные,

• Двухрядные,

• Многорядные;

• По способности компенсировать несоосность вала и втулки0^%9^F%D0^%BE%D0^%B4^%D1^%88%D0^%B8^%D0^%BF%D0^%BD%D0^%B8^%D0^%BA"[4]

• Самоустанавливающиеся.

• Несамоустанавливающиеся.

 

Классификация муфт

Система классификации муфт[0%9C%D1%83%D1%84%D1%82%D0%B0_(%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)&veaction=edit&vesection=1"править | 0%9C%D1%83%D1%84%D1%82%D0%B0_(%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)&action=edit&section=1"править исходный текст]

По видам управления [0%9C%D1%83%D1%84%D1%82%D0%B0_(%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)&veaction=edit&vesection=2"править | 0%9C%D1%83%D1%84%D1%82%D0%B0_(%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)&action=edit&section=2"править исходный текст]

• Управляемые — сцепные, автоматические

• Неуправляемые — постоянно действующие.

По группам муфт (механические) [0%9C%D1%83%D1%84%D1%82%D0%B0_(%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)&veaction=edit&vesection=3"править | 0%9C%D1%83%D1%84%D1%82%D0%B0_(%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)&action=edit&section=3"править исходный текст]

• Жёсткие (глухие) муфты:

• втулочные (по ГОСТ 24246-96);

• фланцевые (по ГОСТ 20761-96);

• продольно-свёртные (по ГОСТ 23106-78).

• Компенсирующие муфты — компенсируют радиальные, осевые и угловые смещения валов:

• шарнирные муфты — угловое смещение до 45° (по ГОСТ 5147-97)

• зубчатые;

• цепные (по ГОСТ 20742-93).

• Упругие муфты — компенсация динамических нагрузок:

• муфты с торообразной оболочкой (по ГОСТ 20884-93);

• втулочно-пальцевые (по ГОСТ 21424-93);

• муфты со звёздочкой (по ГОСТ 14084-93).

• Сцепные муфты — соединение или разъединение валов или валов с установленными на них деталями.

• муфты кулачково-дисковые (по ГОСТ 20720-93);

• кулачковые муфты;

• фрикционные;

• центробежные.

• Самоуправляемые (автоматические) муфты:

• обгонные муфты — передача вращения только в одном направлении;

• центробежные — ограничение частоты вращения;

• предохранительные муфты — ограничение передаваемого момента (с разрушающимся элементом и автоматические).

• Гидравлические (гидродинамические).

• Электромагнитные и магнитные.

 

Неразъемные соединения. Общие сведения.

Общие сведения сварных соединений

 

Сварное соединение – неразъёмное соединение, выполненное сваркой, т.е. путём установления межатомных связей между свариваемыми частями при нагревании или пластическом деформировании.

Сварные соединения являются наиболее распространёнными и совершенными из неразъёмных соединений, так как лучше других обеспечивают условия равнопрочности, снижения массы и стоимости конструкции.

Металл соединяемых сваркой деталей – основной; металл, предназначенный для введения в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному, называется присадочным; переплавленный присадочный металл, введённый в сварочную ванну, называется наплавленным. Участок соединения, образовавшийся в результате кристаллизации металлической сварочной ванны, называется сварным швом.

Преимущества сварного соединения

- невысокая стоимость соединения, благодаря малой трудоёмкости и простоте сварного шва;

- сравнительно небольшая масса;

- сечение детали не ослабляется отверстием;

- герметичность автоматизации процесса сварки.

Недостатки сварного соединения

 

- появление коробления, остаточных напряжений после сварки;

- недостаточная надёжность при вибрационных ударных нагрузках.

- трудность контроля качества;

- квалификация рабочего.

Виды сварных соединений

 

Виды сварки:

- плавлением (дуговая и контактная), - давлением.

Виды сварных соединений:

- стыковое рис. 4.2.1,

- нахлесточное рис. 4.2.2;

- угловое рис. 4.2.3,

- тавровое рис. 4.2.4.

 

Рисунок 4.2.1 Виды сварных стыковых соединений

 

 

Рисунок 4.2.2 Виды сварных нахлесточных соединений

 

 

Рисунок 4.2.3 Виды сварных угловых соединений

 

 

Рисунок 4.2.4 Виды сварных тавровых соединений

 

Геометрия сварного шва

 

Сварной шов рис. 4.2.5 характеризуется катетом К, толщиной свариваемых деталей, длиной шва l_ш. Сварные швы могут быть непрерывными и прерывистыми. Сварные швы по форме поперечного сечения могут быть нормальными 1, выпуклыми 2 и вогнутыми 3.

 

Рисунок 4.2.5 геометрия сварного шва

 

В зависимости от расположения к направлению действующей нагрузки различают швы рис. 4.2.6 лобовые (а) и фланговые (б); косые и комбинированные (в).

 

Рисунок 4.2.6 Виды сварных швов