Сравнительная характеристика подшипников качения и скольжения

При проектировании узла вал — подшипник перед конструктором стоит задача выбора типа опоры – скольжения или качения. Тип опоры зависит не только от конструкции узла, его компоновки, но и от многих эксплуатационных и технологических факторов. При возможности обеспечения жидкостного режима смазывания в узле можно рекомендо­вать опоры с подшипниками скольжения, имеющими следующие преимущества по сравнению с подшипниками качения:
простота конструкции и компоновки; незначительные габаритные размеры; способность выдерживать большие радиальные и ударные нагрузки; возможность ремонта и низкая стоимость подшипника скольжения, особенно при больших диаметрах. Увеличение угловой скорости вала, имеющего подшипники качения, резко снижает их долговечность. Вследствие малой площади поверхности рабочих элементов подшипников качения эти опоры называются более жесткими, что является
одной из причин шума, а иногда и вибрации узла, особенно при больших угловых скоростях.

Кольца подшипников качения — цельные (неразъемные). Это делает их непригодными в некоторых случаях, например, для установки на коленчатые валы. Однако особого предпочтения подшипникам скольжения отдать нельзя, так как в результате непосредственного контактирования отдельных участков поверхностей вала и опоры шейка вала изна­шивается, что в конечном итоге ведет к замене не только
втулки, но и вала (подшипники качения исключают изнашивание вала). Для обеспечения жидкостного трения опоры скольжения подшипников скольжения требуют иногда весьма сложных по конструкции смазочных устройств и постоянного ухода. По сравнению с подшипниками качения подшипники скольжения требуют повышенного расхода смазочного материала, который должен поступать непрерывно, так как иначе проис­ходит быстрый нагрев и заклинивание подшипникового узла

Подшипники качения по сравнению с под­шипниками скольжения требуют, как правило, меньшего расхода энергии, удобнее

в эксплуатации, не требуют постоянного ухода (смазыва­ние их производится периодически), имеют незначительный рабочий радиальный зазор. Вследствие незначительной ширины колец подшипников качения достигается компактность узла, что важно при стесненных габаритных размерах в осевом направлении. По этим и многим другим причинам подшипники качения имеют самое широкое применение в современном машиностроении, и в большинстве случаев они вытеснили подшипники скольжения.

Общие тенденции применения подшипников качения.

1. Для слабонагруженных подшипниковых узлов применяют радиальные однорядные шариковые подшипники (как наиболее дешевые).

Ниже приводится соотношение оптовых цен различных типов подшипников нормального класса точности (выборочные данные): тип 000 — коэффициент 1,0 (стоимость радиальных однорядных подшипников принимается за единицу); тип 1000 - 1,0 - 1,2; тип 2000 - 1,8 - 3,0; тип 3000 - 2-3,0; тип 6000 - 1,8— 2,0; тип 7000 - 1,2 - 1,4; тип 8000 - 0,85.

2. Расширяется применение радиально-упорных подшипников в узлах с осевыми нагрузками.

3. Расширяется применение роликовых подшипников, что связано, в свою очередь, с тенденцией повышения жесткости машин.

 

СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

В процессе изготовления машины некоторые ее детали соединяют между собой, при этом образуются неразъемные или съемные соединения.

Неразъемными называют соединения, которые невозможно разобрать без разрушения иди повреждения деталей. К ним относятся заклепочные, сварные и клеевые соединения, также посадки с натягом.

Разъемными называют соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без повреждения деталей. К разъемным относятся резьбовые, шпоночные и другие соединения.

Проектирование соединений — ответственная задача, так разрушения в машинах происходят в большинстве случаев в местах соединений.

Глава 15. ЗАКЛЕПОЧНЫЕ, СВАРНЫЕ И КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Заклепочные соединения.

Общие понятия, образование заклепочных швов, достоинства, недостатки и область применения

Заклепочные соединения состоят из двух или несколь­ких листов или деталей, соединяемых (склепываемых) в не­разъемную конструкцию с помощью заклепок (рис. 1).

Заклепкой называют круглый стержень, имеющий сформи­рованную закладную головку 1 (рис. 2) на одном конце и формируемую в процессе клепки замыкающую головку 2 на другом его конце. Форма и размеры заклепок регламенти­рованы стандартом.

Заклепочным швом называют соединение, осуществляемое группой заклепок (рис. 3).

Отверстия под заклепки в деталях для получения закле­почного шва просверливают (реже продавливают). Заклепки поставляются как готовые изделия. Заклепочное соединение получают следующим спосо­бом. В отверстия соединяемых деталей вставляют заклепки. Под закладную головку 1 устанавливают инструмент-поддержку. Специальной клепальной машиной или вручную (ударами молотка, кувалды) выступающий конец заклепки

 

осаживают обжимкой в замыкающую головку. Для стальных заклепок с d < 12 мм производят клепку dхолодную; с d₃ > 12 мм с нагревом заклепки до темпера­туры 1000- 1100⁰С.

При горячем способе клепки обеспечивается более высокое качество заклепочного шва, так как после остывания стержня заклепки его длина сокращается, в результате чего соединя­емые детали сжимаются, что препятствует относительному сдвигу деталей при воздействии нагрузок.

Заклепки из цветных металлов, и сплавов осаживают без нагрева вхолодную.

Диаметры отверстий под заклепки выбирают по стан­дарту в зависимости от диаметра заклепки.