Подшипник скольжения принцип работы

Подшипники скольжения

Подшипники скольжения имеют широкую сферу применения и соответствующий высокий спрос. Данная деталь отлично подходит не только для бытовых механизмов, которые не имеют большой мощности, но и для производственных, сложных, и высокоточных машин, применяемых в строительстве, медицине, нефтепереработке, и других сферах.
Особенным спросом деталь пользуется для механизмов, требующих высоких скоростей и предельной мощности. Помимо возможности работать на предельной скорости и с серьезными нагрузками, подшипник скольжения обладает небольшими размерами, способен адаптироваться к неблагоприятным рабочим условиям.
Также наблюдается тихая работа детали и противостояние вибрации. При правильном использовании деталь прослужит долгое время, а при необходимости обслуживания, эта процедура не затруднит пользователя.

Основные виды
Типы подшипников скольжения делятся на радиальные, упорные, радиально-упорные. Первый тип подходит для радиальных нагрузок, второй предназначен для упорных, а последний для комбинированных усилий. Также виды подшипников скольжения отличаются друг от друга телами качения, конструкцией:

1. Сферические модели работают на небольших скоростях и допускают перекосы в оси. Чаще всего такие виды подшипников применяются в механизмах с колебательным движением, как и подшипник качения.

2. В линейном подшипнике с цилиндрическим стержнем предусмотрены опоры скольжения, которые работают в прямолинейной направленности и позволяют применять изделие для серьезных нагрузок и перемещений.

3. Если говорить о том, какие виды подшипников бывают, нельзя не упомянуть упорный тип. Опора в конструкции изделия является своего рода подпятником, и предназначена в основном для тех механизмов, которые задают требования относительно определенной жесткости.

Сравнение подшипников скольжения и качения
Многие думают, что данные типы подшипников идентичные. Что подшипник качения и скольжения имеет одинаковые характеристики. Конечно, между ними есть определенные сходства, но в основном можно увидеть существенные отличия, сравнив их:

1. Виды подшипников качения, как и скольжения, представлены в нескольких вариантах. И тот и другой подшипник объединяет широкий ассортимент и разнообразие моделей.

2. Механизмы, в которых можно применять любые типы подшипников качения, абсолютно не принимают подшипники скольжения, и наоборот. Например, у скользящего типа имеется разъемное исполнение, что позволяет использовать его для коленчатого вала, а у подшипника качения такой модификации нет, и для упомянутого механизма он совершенно не подходит.

3. Данные изделия отличаются по восприятию вибраций и ударов. Например, шариковые подшипники качения не могут выдержать таких вибрационных и ударных нагрузок, которые выдерживают подшипники скольжения. Зато качения подшипник трения увеличенного при пуске не имеет.

4. Рассматриваемые разновидности подшипников различны и в стоимости. Подшипник качения производится из более дешевых материалов, так как к нему нет серьезных требований относительно высокой прочности или жесткости.

5. У подшипников скольжения можно регулировать зазор, благодаря чему деталь легко подстроить под нужные рабочие параметры. А для подшипников качения характерен минимальный расход смазочного материала, что увеличивает интервал от обслуживания до обслуживания.
Какие бывают подшипники, чем они отличаются, и какими преимуществами обладает каждый из них, в целом можно узнать на просторах интернета.
Главное серьезно отнестись к покупке подшипника, чтобы он прослужил как можно дольше, и обеспечил работоспособность механизма. Для этого необходимо выбрать модель нужных размеров, конкретной точности, с определенными техническими характеристиками.
В целом, деталь должна полностью соответствовать требованиям механизма и предполагаемым эксплуатационным условиям.
И конечно, не стоит забывать про качество. Приобретайте подшипники от проверенных производителей, которые имеют большой опыт в изготовлении таких деталей и сопутствующих товаров, и кто уже имеет заслуженную репутацию у потребителей.

Подшипники скольжения

Практически все механизмы имеют вращающиеся или качающиеся детали. Для уменьшения потерь энергии на трение эти детали в качестве опор используют подшипниковые узлы из подшипников качения и скольжения. Другое назначение подшипников — противостоять радиальным и осевым нагрузкам.

Подшипники по виду трения разделяются:

подшипник подшипник подшипник

Подшипники качения. Применяются повсеместно, т.к. имеют наилучшее соотношение стоимости и потерь на трение. Потери происходят в точках и линиях контакта шариков или роликов, расположенных между поверхностями внутреннего и внешнего кольца (обоймы) подшипника. Эти подшипники имеют малую ширину опоры (габариты вдоль оси вращения), унифицированы (легко заменяемы), относительно дешевы при массовом производстве и недороги в обслуживании (смазочные материалы). Основной недостаток — повышенный шум, однако производители успешно борются с этим недостатком, у NSK все подшипники выпускаются с специальной маркировкой CM – зазор подшипника уменьшен, но находится в пределах стандартного, что сделало эти подшипники малошумными.

Втулки скольжения. Во втулках скольжения поверхность вала скользит относительно рабочей поверхности втулки. К рабочей поверхности предъявляются особые условия, поэтому втулка скольжения состоит из втулки-вкладыша (рабочая часть) и корпуса. Применяются, когда невозможно применить подшипники качения: высокие скорости, малые габариты, работа в жидкой, опасной среде. Втулки скольжения нашли свое применение во многих отраслях промышленности. К примеру, используется в оборудовании: турбины, ДВС, прокатные станы, станки, насосы, сх техника и др. Также они применяются в неответственных соединениях, где потери на трение не влияют на работоспособность.

втулки

Шарнирные наконечники. По типу трения — это разновидность подшипника скольжения, состоящего из двух втулок, изготовленных из одного и того же или разных материалов (стальсталь – применяется в большинстве подшипников скольжения; стальхром, хромPTFE и другие – применяются в зависимости от условий работы подшипника). Внутренняя втулка имеет сферическую наружную поверхность, что увеличивает степени свободы сопряжённых деталей. Применяются в узлах с переменным направлением вращения при неполном повороте и небольших скоростях вращения.

Подшипники скольжения. Виды, материалы изготовления

  1. По типу воспринимаемой нагрузки: радиальные, упорные, радиально-упорные.
  2. По условиям монтажа: разъемные, неразъемные.
  3. По характеру движения смежной детали: для вращения, для прямолинейного движения.
  4. По характеру трения: сухое (без смазки), полусухое, полужидкое, жидкое, граничное, газовое.
  5. По материалам: металлические, металлокерамические, неметаллические.
  6. По конструктивным особенностям: сегментные, самосмазывающиеся, сферические самоустанавливающиеся.

Материал корпуса подшипника скольжения — сталь или чугун, а к рабочей части (вкладышу) предъявляются особые требования. Если условия работы подшипника позволяют, то роль вкладыша выполняет сам корпус из антифрикционного чугуна.

Требования к материалу вкладыша:

  1. Малый коэффициент трения (малые потери на трение).
  2. Высокий коэффициент теплопроводности (хороший отвод тепла одинаково важен для подшипников качения и скольжения).
  3. Малый коэффициент температурного расширения (стабильность размеров гарантирует расчетный режим трения).
  4. Стойкость в работе с ударами.
  5. Высокая износостойкость и стойкость к задирам.

Этим требованиям удовлетворяют: антифрикционные чугуны, бронзовые сплавы, сплавы из олова и свинца — баббиты, алюминиевые и цинковые сплавы. Металлокерамические вкладыши изготавливают прессованием порошков свинца, олова, железа, меди, графита в различных сочетаниях с дальнейшим спеканием. Структура получается прочная, пористая, способная удерживать в себе достаточное количество предварительно внесенной смазки. Их назначение — необслуживаемые подшипники. Из неметаллических материалов применяют пластмассы с низким коэффициентом сухого трения (фторопласт), а также хорошо прирабатывающиеся пластики и резина.

Компания Техноберинг поставляет подшипники скольжения сферические ISB (Италия) и FLURO (Германия)

GE. SB GS. S

Серия GE. Подшипники для больших нагрузок в одном направлении, необслуживаемые. Вместо смазки — фторопластовая вставка внутри наружного кольца. Два варианта: из нержавеющей стали (для работы в агрессивных средах) и из подшипниковой стали.

Серия GL. Смазываемый подшипник для преимущественно осевых нагрузок. Между кольцом внешним из стали 9SMnPb28K, 12L13 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется латунная вставка марки CuZn40AI1.

Серия GLRS. Подшипник с возможностью повторного смазывания для работы с высокой скоростью в средах, способствующих коррозии. Между кольцом внешним из стали нержавеющей Aisi 303 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется бронзовая упрочненная вставка марки CuSn8.

Серия GLRSW. Необслуживаемые подшипники для работы с высокими динамическими нагрузками в средах, способствующих коррозии. Между внешним кольцом из стали нержавеющей Aisi 303 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется бронзовая упрочненная вставка марки CuSn8 с напылением ПТФЭ на внутренней поверхности.

Читайте также  Регулировка карбюратора к 151 видео

Серия GLXS. Подшипник для работы со скоростью до 1500 об/мин и возможностью повторного смазывания. Между кольцом внешним из стали 9SMnPb28K, 12L13 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется бронзовая упрочненная вставка марки CuSn8.

Серия GLXSW. Подшипник для работы со значительными знакопеременными осевыми нагрузками, не требует обслуживания. Между кольцом внешним из стали 9SMnPb28K, 12L13 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется вставка из стали 9SMnPb28K с напылением на внутреннюю поверхность слоя ПТФЭ.

Серия GXS. Подшипник для скоростей вращения до 1500 об/мин с возможностью повторного смазывания. Кольцо внешнее бронзовое марки CuSn8 для высоких нагрузок, внутреннее сферическое кольцо из стали подшипниковой Aisi 52100.

Серия GXSW. Подшипник для работы с высокими динамическими нагрузками, не требует обслуживания. Кольцо внешнее из стали 9SMnPb28K, 12L13 c ПТФЭ вставкой, напыленной на внутреннюю поверхность. Внутреннее сферическое кольцо из стали подшипниковой Aisi 52100.

Компания Техноберинг — это крупнейший магазин, качественные подшипники, официальный сайт дистрибьютера ведущих производителей ISB и FLURO. Вся продукция сертифицирована, соответствует ГОСТ РФ и стандартам ISO.

Если подшипники качения и скольжения нужны «на вчера» по принципу «поставил и забыл», приобретайте в компании с надежной репутацией, широкой линейкой продукции и легкодоступным оперативным складом.

Опытные, толковые специалисты Техноберинга подскажут, быстро подберут и порекомендуют наиболее оптимальный вариант подшипника из нескольких возможных.

Сайт подшипников Техноберинг — надёжный поставщик качественных решений для подшипниковых узлов!

Основные типы подшипников скольжения и качения

Подшипник – изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции. [1, 2]

Силы, нагружающие подшипник, подразделяют на:

  • радиальную, действующую в направлении, перпендикулярном оси подшипника;
  • осевую, действующую в направлении, параллельном оси подшипника.

Опора с упорным подшипником называется подпятником.

Подшипник скольжения – опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей.

Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент – вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу.

В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает:

  • низкое трение;
  • разделение подвижных частей;
  • теплоотвод;
  • защиту от вредного воздействия окружающей среды.

Смазка бывает:

  • жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для неметаллических подшипников);
  • пластичной (на основе литиевого мыла и кальция сульфоната и др.);
  • твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.);
  • газообразной (различные инертные газы, азот и др.).

Наилучшие эксплуатационные свойства демонстрируют пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно в поры.

Антифрикционные материалы подшипников изготавливают из твёрдых сплавов (карбид вольфрама или карбид хрома методом порошковой металлургии либо высокоскоростным газопламенным напылением), баббитов и бронз, полимерных материалов, керамики, твёрдых пород дерева (железное дерево).

Подшипники скольжения разделяют:

  • в зависимости от формы подшипникового отверстия:
    • одно- или многоповерхностные;
    • со смещением поверхностей (по направлению вращения) или без (для сохранения возможности обратного вращения);
    • со смещением или без смещения центра (для конечной установки валов после монтажа);
    • радиальные;
    • осевые (упорные, подпятники);
    • радиально-упорные;
    • неразъёмные (втулочные);
    • разъёмные (состоящие из корпуса и крышки);
    • встроенные (рамовые, составляющие одно целое с картером, рамой или станиной машины);
    • с одним клапаном;
    • с несколькими клапанами;
    • нерегулируемые;
    • регулируемые.

    Классы подшипников скольжения приведены в таблице 1.

    Таблица 1 – Классы подшипников скольжения
    Группа Класс Способ смазки Вид трения Коэффициент трения Назначение Область применения
    I (несовершенная смазка) 1 малое количество, подача непостоянная граничное 0,1-0,3 малые скорости скольжения и небольшие удельные давления опорные ролики транспортеров, ходовые колёса мостовых кранов
    2 обычно непрерывная полужидкостное 0,02-0,10 кратковременный режим с постоянным или переменным направлением вращения вала, малые скорости и большие удельные нагрузки линейные и формовочные машины, кузнечно-прессовое оборудование, прокатные станы, грузоподъёмные машины
    3 масляная ванна или кольца 0,001-0,020 мало меняющиеся по величине и направлению усилия, большие и средние нагрузки буксы вагонов, тяжёлые станки, мощные электрические машины, тяжёлые редукторы, текстильные машины
    под давлением переменная нагрузка газовые двигатели, тихоходные и судовые двигатели
    II 4 кольца, комбинированный или под давлением жидкостное 0,0005-0,0050 малые окружные скорости валов, особо тяжёлые условия работы при переменных по величине и направлению нагрузках электрические машины средней и малой мощности, лёгкие и средние редукторы, центробежные насосы и компрессоры, прокатные станы
    5 под давлением 0,005-0,050 слабонагруженные опоры с большими скоростями скольжения паровые котлы, водяные турбины, газовые турбины, осевые вентиляторы, турбокомпрессоры

    Достоинства подшипников скольжения:

    • надёжность в высокоскоростных приводах;
    • способность воспринимать значительные ударные и вибрационные нагрузки;
    • сравнительно малые радиальные размеры;
    • допускают установку разъёмных подшипников на шейки коленчатых валов и не требуют демонтажа других деталей при ремонте;
    • простая конструкция в тихоходных машинах;
    • возможность работы в воде;
    • допускают регулирование зазора и обеспечивают точную установку геометрической оси вала;
    • экономичны при больших диаметрах валов.

    Недостатки подшипников скольжения:

    • в процессе работы требуют постоянного надзора за смазкой;
    • сравнительно большие осевые размеры;
    • большие потери на трение при пуске и при несовершенной смазке;
    • большой расход смазочного материала;
    • высокие требования к температуре и чистоте смазки;
    • пониженный КПД;
    • неравномерный износ подшипника и цапфы;
    • применение более дорогих материалов;
    • повышенный шум.

    Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба – дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

    В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жёсткости применяют так называемые совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали.

    Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора, которые имеют большое число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

    В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение, и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые – чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

    Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

    • по виду тел качения:
      • шариковые;
      • роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);
      • 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);
      • однорядные;
      • двухрядные;
      • многорядные;
      • самоустанавливающиеся;
      • несамоустанавливающиеся.

      Примеры подшипников различных типов представлены на рисунке 1 [4].

      Радиальный роликовый подшипник

      Радиальный роликовый подшипник

      Упорный шариковый подшипник

      Упорный шариковый подшипник

      Упорный роликовый подшипник

      Упорный роликовый подшипник

      Радиально-упорный шариковый подшипник

      Радиально-упорный шариковый подшипник

      Радиально-упорный шариковый подшипник с четырёхточечным контактом

      Радиально-упорный шариковый подшипник с четырёхточечным контактом

      Радиально-упорный роликовый подшипник (конический)

      Радиально-упорный роликовый подшипник (конический)

      Самоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый подшипник

      Самоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый подшипник

      Самоустанавливающийся радиальный роликовый подшипник

      Самоустанавливающийся радиальный роликовый подшипник

      Самоустанавливающийся радиально-упорный роликовый подшипник

      Самоустанавливающийся радиально-упорный роликовый подшипник

      Самоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый подшипник с бочкообразными роликами (сферический)

      Самоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый подшипник с бочкообразными роликами (сферический)

      Различие разъемных и не разъемных подшипников скольжения

      Производители предлагают подшипники скольжения в различных вариантах конструктивного исполнения. В общем случае оно предусматривает наличие корпуса, втулки или вкладышей, которые поддерживают вал, защитных и смазывающих устройств.

      Общая информация о конструкции

      Рабочим поверхностям данных изделий и цапфе конкретного вала может быть придана различная форма:

      • коническая;
      • цилиндрическая;
      • шаровая;
      • плоская.

      Большая часть аксиальных подшипников рассчитана также на восприятие малых осевых нагрузок, что позволяет выполнять осевую фиксацию вала. Последний, для этого, изготавливается ступенчатым, и имеет галтели, а подшипнику закругляют кромки.

      Изделия с коническими поверхностями используются весьма редко, только при малых нагрузках и в устройствах, требующих систематически компенсировать зазор, возникающий от износа подшипника. Шаровые версии тоже почти не применяются. Они относятся к группе самоустанавливающихся и сохраняют работоспособность при незначительных перекосах валов.

      Подшипники комплектуются корпусами, представляющими собой отдельные детали (сварные или литые), выполненные единым изделием, либо разъёмные.

      Неразъёмные подшипники скольжения

      Предлагаются в двух вариантах исполнения:

      • в первом случае, это единое исполнение со станиной;
      • во втором, втулка, вмонтированная в корпус.

      Соответственно станину (втулку) в этих случаях, производят с использованием материалов, отличающихся высокими антифрикционными свойствами:

      • латуни;
      • оловянной бронзы;
      • порошковых материалов;
      • баббитов;
      • текстолита;
      • сплавов на основе алюминия;
      • капрона;
      • древесины, прошедшей специальную обработку;
      • графита (прессованный порошок);
      • резины.

      В качестве материалов для производства корпусов применяют сталь либо чугун. Технология изготовления, сварка или литьё. Корпусу может придаваться любая геометрическая конфигурация.

      Согласно действующему нормативу неразъёмные подшипники делятся на:

      • гнездовые;
      • фланцевые;
      • широкие;
      • узкие.

      Разъёмные подшипники скольжения

      В изделиях данного вида вместо втулки используется пара вкладышей, а сам корпус выполняется из нескольких частей: крышки, корпуса, соединительных элементов (шпильки или болты).

      Использование вкладышей позволяет экономить дорогие материалы и упрощает ремонтные работы. Их монтируют по месту с натягом и фиксируют специальными штифтами. Что исключает проворачивание вкладышей в процессе работы. Для компенсации износа рабочих поверхностей крышка поджимается в верхней стороне вкладыша.

      Существует два подхода к производству вкладышей. Их выполняют:

      • биметаллическими. Пример – сам вкладыш стальной, рабочая часть (h=1-3 мм) заливается свинцовой бронзой либо баббитом;
      • из антифрикционных материалов.

      Во внутренних полостях выполняются специальные канавки для подачи смазки.

      Существуют специальные требования к материалу вкладышей, которые обязательно учитываются разработчиками и производителями. При его подборе учитываются предстоящие условия работы, дефицитность и стоимость материала, конструкция и назначение опор. Кроме этого материалы должны отличаться:

      • значительной сопротивляемостью заеданию при малых коэффициентах трения на этапах торможения и пуска;
      • высокую способность к приработке и требуемую износостойкость;
      • существенные механические характеристики (в первую очередь, стойкость к хрупкому разрушению от ударных нагрузок).

      В отдельные группы вынесены также самоустанавливающиеся подшипники (неразъёмные и разъёмные версии) и опорные подпятники. Последние подразделяются по форме пяты, которая может быть гребенчатой, кольцевой или плоской.

      подшипники

      В дополнении к роликовому подшипнику, подшипник скольжения является наиболее часто используемым типом подшипника в машинной и устройстве конструкции .

      В подшипнике скольжения две движущиеся друг относительно друга части находятся в прямом контакте . Они скользят друг по другу, преодолевая сопротивление, вызванное трением скольжения . Этого можно добиться низким путем выбора пары материалов с низким коэффициентом трения, смазки или создания смазочной пленки ( полная смазка ), разделяющей две контактные поверхности. Если две части соприкасаются, что имеет место с большинством используемых подшипников скольжения, происходит износ контактных поверхностей , что ограничивает срок службы. Создание разделительной смазочной пленки при полной смазке требует дополнительных затрат, которые возможны только для больших подшипников в больших машинах. Сопротивление скольжению вызывает преобразование части кинетической энергии в тепловую, которая течет в части подшипника и может быть получена.

      оглавление

      • 1 Дифференциация по типу сопротивления скольжению
      • 1.2 Подшипники скольжения с жидкостным трением

      Дифференциация по типу сопротивления скольжению

      Различают простые подшипники скольжения (без смазки или смазанные консистентной смазкой), гидродинамические подшипники скольжения и гидростатические подшипники скольжения . Сопротивление скольжению представляет собой трение твердого тела , смешанное трение или трение жидкости .

      Подшипники скольжения твердые

      В подшипниках скольжения с трением твердого тела (также сухим трением) используются пары материалов с низким коэффициентом трения. Иногда один из двух партнеров обладает так называемым « самосмазывающимся свойством » (например, материал, легированный свинцом или оловом , пластик, такой как ПТФЭ, или техническая керамика ). Второй партнер ( обычно вал в радиальных подшипниках ) изготовлен из стали.

      Подшипники скольжения с жидкостным трением

      В подшипниках скольжения, где важны долговечность и низкие потери энергии (например, при преобразовании энергии в турбинах и генераторах ), используется полная смазка с жидкостным трением. Смазочная пленка должна находиться под давлением, чтобы она могла отделять контактные поверхности друг от друга против усилия подшипника. В гидростатических подшипниках используется масляный насос .

      В гидродинамических подшипниках скольжения, таких как многие подшипники распределительного и коленчатого валов , давление масла в смазочной пленке создается двумя контактными поверхностями, которые движутся навстречу друг другу. Без дополнительного насоса смазочная пленка образуется только с задержкой при запуске движения, так что смешанное трение возникает иногда в начале и незадолго до остановки.

      Подшипники со спиральными канавками

      Сегодня используется гидродинамический подшипник скольжения со спиральной канавкой (англ. Areiral-groove подшипник ), в котором смазка на вращающийся вал подается через канавку снаружи и направляется к центру подшипника. Часто достаточно протравленных или вырезанных лазером канавок. Спиральные канавки используются, например, в особо тихих компьютерных вентиляторах. Высокоскоростные подшипники также предлагаются в версии с воздушной смазкой .

      Подшипники скольжения со смешанным трением

      В подшипниках скольжения со смазкой возникает смешанное трение при увеличении нагрузки и уменьшении скорости. На кривой Штрибека это область слева от минимума; область неизнашиваемых гидродинамических подшипников скольжения начинается справа от минимума . В зоне смешанного трения смазка ( твердая , жирная или масляная ) находится в микрошероховатостях (углублениях) на контактных поверхностях, в то время как только концы этих шероховатостей соприкасаются друг с другом, что снижает сопротивление скольжению по сравнению с подшипником без смазки. .

      Материалы подшипников скольжения

      Типичный подшипник скольжения представляет собой радиальный подшипник для радиального подшипника вала, рабочие поверхности которого закалены .

      Вал охватывает подшипниковая втулка, материал которой может быть самым разным, например:

      • Бронза ( сплав медь — олово )
      • Белый металл (сплав свинец — олово )
      • Подшипник металла , легированных с свинца
      • Алюминиевые сплавы
      • Пластмассы ( например, PTFE )
      • Керамический (в меньшей степени такжеармированный волокном )
      • Латунные сплавы
      • Поквуд и другиежелезные породы дерева (на заре машиностроения)

      Материал втулки выбирается «мягче», чем у вала, поэтому износ происходит в основном там. Их замена проще и дешевле, чем у вала. Часто он состоит из двух частей: двух полуоболочек, которые радиально снимаются с вала.

      Графитовый подшипник (цельный)

      Графит (углерод) подходит в качестве материала подшипников, поскольку его истирание обладает самосмазывающимся эффектом. Графит модификации углерода имеет кристаллические плоскости, которые могут легко скользить друг по другу. Графитовые подшипники также полезны, когда электрические токи должны передаваться через точки подшипника, чего следует избегать с другими подшипниками — как подшипниками скольжения, так и, в частности, шариковыми подшипниками, поскольку токи через точки контакта из различных металлических сплавов вызывают удаление материала.

      Следует отметить, что с этими подшипниками коэффициент трения значительно увеличивается с увеличением нагрузки и, следовательно, с повышением температуры . Тем не менее, они подходят для более высоких температур, при которых смазываемые подшипники выходят из строя.
      Примером графитового подшипника является упорный подшипник для включения сцепления в старых автомобилях.

      Керамические подшипники

      В качестве керамического материала, например, карбида кремния в насосах, используется также в больших насосах, армированных волокном. Подшипники скольжения расположены в корпусе насоса и смазываются перекачиваемой жидкостью. Устойчивость к коррозии и чрезвычайно низкий износ из — за твердости являются большими преимуществами этих подшипников. Однако проблемы возникают, когда насосы работают всухую.

      Пластиковые подшипники скольжения

      Еще в 1869 году Дэниел Спилл, партнер Александра Паркса , сказал , что пластиковый ксилонит подходит для него, «Зубчатые колеса и фрикционные колеса» ( зубчатые колеса и фрикционные колеса ) и «Подшипники для машин», т. Е. Производство подшипников скольжения.

      Современные пластиковые подшипники скольжения состоят из специальных самосмазывающихся пластиков. Они подходят для малых и средних опорных усилий. В отличие от других материалов риск «заедания» у них крайне низок. Поэтому пластмассовые подшипники скольжения являются одними из важнейших представителей подшипников скольжения, не требующих смазки и обслуживания.

      Это так называемые композитные материалы , которые состоят из основного полимера, армирующих материалов (например, волокон и наполнителей) и твердых смазок или масел. Во время работы эти смазочные материалы постоянно достигают поверхности из-за микроизнашивания и, таким образом, снижают трение и износ подшипников. Используемый пластик — это в основном ПТФЭ (политетрафторэтилен) из-за его особенно низкого коэффициента трения о другие вещества (включая сталь).

      Как правило, существует множество различных вариантов пластиковых подшипников скольжения в зависимости от желаемых свойств. Как правило, они не содержат смазки, устойчивы к коррозии, легки и нечувствительны к загрязнениям. Различные производители предлагают специальные материалы для специальных применений, такие как электропроводящие подшипники или подшипники пищевого качества ( соответствующие требованиям FDA ).

      В случае подшипников более низкого качества, в которых оба партнера изготовлены из термопласта, смазочные материалы, необходимые для этого, содержат ПТФЭ.

      Спеченные подшипники

      Втулки подшипников, спеченные из бронзы или железа , менее плотные, чем сплошные. Смазка может застрять в их порах (полусухое трение). Смолистую смазку можно удалить из пор путем нагревания. Затем розетки повторно замачивают маслом.

      Спеченные подшипники используются во многих небольших электродвигателях , например. Б. от Mabuchi Motor и приводы фанатов ПК .

      Даже тихоходные валы в простых и прочных конструкциях, которые не зависят от точного направления, выполнены в виде спеченных подшипников; z. Б. приводные валы малых бетоносмесителей .

      Втулки скольжения в линейных подшипниках также часто проектируются как спеченные подшипники.

      Каменный склад

      Втулки подшипников, сделанные в основном из монокристаллического рубина , используются, в частности, в небольших механических часах , инструментах и весах . Они работают против стали и смазываются в часах, но не в весах. В часах более высокого качества камни используются в большем количестве, по крайней мере, для подшипника балансира .

      сегментированный работает поверхность осевого подшипника на валу судна . Смазка может попасть на опорную поверхность между сегментами.

      С помощью больших маховиков регулируется зазор в выровненных осевых подшипниках скольжения первой немецкой военной подводной лодки U1 1906 года.

      Подшипники в России

      Шарнирные подшипники скольжения — изделия, работающие по несколько иному принципу, чем Подшипники скольженияпривычные нам подшипники качения. Если в последних сила трения снижается за счет применения тел качения, которые имеют небольшую площадь контакта с дорожкой качения, то в шарнирных подшипниках это осуществляется за счет поверхностей скольжения сферической формы внутреннего и наружного кольца. Назначение подшипника скольжения — восприятие радиальных, осевых и комбинированных нагрузок в подвижных или неподвижных соединениях разнообразных машин и механизмов, при этом важнейшую роль при его функционировании играет смазка, которая не только обеспечивает минимальное трение, но и служит для отвода тепла от нагревающегося во время работы подшипника, прежде всего, если материалы подшипника скольжения — стали, а это большинство распространенных шарнирных подшипников. Чаще всего это стали ШХ-15, ШХ15СГ, нержавеющая 95Х18Ш и другие сплавы для подшипников скольжения.

      Как правило, большинство потребителей имеют дело со сферическими шарнирными подшипниками, хотя есть и другие, например, линейные подшипники скольжения. В данном материале мы подробно рассмотрим именно сферические, поскольку исторически сложилось так, что они конструируются и выпускаются на тех же заводах, что и подшипники качения, да и купить их можно в тех же фирмах, где и подшипники качения.

      Где купить

      Данному вопросу на сайте посвящена отдельная статья — «Купить подшипники скольжения».

      Конструкция подшипников скольжения

      Подшипник скольжения состоит из корпуса (который может быть разъемным, т. н. «ломаным») и рабочего элемента — втулки, которая монтируется на вал. В последнее время выпускаются модификации с разборным наружным кольцом (корпусом), для облегчения монтажа (при этом отдельные части должны скрепляться проволокой на заводе). С различными особенностями конструкций (наличие канавок, отверстий для смазки, прорезей, разломов можно ознакомиться в статье «Виды подшипников скольжения«. Устройство подшипников скольжения постоянно совершенствуется, так, к примеру, если вы возьмете каталог подшипников скольжения, производимых во времена СССР, то не увидите там большинство из применяемых в настоящее время типов, и наоборот, большая часть представленных в нем модификаций уже снята с производства.

      Смазка для подшипников скольжения

      Как уже указывалось, смазка чрезвычайно важна для функционирования для этих изделий, ведь трение подшипников скольжения существенно выше, чем подшипников качения из-за большой площади контакта, она может быть жидкой (минеральные масла), пластичной (на основе лития, например, литол, или кальция, например, 158 Ф), твёрдой (графитовая, на основе дисульфида молибдена) и
      газообразной (различные инертные газы, азот). Чаще всего применяются жидкие и пластические смазки, причем предельное число оборотов у первых значительно выше.

      Классификация подшипников скольжения

      Изделия классифицируют по разным признакам. Традиционная классификация, принятая в нашей промышленности, описана в материале «Типы подшипников скольжения«, для импортных подшипников скольжения применяют более широкую, в первую очередь, на основании направления действующей нагрузки (аналогично подшипникам качения):

      • радиальные
      • упорные
      • радиально-упорные;

      Кроме того, данную группу можно разделить по тому, разъемны ли отдельные детали или нет (бывают также встроенные шарнирные подшипники), по возможности регулирования и т.д. В основном же, в нашей промышленности и транспорте применяются радиальные подшипники скольжения. Еще одной группой являются втулки скольжения.

      Область применения подшипников скольжения

      Применение подшипников скольжения

      Радиальные подшипники скольжения массово применяются в отечественной промышленности, их устанавливают в различное производственное оборудование и транспортные средства. Наиболее часто они используются в грузовой технике и сельскохозяйственной технике. Размеры подшипников скольжения определяют узлы их эксплуатации, например, небольшие ШСП20 и ШСП30 применяются в комбайнах «Дон» и других (рулевая тяга, гидроцилиндры, шатуны), а крупные по размерам ШСЛ90, 100, 120 в поворотных цилиндрах и подвесках многотоннажных грузовиков и самосвалов. Применение подшипников скольжения особенно оправдано в узлах, где возникают тяжелые ударные или статические нагрузки, их можно эксплуатировать в экстремальных условиях, например, в воде, монтируются достаточно легко, однако у них есть и существенные недостатки. К последним можно отнести вес, невысокий КПД, большие расходы смазки.

      ГОСТ на подшипники скольжения

      Шарнирные подшипники выпускаются по ГОСТ, ТУ и ВНИПП. Основные ГОСТы, регламентирующие производство и эксплуатацию подшипников скольжения.

      Подшипники скольжения каталог

      Многие подшипники скольжения, производимые в нашей стране, уже вышли из употребления и производства, но разрабатываются новые, редкий каталог подшипников удовлетворяет реалиям сегодняшнего времени. Для получения подробной информации по подшипникам скольжения пользуйтесь поиском на нашем сайте (расположен в правом верхнем углу). Также вы можете скачать подробный каталог подшипников скольжения шведского производителя SKF. Это справочник на английском языке. Дополнительную информацию по другим маркам можно получить в разделе, посвященном импортным подшипникам (там же есть каталоги других производителей, цены на продукцию которых заметно ниже).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: