Особенности подшипников скольжения
Подшипники скольжения - это опора, в которой используется трение скольжения контактирующих поверхностей. Основное требование к материалам, образующим пару трения, - минимальное значение коэффициента трения. Как правило, в место их контакта подается смазка, которая необходима для снижения сопротивления трению и уменьшения количества выделяемого тепла. Существуют такие пары трения, которые не нуждаются в подводе смазочного материала.
Конструкция подшипников скольжения помещена в корпусе. В него установлен антифрикционный вкладыш, в котором вращается вал или совершает линейное перемещение шток. Между движущейся деталью и вкладышем имеется зазор, в который через специально предусмотренные отверстия и канавки подается смазочный материал.
В некоторых конструкциях для подачи смазки из масленки используется шприц. Для сложных механизмов предусматривают систему с масляным насосом, баком и трубопроводом. В некоторых подшипниках скольжения корпус заменяется расточкой деталей с последующей запрессовкой антифрикционной втулки.
Преимущества и недостатки
Применение подшипников скольжения в технике позволяет получить ряд преимуществ:
-
небольшие габариты в радиальном направлении;
-
повышенная устойчивость к воздействию ударных и вибрационных нагрузок;
-
способность работать при больших скоростях;
-
способность нести высокие нагрузки;
-
высокая точность установки;
-
универсальность достигается за счет использования аналогичных конструкций как для вращательного, таки линейного перемещения;
-
механизмы относительно просты в изготовлении;
-
возможность отказа от смазки путем подбора материалов пар трения;
-
возможность проектировать не только неразъемные, но и разъемные конструкции;
-
способность работать в различных средах, в том числе агрессивных и пищевых, при условии правильного подбора материалов.
Несмотря на множество преимуществ, подшипники скольжения не лишены недостатков:
-
конструкции имеют значительные линейные размеры;
-
серийные изделия представлены ограниченной номенклатурой, поэтому чаще всего требуются индивидуальные решения;
-
меньший КПД и повышенный коэффициент трения при сравнении с подшипниками качения;
-
требовательность к смазке;
-
использование дорогостоящих материалов с антифрикционными свойствами;
-
неравномерный износ трущихся деталей.
Виды
Подшипники скольжения - обширный класс опор, которые представлены большим разнообразием конструктивных решений, что дает возможность решения различных технических задач. Это преимущество позволяет им с успехом конкурировать с подшипниками качения.
Подшипники скольжения классифицируются по следующим параметрам:
-
Тип воспринимаемых нагрузок: радиальные, осевые и комбинированные.
-
Конструкция: разъемные и неразъемные.
-
Характер перемещения: линейные и вращения.
-
Тип трения: сухое, полусухое, полужидкое, жидкое, граничное, газовое.
-
Способ трения: гидростатическое, гидродинамическое, газостатическое, газодинамические.
-
Материал: металл или неметалл.
Существуют особые виды подшипников скольжение, имеющие специфические характеристики. К ним относятся сферические самоустанавливающиеся, самосмазывающиеся, сегментные и ряд других.
Конструктивно радиальные опоры - это втулки из антифрикционного материала, которые устанавливаются либо в корпусе, либо запрессованы в деталь механизма. Если корпус изготовлен из антифрикционного материала, то он выполняет функцию радиальной опоры.
Если втулка предусматривает бурт, то опора получает способность воспринимать не только радиальные, но и некоторые осевые нагрузки. Кроме этого, при наличии бурта упрощается установка втулки.
Упорные подшипники способны воспринимать значительные осевые нагрузки. Если они служат опорой для вертикально расположенного вала, то их называют подпятником, который способен выдерживать силы, возникающие при перекосе.
Неразъемные тип подшипников скольжения получили наибольшее распространение в технике. Однако в некоторых случаях без разъемных конструкций обойтись нельзя. Такой вариант исполнения существенно упрощает сборку узла, и в определенных условиях бывает единственно возможным техническим решением. Разборный корпус соединяется при помощи шпилек, а вкладыш представляет собой конструкцию, состоящую из двух частей. Для подачи смазочного материала предусмотрена масленка и отверстия в крышке и каналы во вкладыше.
Сферические подшипники скольжения позволяют компенсировать перекос, так как имеется возможность поворота сферической втулки в посадочном месте с соответствующей конфигурацией.
Шарнирный подшипник скольжения используются в тех случаях, когда применение сложных рычажных систем и шарнирных параллелограммов не позволяет обеспечить параллельное расположение опор. Эта модификация сферической опоры способна воспринимать радиальные и двухсторонние осевые нагрузки.
В пищевой промышленности использование смазки в механизмах оборудования крайне нежелательно, поэтому используются пары трения, которые состоят из хромированного кольца и армированного медным сплавом политетрафторэтилена.
Широкое использование подшипников скольжения в машиностроении обусловлено рядом преимуществ по сравнению с подшипниками качения. В некоторых случаях такие опоры - единственно возможное решение технической задачи.
