5.Определение нагрузок на подшипники качения.

а) определение радиальных нагрузок

Для радиальных и радиально-упорных подшипников радиальные нагрузки определяются одинаково.

Определяются как суммарные радиальные реакции опор из уравнения равновесия.

б) определение осевых нагрузок

-для радиальных подшипников, осевая нагрузка равна внешней осевой силе и определяется схемой закрепления подшипников.

1 2 1 2

«враспор» «врастяжку»

- для радиально-упорного

особенностью определения осевых сил является наличие дополнительной осевой составляющей из-за угла контакта.

S

S

Т.о. осевые силы в радиально-упорном подшипнике в зависимости от схемы закрепления и соотношения и определяются по таблицам.

Подшипники скольжения.

1. Общие сведения.

Подшипники скольжения (ПС) – это опоры валов вращающихся осей, в которых реализуются силы трения-скольжения.

Классификация.

1.По направлению воспринимаемой нагрузки.

а) радиальный

б) радиально-упорный

в) упорный

2.По виду трения между контактирующими поверхностями.

а) граничное трение

вал смазочный материал

втулка

б) жидкостное трение

вал

смазочный материал

втулка

обеспечивает наименьший коэффициент трения и практически полную безизностность.

Достоинства: ( по сравнению с ПК )

1. Бесшумность в работе;

2. Возможность работы в условиях ударных и вибрационных нагрузок;

3. Способность работать при особо высоких скоростях вращения ( более 5000 об/мин);

4. Возможность автоматически компенсировать зазор между валом и втулкой;

5. Способность работать в агрессивных средах и без уплотнений.

Недостатки:

1. Необходимость применения антифрикционных материалов;

2. Большие потери на трение при пуске и остановке вращения;

3. Большой расход смазочного материала.

2.Критерии работоспособности и расчет пс.

Расчет ПС на износостойкость при граничном трении и без смазочного материала.

Расчет производится по условной удельной нагрузке Р[МПа], характеризующей износостойкость, а также по условному произведению PV, характеризующему тепловой режим подшипника PV [Мпа м/с].

l

R d

Расчет подшипников скольжения с жидкостным трением.

В настоящее время существуют 2 способа создания в подшипнике жидкостного трения:

1.Гидродинамический – давление самовозникает в слое смазки при вращении.

Условия образования гидродинамического жидкостного трения:

а) наличие клинового зазора между трущимися поверхностями;

б) наличие смазывающей жидкости, соответствующей вязкости, которая должна постоянно циркулировать в клиновом зазоре;

в) скорость вращения вала должна быть не менее критической.

При расчете жидкостных подшипников используют теорию гидродинамики жидкости.

Определяют min зазор между валом и втулкой:

- динамическая вязкость [Па с];

n- частота вращения [1/мин];

p- давление [МПа]

Условие жидкостного трения в подшипнике записывается в виде:

, где

, где - параметр шероховатости.

2. Г идростатический – давление в слое смазки создается насосом.

смазочный материал

Сравнение двух способов смазки:

Достоинства: (1) по сравнению со (2)

Простота конструкции.

Недостатки:

Повышенный износ в момент пуска и остановки подшипника.

Достоинства: (2) по сравнению с (1)и

Практически полностью отсутствует износ.

Недостатки:

Сложность конструкции.