Преимущества использования подшипников скольжения и качения
В процессе конструирования нового механизма разработчику, зачастую, приходится находить оптимальное решение в условиях, когда к создаваемому узлу предъявляются взаимоисключающие требования.
В каких случаях предпочтение отдаётся подшипнику скольжения
Сфера использования данных изделий весьма ограничена. Они востребованы только там, где подобные конструкции сохраняют преимущества:
- на быстроходных валах с максимальными скоростями вращения, что приводит к резкому снижению долговечности подшипников качения;
- для валов и осей, нуждающихся в максимально точной установке;
- для валов значительного диаметра, если стандартных подшипники качения для них не выпускаются;
- в случае требования, обусловленного технологией сборки, к наличию разборной конструкции подшипника (например, для шейки коленвала);
- если подшипник планируется эксплуатировать в воде или агрессивных средах (при его установке на тихоходные валы механизмов, относящихся к неответственным) либо в особых условиях.
При этом подшипник скольжения должен соответствовать ряду определённых базовых требований.
Материалы, используемые при его изготовлении, и конструкция должны обеспечивать минимально возможные потери, обусловленные трением, а также износ вала и самого подшипника.
- Они должны иметь требуемую прочность и жёсткость;
- Трущиеся поверхности должны иметь размеры, позволяющие воспринимать внешнее давление;
- Выполнение ТО, установки и демонтажа должны быть максимально простыми;
- В целях минимизации нагрева и величины трения, а также увеличения КПД, предусматривается смазывание подшипника.
Когда обоснованным является выбор подшипника качения
Продукция является основным видом обустраиваемых опор в машиностроении. В отличие от подшипников скольжения, данные изделия стандартизованы, что упрощает их выбор.
Основные параметры, на которые обращается внимание при определении нужного типоразмера шарикоподшипника, являются величина и направление действующих нагрузок.
При малых нагрузках и незначительных диаметрах, предпочтение отдаётся шарикоподшипникам. При больших нагрузках и существенных диаметрах вала, роликоподшипникам. Это определяется тем, что последние в состоянии воспринимать (при равных габаритах) значительно большие нагрузки и отличаются повышенной жёсткостью.
Исключительно на восприятие радиальных нагрузок рассчитаны подшипники следующих типов:
- игольчатые;
- тороидальные;
- с цилиндрическими телами качения (при отсутствии бортов на обоймах).
Все остальные подшипники аксиального типа способны, в различной степени, воспринимать нагрузки с осевыми векторами приложения.
На восприятие исключительно осевых нагрузок рассчитаны подшипники упорные. При этом одинарные шарикоподшипники способны воспринимать только однонаправленную, а двойные, разнонаправленные нагрузки.
Если планируется воздействие на подшипник нагрузок комбинированного типа, используются радиально-упорные шарикоподшипники или роликоподшипники с телами качения конической формы. Величина воспринимаемой нагрузки, действующей в осевом направлении, определяется реализованным углом контакта (растёт при его увеличении).
Когда существует несоосность между корпусом и валом, обусловленная прогибом последнего в процессе работы (вариант, технологическими погрешностями монтажа), предпочтение отдаётся сферическим подшипникам качения.
Разработчики могут воспользоваться для предварительного подбора соответствующими таблицами, устанавливающими взаимосвязь между предстоящими условиями работы и характеристиками подшипника. Зная эксплуатационные требования и условия нагружения, можно быстро выбрать оптимальную конструкцию.
- Комментарии
