Рекомендації щодо вибору підшипників кочення

Для опор валів циліндричних зубчастих передач перевагу слід надавати радіальним кульковим підшипникам як найдешевшим та простим в експлуатації, їх успішно застосовують для опор валів, де осьове навантаження становить менше 35 % від сумарного радіально­го (F_a/(VR_r) ≤ 0,35). Якщо відношення F_a/(VR,) > 0,35, то рекоменду­ється використовувати інші типи підшипників, наприклад кулькові радіально–упорні, але їх вибір повинен бути обгрунтованим. Почат­кове слід орієнтуватись на підшипники легкої серії. Якщо ж розра­хункова довговічність виявиться недостатньою, то беруть підшипни­ки середньої серії.

Конічні та черв'ячні колеса повинні бути точно і жорстко зафіксо­вані в осьовому напрямі. Кулькові радіальні підшипники мають ма­лу осьову жорсткість. Тому у силових передачах для опор валів ко­нічних та черв'ячних коліс використовують роликові конічні підшип­ники, переважно при значних динамічних навантаженнях та високих короткочасних перевантаженнях.

Опори черв'яка в силових черв'ячних передачах навантажені знач­ними осьовими силами. Це вимагає застосування конічних роликових підшипників, здатних сприймати великі осьові навантаження. При довгочасній неперервній роботі черв'ячної передачі, з метою зменшення її нагрівання, для опор черв'яка використовують також кулькові радіально–упорні підшипники зі збільшеним кутом кон­такту тіл кочення типів 46 000 і 66 000.

Під час вибору підшипників кочення слід враховувати їхні гранич­ні швидкості обертання. 3 ростом швидкості обертання різко зменшу­ється довговічність підшипн–ків кочення, збільшується температура в навантаженому контакті тіл кочення і кілець. Зростають при цьому втрати на тертя між тілами кочення та сепаратором і буртиками кі­лець. З ростом швидкості обертання збільшується ймовірність відказів, пов'язаних із руйнуванням сепараторів.

Щоб забезпечити потрібну надійність, у каталогах підшипників зазначені граничні частоти обертання або кутові швидкості з ураху­ванням виду мастила (рідке чи пластичне).

Гранична швидкохідність підшипників кочення оцінюється умов­ним швидкісним параметром d_mω – добутком діаметра кола центрів тіл кочення і кутової швидкості внутрішнього кільця, який залежить від типу підшипника, точності, конструкції сепаратора та виду масти­ла. Найбільші допустимі значення швидкісного параметра у кулько­вих підшипників із текстолітовими або масивними металевими сепара­торами [d_mω] ≈ 9·10⁴ мм·рад/с. Далі йдуть радіальні підшипники з короткими циліндричними роликами [d_mω] ≈ 5·10⁴ мм·рад/с. Значно менше значення допустимого швидкісного параметра для роли­кових конічних підшипників

[d_mω] ≈ 3.5·10⁴ мм·рад/с

ПІДШИПНИКИ КОВЗАННЯ

Загальні відомості

Підшипники ковзання – це елементи опор валів і осей, поверхня цапфи яких взаємодіє через шар мастила з охоплюючою нерухомою поверхнею підшипника. Робота підшипників ковзання без спрацьовування поверхонь цапфи вала і підшипника можлива лише при розділенні цих поверхонь шаром мастила достатньої товщини. Наявність шару мастила між робочими поверхнями може бути забезпечена над­лишковим тиском, який буває гідродинамічним, що створюється при обертанні цапфи, або гідростатичним, що виникає внаслідок подачі мастила помпою. Основне практичне застосування мають підшипники з гідродинамічним змащуванням.

Підшипники ковзання в машинобудуванні мають вуж­че застосування, ніж підшипники кочення. Однак за деякими свої­ми позитивними характеристиками вони у деяких випадках мають переважне або рівне використання з підшипниками кочення. Під­шипники ковзання застосовують у таких випадках:

а) для опор валів (ω > 500 рад/с), у режимах роботи яких довго­вічність підшипників кочення досить низька;

б) для валів та осей, до яких ставляться високі вимоги щодо точнос­ті монтажу і забезпечення постійного положення осі обертання;

в) для валів великого діаметра через відсутність стандартних під­шипників кочення;

г) у випадках, коли підшипники машини повинні бути роз'ємними (наприклад, для опор колінчастих валів);

д) при роботі підшипників у воді або агресивному середовищі, де підшипники кочення нероботоздатні;

е) при потребі малих діаметральних розмірів, наприклад для близь­ко розміщених паралельних валів;

є) для тихохідних валів та осей невідповідальних механізмів, де підшипники ковзання простіші за конструкцією і дешевші, ніж під­шипники кочення.

Підшипники ковзання вимагають систематичного нагляду та не­перервного змащування, мають більш високі втрати на тертя при ма­лих швидкостях обертання валів і потребують підвищених пускових моментів під час пуску машини в дію. Крім цього, цапфи валів та осей, що працюють у підшипниках ковзання, повинні мати високу якість поверхні для того, щоб запобігти прискореному спрацьовуванню під­шипника та цапфи.