§ 27. Подшипники

Подшипники обеспечивают вращение элементов изделия относительно неподвижных его частей. Различают подшипники скольжения и подшипники качения.

В подшипниках скольжения шейка вала или цапфа / (рис. 37, а) охватывается втулкой (вкладышем). В сравнительно небольших изделиях вкладыш обычно изготовляют цельным, в крупных - разъемным, состоящим из верхней 4 и нижней 2 частей с разъемом по горизонтальной плоскости.

Материал соприкасающихся поверхностей цапфы и вкладыша следует подбирать так, чтобы их коэффициент трения был наименьшим, а также чтобы создать режим жидкостного трения (т. е. разделение слоем смазки соприкасающихся поверхностей).

Существуют два способа создания жидкостного трения: гидродинамический и гидростатический.

При гидродинамическом способе разделительный слой смазки образуется при вращении вала. С ростом частоты вращения масло 3 вследствие своей вязкости затягивается в клиновой зазор между валом и вкладышем. В результате сжатия в смазочном слое возникает повышенное давление, благодаря чему вал приподнимается (рис. 37, б).

В гидростатических подшипниках масляный слой между трущимися поверхностями создается подводом масла под давлением от насоса в нижнюю точку, где цапфа соприкасается с вкладышем.

Сборка неразъемного подшипника скольжения заключается в запрессовке втулки в корпус и закреплении ее от проворота. При посадке втулки с натягом ее внутренний диаметр уменьшается, поэтому после запрессовки внутреннюю поверхность растачивают, развертывают или пришабривают под шейку вала.

Рис. 37. Положение вала в подшипнике скольжения в покое (а) и при вращении (б)

Рис. 38. Контроль качества поверхности подшипника скольжения

После сборки контролируют внутренний диаметр втулки, форму поверхности отверстия. Наличие овальности, конусности, а также перекоса втулки вызывает интенсивный износ рабочей поверхности подшипника в результате местного сухого трения. На поверхности не допускаются царапины, трещины, отслаивание антифрикционного слоя. Проверяют также соосность втулок подшипников, в которых установлены концы вала. Контроль соосности проводят эталонными скалками, калибрами или приспособлениями с индикаторами.

Сборка разъемных подшипников скольжения включает проверку соосности рабочих поверхностей подшипников, их пригонку для обеспечения прилегания рабочих поверхностей к валу и регулирование зазора.

При установке вкладышей сначала их подгоняют к корпусу и проверяют соосность подшипников эталонным валом, контрольной линейкой и щупом, струной и штихмасом, а также оптическим методом при расстоянии между подшипниками более 4 м. Затем вкладыши подгоняют к валу, покрывая его шейки тонким слоем краски. Для этого вал кладут на установленные и закрепленные вкладыши и проворачивают. Окрашенные места вкладышей сшабривают. Операцию повторяют несколько раз, добиваясь, чтобы на каждом квадрате поверхности 25X25 мм было 9-12 пятен. Контроль производят так: на поверхность вкладыша 2 (рис. 38) кладут шаблон / из прозрачного листового материала с нанесенными на нем линиями, образующими квадраты 25X25 мм.

После сборки изделия вкладыши прирабатывают, подавая в них смазку. Приработку начинают при малых нагрузках и пониженной частоте вращения, постепенно доводя их до номинальных значений. В процессе приработки сглаживаются микронеровности, происходит повышенный износ и увеличивается площадь прилегания шейки к вкладышу; после приработки износ резко уменьшается. Повышение температуры подшипника свидетельствует о некачественных сборке и шабрении, о неудовлетворительном поступлении смазки в зону трения или о возникновении задиров на его рабочих поверхностях. В этом случае приработку следует прекратить и устранить дефекты.

Подшипники качения нашли широкое применение. Они меньше изнашиваются, чем подшипники скольжения, что особенно важно для машин с малым воз-

Рис 39 Подшипники качения: а - шариковый радиальный однорядный, б - роликовый, в - с одной защитной шайбой, г - с двумя защитными

шайбами (закрытые подшипники)

душным зазором, имеют меньшие потери на трение, могут значительное время работать без замены смазки..

В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники качения подразделяют на радиальные, упорные и радиально-упорные. Радиальные подшипники в основном воспринимают нагрузку, направленную перпендикулярно оси вращения (радиальная сила). Они допускают также и небольшие осевые нагрузки. Упорные подшипники воспринимают только осевую нагрузку.

По форме тел качения различают шариковые (рис. 39, а) и роликовые (рис. 39, б) подшипники. Подшипник качения состоит из двух колец: наружного 2 и внутреннего 3. Между ними размещены тела качения: шарики / или ролики 5. Для их равномерного размещения по окружности служит сепаратор 4. На кольцах со стороны, соприкасающейся с шариками или роликами, расположены дорожки качения, выполненные в виде кольцевых углублений или поясков.

Шарики имеют точечный контакт с дорожками качения, ролики - линейный. Недостаток роликовых подшипников - они более чувствительны к перекосам оси вала.

Шариковые подшипники небольших размеров выпускают закрытыми с одной (рис. 39, в) или двумя