Подшипник скольженияРефераты >> Технология >> Подшипник скольжения
Все большее распространение получают полиметаллические многослойные подшипники. В частности, для автомобильных двигателей применяют подшипники, имеющие стальную основу, слой свинцовистой бронзы толщиной 0,25 мм, служащий податливой подушкой с хорошей теплопроводностью и сопротивлением усталости, весьма тонкий слой никеля или сплава меди с цинком во избежание диффузии олова и, наконец, поверхностный антифрикционный, хорошо прирабатывающийся слой олово — свинец толщиной 25 мкм.
Для тихоходных умеренно нагруженных подшипников можно применять антифрикционные чугуны (ГОСТ 1585-79). Твердость цапфы вала должна быть обязательно выше твердости чугунных вкладышей на (20 .40) НВ. Должны быть обеспечены тщательный монтаж и минимум перекосов, тщательная приработка с постепенным повышением нагрузки, бесперебойная смазка.
Допускаемые давления резко снижаются с ростом скорости. Это иллюстрируется приводимыми ниже допускаемыми давлениями р, МПа (в числителе) при скорости , м/с (в знаменателе): для чугунов АЧС1 p/ равно 2,5/5 и 9/02, для АЧС2 — 0,1/3 и 9/0,2; для АЧС3 — 6/0,75; для АЧС4 — 15/05; для АЧС5 — 20/1 и 30/04; для АЧС6 — 9/4.
Металлокерамические материалы. Эти материалы, изготовляемые из порошков путем прессования и спекания в защитной атмосфере, применяют в связи с их удовлетворительной работой при скудном смазывании. Материалы имеют пористую структуру с объемом пор 15 .35 %, который заполняется маслом (путем специальной пропитки вкладышей горячим маслом).
Широкое применение имеют железо-графитовые вкладыши, содержащие 1 . 3% графита (остальное железо). Применяют также бронзографитовые вкладыши, содержащие 10% олова, 1 .4% графита (остальное медь), но они по своим свойствам мало отличаются от значительно более дешевых железографитовых вкладышей. Обработка резанием не рекомендуется; возможно калибрование.
Основная область применения этих материалов — самосмазывающиеся подшипники, в которых трудно или невозможно обеспечить надежную смазку обычными средствами.
При низких режимах работы металлокерамические подшипники могут в течение длительного времени работать, получая масло из пор вкладышей. Для железо-графитовых подшипников со средней пористостью 20 .25 % при спокойной нагрузке допускается:
, м/с…………………… |
0,1 |
0,5 |
1 |
1,5 |
р, МПа…………………… |
15 |
17 |
6,5 |
6 |
, м/с…………………… |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
р, МПа…………………… |
5,5 |
4,5 |
3,5 |
1,8 |
0,8 |
Неметаллические материалы. Из неметаллических материалов для вкладышей подшипников применяют:
а) пластмассы;
б) прессованную древесину, (лигностон);
в) твердые породы дерева (бокаут, самшит, дуб и др.);
г) резину;
д) графитовые материалы.
Существенная особенность большинства неметаллических подшипниковых материалов в связи с их низкой теплопроводностью состоит в том, что для них лучшим смазочным материалом является вода, обеспечивающая хорошее охлаждение. Только при малых скоростях и больших давлениях необходимо масло или эмульсия.
При использовании воды во избежание коррозии вала в подшипник перед остановкой вводят пластичный смазочный материал (например, солидол) или на вал наносят покрытие из коррозионно-стойкой стали.
Причины применения неметаллических материалов: а) отсутствие химического сродства с материалом вала; б) хорошая прирабатываемость; в) мягкие продукты износа; г) возможность эффективного использования в качестве смазочного материала воды или другой жидкости, являющихся рабочей средой в машине.
Основные области применения пластмассовых вкладышей в подшипниках:
1) при невозможности применять жидкий смазочный материал и необходимости обеспечивать полную или частичную самосмазываемость (подвески автомобиля, подшипники некоторых химических и текстильных машин);
2) при смазывании рабочей средой (погружных насосов, некоторых пищевых машин);
3) в тяжелых тихоходных машинах, в которых не всегда обеспечивается жидкостная смазка, что связано с частыми пусками и остановками, с низкими скоростями, повышенными местными давлениями из-за упругих деформаций или технологических погрешностей.
В подшипниках, постоянно работающих в условиях жидкостной смазки, применять пластмассы нецелесообразно. Это связано с низкой теплопроводностью пластмасс, большим коэффициентом линейного расширения, разбуханием от поглощаемой влаги и, наконец, с худшим состоянием поверхности. В трущихся парах с пластмассой жидкостная смазка возникает при больших скоростях скольжения, чем в металлических.
Исключение составляют подшипники с пористым бронзовым поверхностным слоем на стальной основе, пропитанным фторопластом-4 и свинцом, с добавками графита и двусернистого молибдена. Этот материал благодаря тонкому слою фторопласта-4 и его высоким антифрикционным свойствам почти не имеет недостатков, свойственных пластмассовым подшипникам. Вместе с тем он имеет ряд существенных достоинств: самосмазываемость, что повышает надежность подшипников и позволяет при легких режимах работать без смазочного материала, возможность работы в широком диапазоне температур (от очень низких до очень высоких), химическую стойкость.
К числу самосмазывающихся подшипниковых материалов, позволяющих работу без жидкого смазочного материала, относится аман — материал на основе специальных смол с наполнителем. Детали из амана изготовляют методами горячего прессования. Максимально допустимое давление до 5 .6 МПа.
Текстолит, древесно-слоистые пластики и прессованная древесина — давно известные антифрикционные материалы. Их применяют в тяжелом машиностроении (в подшипниках шаровых мельниц, блюмингов и крупносортных станов горячей прокатки). В этих машинах не требуется высокая точность, а податливость этих материалов благоприятна для смягчения динамических нагрузок. Опытные данные показывают, что долговечность этих подшипников больше, чем бронзовых. Слоистые материалы лучше работают торцовыми поверхностями.
Полиамидные (капроновые) вкладыши обладают хорошей технологичностью и достаточно высокими антифрикционными свойствами капрона. Антифрикционные свойства капрона значительно повышаются от добавления дисульфида молибдена и графита.