Общие сведения. Подшипники скольжения применяются ограниченно и лишь в тех областях, где они сохранили свои преимущества

Подшипники скольжения применяются ограниченно и лишь в тех областях, где они сохранили свои преимущества, а именно: для весьма быстроходных валов, в режиме работы которых долговечность подшипников качения очень мала; для осей и валов, требующих весьма точной установки; для валов очень большого диаметра (при отсутствии стандартных подшипников качения); когда по условиям сборки подшипник должен быть разъемным; при работе подшипника в воде, агрессивной среде для тихоходных валов неответственных механизмов и в особых условиях.

Подшипник скольжения должны удовлетворять следующим основным требованиям:

а) конструкции и материалы должны быть такими, чтобы потери на трение и износ их и вала были минимальными;

б) должны быть достаточно жесткими и прочными;

в) размеры их трущихся поверхностей должны быть достаточными для восприятия действующего на них давления;

г) сборка, установка и обслуживание должны быть простыми.

Для уменьшения трения и нагрева, повышения КПД подшипники смазывают.

В зависимости от толщины масляного слоя в подшипнике, он работает в режиме жидкостного, полужидкостного или полусухого трения.

Рис. 22.1 Изменение коэффициента трения
в подшипнике скольжения

При жидкостном трении рабочие поверхности вала и подшипника полностью разделены слоем смазки, толщина которого должна быть больше суммы неровностей обработки поверхностей вала и подшипника.

При полусухом трении между валом и подшипником преобладает сухое трение, а при полужидкостном – преобладает жидкостное.

Наиболее благоприятным режимом является работа подшипника в условиях жидкостного трения. В этом случае обеспечивается износостойкость, сопротивление заеданию вала и высокий КПД. Для создания жидкостного трения необходимо, чтобы в масляном слое было избыточное давление, которое может быть гидродинамическим, создаваемым вращением вала или гидростатическим, осуществляемым от насоса.

Для получения условий жидкостного трения применяют обычно подшипники с гидродинамической смазкой. Сущность такой смазки следующая. Вал при своем вращении под действием внешних сил занимает в подшипнике эксцентричное положение и увлекает масло в зазор, образуется масляный клин, в котором создается гидродинамическое давление, обеспечивающее в подшипнике жидкостное трение. Эпюра распределения гидродинамического давления в подшипнике по окружности показана на рис.22.2 б. При перекосах вала эпюра по длине становится несимметричной.

Рис. 22.2. Эпюра гидродинамического давления в подшипнике а) вращение вала отсутствует, б) распределения давления по окружности подшипника

Рис. 22.3. Эпюра давлений а) по окружности, б) по длине