Полимерные подшипники скольжения

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5 - Расположение смазочной канавки для неподвижного шипа и вращающегося вкладыша.

2 – неподвижный  шип

 

Рисунок 6 - Форма смазочных канавок.

 

Канавки не должны доходить до краев  втулки, иначе масло будет вытекать из подшипника  (рисунок 6, б).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Пластмассовые подшипники с большими скоростями скольжения необходимо с целью эффективного охлаждения обеспечивать обильной смазкой. Для этого на разгонной стороне подшипника выполняют широкие смазочные карманы (рисунок 7). Схема распределения масла по смазочным канавкам видна из (рисунок 8).

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 - Схема расположения смазочного канала в нерабочей части подшипника при постоянной по направлению нагрузке. 

Рисунок 8 - Схема распределения масла по смазочным канавкам.

 

Поскольку в парах трения качество соприкасающихся   поверхностей оказывает существенное влияние на условия трения и износа, сопряженные детали должны быть обработаны с наибольшей точностью и иметь необходимую чистоту поверхности. Шлифованные  поверхности тщательно  очищают,  чтобы  оставшиеся  от шлифования частицы не ухудшали режима скольжения и не снижали бы срок службы подшипника.

Для узлов, в  которых затруднено смазывание, предложены специальные конструкции, обеспечивающие поддержание масляной пленки на поверхности трения. В одних случаях это достигается при помощи компенсационного резервуара со смазочным материалом, размещенного в корпусе подшипника, на рабочую поверхность которого нанесен полимерный слой (рисунок 2, л). При повышении температуры смазочный материал, находящийся в резервуаре, расширяется и через специальные, гнезда с питателями из порошковых материалов поступает на поверхность трения. В других случаях (рисунок 2, м) резервуар для смазочного материала размешен в элементах подшипника, выполненных из термопласта. В приведенной конструкции втулку 1 крепят на валу, а кольцо 3 впрессовывают в корпус. Деталь 2 изготовленную из термопласта (в частности, полиацеталя), фиксируют в осевом направлении при помощи специальных выступов. На рисунке 2,к изображена конструкция подшипника, где в качестве рабочего элемента использована намотанная полиамидная нить, между витками которой хорошо удерживается смазочный материал.

Три последние  конструкции обладают общим недостатком: конструктивной сложностью, затрудняющей их изготовление, монтаж, эксплуатацию и ремонт. Значительно рациональнее в узлах, где смазывание затруднено, использовать самосмазывающиеся материалы. Примером является конструкция ППС с запрессованной втулкой (рисунок 2, а). Она обладает определенными технологическими и эксплуатационными преимуществами: обеспечивает технологичность изготовления деталей и сборки подшипника, взаимозаменяемость и удобство в ремонте. Стальная обойма такого подшипника может быть изготовлена из трубы за одну установку на токарном автомате без применения иных видов механической обработки. Изготовление обойм для подшипников, изображенных на рисунке 2,  б, в, е, ж, к – н, более трудоемко, чем изготовление обоймы по рисунку 2, а. Подшипник, показанный на рисунке  2, а, состоит всего из двух деталей (обоймы и втулки), что является предпосылкой для его высокой взаимозаменяемости (сравните с рисунком 2, г, е, ж, к). Ремонт подшипника (рисунок 2, а) сводится к выпрессовке вышедшей из строя втулки и установке новой. В процессе эксплуатации и нагрева (а также при набухании в результате влагопоглощения), гладкая втулка претерпевает симметричные относительно оси деформации без местных утолщений, которые осложняют расчет действительного зазора и вызывают необходимость увеличения сборочного зазора в сопряжении вал—ППС[2,4].

 

2.1.3 Конструктивные элементы

 

1. Вкладыш  подшипника (деталь радиального подшипника скольжения, поверхность скольжения которой составляет 180° окружности опоры).

1.1. Тонкостенный  вкладыш подшипника (вкладыш подшипника скольжения, толщина стенки которого так мала, что отклонения от правильной геометрической формы посадочной поверхности влияют на форму рабочей поверхности подшипника скольжения).

1.2. Толстостенный вкладыш подшипника (вкладыш подшипника скольжения, толщина стенки которого так велика, что отклонения от правильной геометрической формы посадочной поверхности не влияют на форму рабочей поверхности подшипника скольжения). 

1.3. Посадочная (задняя) поверхность подшипника скольжения (цилиндрическая наружная поверхность вкладыша подшипника скольжения или втулки). 

2. Втулка подшипника скольжения (сменный трубчатый элемент подшипника скольжения, внутренняя и/или наружная поверхность которого является рабочей поверхностью подшипника скольжения).

2.1. Свертная втулка подшипника скольжения (втулка, изготавливаемая свертыванием ленты из однослойного или многослойного подшипникового материала). 

3. Буртовый вкладыш (втулка) подшипника (вкладыш (втулка) подшипника скольжения, снабженный (ая) буртом с одной или двух сторон). 

4. Однослойный вкладыш (втулка) (вкладыш (втулка) подшипника скольжения, выполненный (ая) из одного материала).

5. Многослойный  вкладыш (втулка) (вкладыш (втулка) подшипника скольжения, состоящий (ая) из слоев различных материалов).

5.1. Основа вкладыша подшипника (часть многослойного вкладыша подшипника, на которую наносится подшипниковый материал и которая обеспечивает ему требуемую прочность и/или жесткость).

5.2. Слой подшипникового материала (толстый слой подшипникового материала, являющийся частью многослойного вкладыша).

Примечание  — Толщина слоя обычно более 0,2 мм 

5.3. Приработочный слой подшипника скольжения (слой материала, наносимый на подшипниковый материал для улучшения прирабатываемости, прилегаемости, способности к поглощению твердых частиц и, в некоторых случаях, коррозионной стойкости).

Примечание  — Толщина слоя обычно от 0,01 до 0,05 мм. 

5.4. Промежуточный слой, сцепляющий слой (очень тонкий слой между приработочным слоем и слоем подшипникового материала для упрочнения сцепления и уменьшения диффузии).

Примечание  — Толщина слоя обычно от 0,001 до 0,002 мм .

5.5. Защитный  слой (очень тонкий слой на поверхности подшипника или на основе для защиты от коррозии при хранении).

Примечание  — Толщина слоя обычно от 0,0005 до 0,0010 мм. 

6. Упорное  кольцо (плоское кольцо, устанавливаемое с радиальным подшипником скольжения для восприятия осевых усилий).

6.1. Упорное  полукольцо (часть кольца, которая при сочетании с другой такой же частью образует упорное кольцо).

7. Сегмент  (составная часть сегментного подшипника скольжения, воспринимающая нагрузку).

7.1. Радиальный  сегмент (сегмент, представляющий собой составную часть радиального сегментного подшипника скольжения).

7.2. Упорный сегмент (сегмент, представляющий собой составную часть сегментного упорного подшипника скольжения).

8. Шейка вала (участок вала или оси, опирающийся на радиальный подшипник скольжения).

9. Пята (кольцевой элемент, соединяемый с валом, опирающийся на упорный подшипник скольжения). 

10. Смазочное кольцо (свободно висящее), смазочный диск (неподвижно закрепленный) (кольцеобразная деталь, неподвижно соединенная или свободно висящая на валу, предназначенная для подачи смазочного материала к подшипнику). 

11. Корпус подшипника скольжения (корпус, в котором устанавливается подшипник скольжения).

12. Блок корпуса подшипника скольжения (Часть корпуса, на которую опирается подшипник).

13. Крышка  корпуса подшипника (Часть корпуса, удерживающая подшипник в блоке).

14. Запорная крышка подшипника скольжения (Крышка, закрывающая подшипник с торца в осевом направлении).

15. Уплотнение узла подшипника скольжения (элемент, служащий для уплотнения корпуса подшипника скольжения, препятствующий утечке смазочного материала и попаданию грязи). 

16. Фланец  корпусного подшипника (часть корпусного фланцевого подшипника для крепления в направлении оси).

17. Установочная плоскость корпусного подшипника скольжения (часть корпусного подшипника скольжения на лапах, предназначенная для крепления в направлении, перпендикулярном к оси вала). 

18. Изоляционный  элемент (элемент, предназначенный для электрической изоляции между подшипником скольжения и корпусом или между корпусом и креплением корпуса). 

19. Паз смазочного  кольца (выточка во вкладыше подшипника скольжения для установки смазочного кольца). 

20. Заливное  отверстие (запираемое отверстие для заливки смазочного материала в корпус подшипника скольжения). 

21. Сливное  отверстие (запираемое отверстие для слива смазочного материала из корпуса подшипника скольжения) .

22. Посадочное отверстие корпуса подшипника скольжения (сферическое или цилиндрическое отверстие в корпусе подшипника скольжения для установки втулки или вкладышей)[1,2].

 

2.1.4 Конструктивные элементы для смазки

 

1. Смазочное  отверстие (отверстие, идущее к рабочей поверхности подшипника скольжения, служащее для подведения и распределения смазочного материала).

2. Наружная  смазочная канавка (канавка на задней поверхности подшипника скольжения, служащая для подведения смазочного материала к смазочному отверстию).

3. Смазочная  канавка (канавка, выполненная на рабочей поверхности подшипника скольжения для подачи смазочного материала и его распределения по поверхности трения).

3.1. Продольная смазочная канавка (смазочная канавка, выполненная в направлении, параллельном оси подшипника скольжения).

3.2. Кольцевая смазочная канавка (смазочная канавка, выполненная в форме кольца или его части).

3.3. Винтовая  смазочная канавка (смазочная канавка, выполненная в форме винтовой линии).

3.4. Открытая  смазочная канавка (осевая смазочная канавка, выполненная на полную ширину подшипника).

3.5. Закрытая  смазочная канавка (смазочная канавка, не достигающая торцевой (ых) поверхности (ей) подшипника).

3.6. Отводная смазочная канавка (продольная смазочная канавка, примыкающая или проходящая по стыку вкладышей). 

4. Смазочный  карман (углубление на поверхности подшипника скольжения, служащее для накопления смазочного материала и его распределения).

5. Фиксатор (выступ, паз или отверстие, служащие для предотвращения смещения подшипника в корпусе)[1,2].

 

2.2 Конструкционные материалы используемые в полимерных подшипниках скольжения

 

2.2.1 Материалы и их свойства

 

1. Подшипниковый материал, антифрикционный материал (подшипниковый материал, обладающий комплексом специальных свойств, обеспечивающих возможность его применения для подшипников скольжения). 

2. Многослойный подшипниковый материал (подшипниковый материал, состоящий из двух или более слоев различного состава). 

3. Материал основы подшипника скольжения (материал, из которого изготовлена основа вкладыша подшипника скольжения). 

4. Композиционный подшипниковый материал (подшипниковый материал, содержащий металлы, полимеры, твердые смазочные материалы или волокна). 

5. Спеченный подшипниковый материал (материал, полученный из спрессованных и спеченных порошков). 

6. Трибологическая совместимость (свойство подшипникового материала обеспечивать оптимальные трибологические характеристики в данной трибологической системе). 

7. Прилегаемость при трении (свойство подшипникового материала обеспечивать приемлемые условия прилегания к сопряженной поверхности в результате упругого и пластического деформирования).

8. Прирабатываемость (свойство подшипникового материала обеспечивать приемлемо малую силу трения, высокую износостойкость и стойкость к заеданию после начальной приработки к заданному материалу при применении заданного смазочного материала). 

9. Способность  к поглощению (свойство подшипникового материала к поглощению твердых частиц).

10. Сцепляемость (свойство антифрикционного подшипникового материала образовывать приемлемо прочные соединения с заданным материалом основы подшипников скольжения). 

11. Стойкость  к заеданию (свойство подшипникового материала в трибологической системе оказывать сопротивление заеданию).

12. Износостойкость  (свойство антифрикционного подшипникового материала в трибологической системе оказывать сопротивление изнашиванию, оцениваемое показателем износостойкости — величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания).