Детали машин и основы конструирования

Материалы, применяемые для изготовления подшипников скольжения

Материал вкладыша (основной детали подшипника) должен иметь:

1) малый коэффициент трения и высокую сопротивляемость заеданию в периоды отсутствия режима жидкостного трения (пуски, торможение и т. п.);

2) достаточную износостойкость наряду со способностью к приработке. Износостойкость вкладыша должна быть ниже износостойкости цапфы, так как замена вала обходится значительно дороже, чем замена вкладыша;

3) достаточно высокие механические характеристики и особенно высокую сопротивляемость хрупкому разрушению при действии ударных нагрузок.

Вкладыши изготовляют из самых разнообразных материалов:

Бронзы оловянные, свинцовые, кремниевые, алюминиевые и прочие обладают достаточно высокими механическими характеристиками, но сравнительно плохо прирабатываются и способствуют окислению масла. Бронзы широко применяют в крупносерийном и массовом производстве.

Чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами благодаря включениям свободного графита, но прирабатывается хуже, чем бронзы. Его применяют в тихоходных и умеренно нагруженных подшипниках.

Баббит на оловянной, свинцовой и других основах является одним из лучших материалов для подшипников скольжения. Он хорошо прирабатывается, не окисляет масло, мало изнашивает вал, стоек против заедания. Отрицательным свойством баббита является хрупкость и высокая стоимость. Баббитом заливают только рабочую поверхность вкладышей на толщину 1…10 мм. При этом сам вкладыш изготовляют из бронзы, стали, алюминия и т. д.

В целях повышения прочности подшипников, в особенности при переменных и ударных нагрузках, применяют так называемые биметаллические вкладыши, у которых на стальную основу наплавляют тонкий слой антифрикционного материала — бронзы, серебра, сплава алюминия и т. д. Биметаллические подшипники обладают высокой нагрузочной способностью.

Пластмассы на древесной или хлопчатобумажной основе, а также дерево, резина и другие материалы могут работать при водяной смазке. Поэтому их применяют в гидротурбинах и насосах в химическом машиностроении и т. п. Благодаря высокой упругости пластмасс подшипники выдерживают ударные нагрузки и могут компенсировать перекос цапфы. Хорошо зарекомендовали себя пластмассы типа капрона и др. Тонкий слой этих пластмасс наносят на рабочую поверхность металлического вкладыша. Такие вкладыши менее чувствительны к нарушению смазки и выдерживают значительные нагрузки.

М е т а л л о к е р а м и ч е с к и е вкладыши изготовляют прессованием при высоких температурах порошков бронзы или железа о добавлением графита, меди, олова или свинца. Большим преимуществом таких вкладышей является высокая пористость. Поры занимают до 20…30% объема вкладыша и используются как маслопроводящие каналы Металлокерамический подшипник, пропитанный маслом, может в течение длительного времени работать без подвода смазки. Пополнение смазки производится периодической пропиткой или погружением вкладыша в масляный резервуар, образованный в корпусе подшипника. Расход смазки при этом уменьшается до 10 раз.

75. Муфты. Общие сведения, назначение, классификация. Глухие муфты. Разновидности и расчет

Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов вала, стержней, труб, электрических проводов и т. д.

Муфты( для соединения валов):

1. Муфты электрического действия( электрические).

2. Муфты гидравлического действия( гидравлические).

3. Муфты механического действия( механические):

  1) муфты неуправляемые( постоянно действующие):

Муфты глухие;

Муфты компенсирующие, жесткие;

Муфты компенсирующие, упругие.

2)муфты управляемые:

муфты кулачковые;

муфты фрикционные.

3)муфты самоуправляемые автоматические:

муфты центробежные( самоуправляемые по частоте вращения);

муфты предохранительные( самоуправляемые по значению момента );

муфты свободного хода( самоуправляемые по напрвлению вращения).

  Рассмотрим только муфты для соединения валов. Потребность в соединении валов связана с тем, что большинство машин компонуют из ряда отдельных частей с входными и выходными валами, которые соединяют с помощью муфт

Муфты используют:

1)соединение валов;

2) для включения и выключения исполнительного механизма при непрерывно работающем двигателе (управляемые муфты);

3)предохранение машины от перегрузки (предохранительные муфты);

4)компенсация вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты);

5) уменьшение динамических нагрузок (упругие муфты).

В электрических и гидравлических муфтах используют принципы сцепления за счет электромагнитных и гидродинамических сил.

Широко применяемые муфты стандартизованы. Основной паспортной характеристикой муфты является значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана.

Глухие муфты образуют жесткое и неподвижное соединение валов (глухое соединение). Они не компенсируют ошибки изготовления и монтажа, требуют точной центровки валов.


Муфта втулочная — простейший представитель глухих муфт. Скрепление втулки с вилами выполняют с помощью штифтов, шпонок или зубьев (шлиц). Втулочные муфты применяют в легких машинах при диаметрах валов от 60 ... 70 мм. Они отличаются простотой конструкции и малыми габаритами. Применение втулочных муфт в тяжелых машинах затруднено тем, что при монтаже и демонтаже требуется смещать валы (агрегаты) в осевом направлении. Прочность муфты определяется прочностью штифтового, шпоночного или шлицевого соединения, а также прочностью втулки.

Муфта фланцевая. Крутящий момент передается силами трения, возникающими в стыке муфт от затяжки болтов или непосредственно болтами, которые работают на срез и смятие. Болты, поставленные без зазора, могут одновременно выполнять функцию центровки валов. При постановке болтов с зазором центровка производится выступом 3, который воспринимает также все поперечные нагрузки. Центрующий выступ затрудняет монтаж и демонтаж соединения, так как при этом необходимо

осевое смещение валов. В целях соблюдения правил техники безопасности выступающие части болтов закрывают буртиками 4 (I вариант). В тех случаях, когда муфта имеет общее ограждение, буртики не делают.

 Расчет на прочность выполняют для шпоночных или шлицевых соединений и болтов.

Установка болтов без зазора позволяет получить муфты меньших габаритов и поэтому более распространена.

Фланцевые муфты широко распространены в машиностроении. Их применяют для соединения валов диаметром до 200 мм и более. Достоинством таких муфт является простота конструкции и сравнительно небольшие габариты.

Детали машин и основы конструирования