43 Расчет валов на сопротивление усталости

При расчете осей и валов на сопротивление усталости учитывают основные факторы, влияющие на их прочность, а именно: характер напряжения, статические и усталостные характеристики материалов, изменение предела выносливости вследствие концентрации напряжений и влияния абсолютных размеров оси или вала, состояние поверхности и поверхностное упрочнение. Для учета всех этих факторов очевидно, что конструкция и размеры оси или вала должны быть известны. Если конструкция и размеры оси или вала неизвестны, то предварительно ось или вал, как указано в статье "Расчет осей и вала на статическую прочность.", надо рассчитать на статическую прочность и установить конструкцию, а после этого рассчитать на сопротивление усталости. Расчет осей и валов на сопротивление усталости заключается в том, что для каждого предположительно опасного сечения определяют действительный коэффициент запаса прочности s и сравнивают с допускаемым коэффициентом запаса прочности

44 Подшибники скольжения с полусухим и полужидкостным трением

Область применения подшипников скольжения в современном машиностроении сократилось в связи с распространением подшипников качения. Однако значение подшипников скольжения в современной технике не снизилось. Они используются в таких конструкциях, где применение подшипников качения затруднено или недопустимо по конструктивным соображениям (вибрационные и ударные нагрузки, разъемные подшипники), а также из-за отсутствия стандартных подшипников (миниатюрные и крупные валы диаметром свыше 1 м и т.д.).

Достоинства подшипников скольжения:

• надежно работают в высокоскоростных приводах;

• способны воспринимать большие ударные и вибрационные нагрузки;

• бесшумны в работе;

• имеют небольшие радиальные размеры;

• просты по конструкции, в изготовлении и ремонте;

• могут использоваться в агрессивных средах и воде.

К недостаткам подшипников скольжения можно отнести:

• высокие требования и большой расход смазки;

• склонность к перегреву;

• сравнительно большие осевые размеры;

• отсутствие стандартов;

• применение дефицитных металлов.

Конструкции подшипников скольжения весьма разнообразны. Во многом они зависят от конструкции машины, в которой устанавливаются. Основным элементом подшипника является вкладыш (1) с тонким слоем антифрикционного материала на опорной поверхности. Вкладыш устанавливают в специальном корпусе подшипника (2).

45 Смазка подшибников скольжения

Смазочные материалы подразделяются на жидкие, консистентные, т. е. густые (мази), твердые и газообразные. Жидкие масла равномерно распределяются по трущимся поверхностям, обладают малым внутренним трением, хорошо работают в значительных диапазонах температур и поэтому являются основными смазочными материалами подшипников скольжения. Наиболее распространены минеральные масла — продукты переработки нефти. У растительных (льняное, касторовое и др.) и животных масел по сравнению с минеральными более высокие сказывающие свойства, но они дороже и находят применение лишь в специальных случаях.

Важнейшие свойства масел, определяющие их смазывающую способность, в условиях жидкостного трения — вязкость, а при отсутствии жидкостного трения — маслянистость. Вязкость, или внутреннее трение жидкостей,— свойство сопротивляться сдвигу одного слоя жидкости по отношению к другому. Различают динамическую и кинематическую вязкость. За единицу динамической вязкости принята вязкость среды, касательное напряжение в которой при ламинарном течении и разности скоростей слоев, находящихся на расстоянии 1 м по нормали к направлению скорости, равной 1 м/с, равно 1 Па. Кинематической вязкостью называется отношение динамической вязкости смазочного материала к его плотности.

Маслянистость (смачиваемость, липкость) — способность смазочного материала к адсорбции, т. е. образованию и удержанию на поверхности трения трущихся деталей машин тонких пленок масла. Вязкость — индивидуальное качество данного масла, а маслянистость зависит от свойств не только масла, но и цапфы вала и вкладышей подшипника. Для повышения эксплуатационных показателей в минеральные масла вводят различные присадки (растительные и животные масла, олеиновую кислоту, серу и др.). Как отмечено в предыдущем параграфе, в некоторых подшипниках скольжения в качестве смазочного материала применяют воду.