Файл: Лариков Е.А. Узлы и детали механизмов приборов. Основы теории и расчета.pdf

ния, опоры скольжения все еще широко используются и в машино­ строении, и в приборостроении.

Преимущества опор скольжения проявляются: 1) при работе особо быстроходных валов (из-за долговечности опор); 2) при необходимости обеспечения особо точного направления осей (за счет индивидуального изготовления); 3) при работе особо тяжелонагруженных валов, а также валов, работающих в условиях тряски или вибрации; 4) при необходимости обеспечения малых габаритов, а также возможности разъема опор; 5) при работе в воде или агрессивных средах, при загрязненных смазках, когда опоры качения не работоспособны; 6) в особо легких малонагруженных измерительных устройствах, при необходимости иметь наимень­ шие моменты трения в условиях незначительных скоростей враще­ ния осей; 7) в простых малонагруженных и медленно вращающихся неответственных валах и осях машин и приборов, где использова­ ние опор качения не оправдано.

Опоры скольжения обеспечивают: достаточную точность, на­ дежность и долговечность работы механизма; плавность вращения и бесшумность; простоту и компактность конструкции, минималь­ ную стоимость и простоту изготовления.

При стационарных режимах и обеспечении жидкостного тре­ ния опоры скольжения лучше нежели опоры качения работают при динамических нагрузках и допускают почти неограниченные скорости вращения (число оборотов опор качения ограничено). Если исключена возможность обеспечения чисто жидкостного трения, то основным недостатком опор скольжения являются относительно большие потери на трение и износ.

(цилиндрические, конические и т. д.), характера трения (полу­ сухое, граничное и т. д.), условий работы (скорость вращения и, температура t, вибрации и т. д.) и т. п. Размеры и моменты сопро­ тивления трения опор, работающих в условиях полусухого, гра­ ничного и полужидкостного трения, определяют, исходя из кри­

ников. При проектировании опор с жидкостным трением разли­ чают гидростатические подшипники и опоры, работающие в усло­ виях гидродинамического трения (последние рассчитывают по гидродинамической теории Петрова Н. П.) Опоры такого типа в работе не рассматриваются. Размеры малонагруженных опор, работающих в условиях полусухого, граничного, полужидкост­ ного трения выбирают из конструктивных соображений. В послед­ нем случае основное внимание обращают на определение момента сопротивления трения.

309

Момент сопротивления цилиндрических опор. В современной литературе для определения момента трения М т р цилиндрической опоры, нагруженной радиальной силой, рекомендуется равен­ ство

d — диаметр цапфы.

Рис. 128. Цилиндрическая опора, нагруженная радиальной силой:

а — о п о р а из а б с о л ю т н о т в е р д ы х м а т е р и а л о в , б — о п о р а , в ы п о л н е н н а я б е з з а з о р о в , в — материалы в т у л к и и цапфы д е ф о р м и р о в а л и с ь , з а з о р из ­ менился

Выражение (240)_ позволяет подсчитать только величину момента трения скольжения в цилиндрической опоре. Но этот момент не полностью определяет величину момента сопротивле­ ния, возникающего в цилиндрической опоре. Действительный мо­ мент сопротивления [17], [25] на 30—40% превышает рассчи­ танный по формуле (240). Он зависит от следующих составляющих:

310

момента трения скольжения, собственного момента сопротивле­ ния опоры и момента трения качения.

Собственный момент сопротивления М0 опоры вызван сцепле- „ нием твердых частиц поверхностей опоры, разрывом пленок на рабочих поверхностях и отрывом этих пленок от-поверхностей. Этот момент возникает при трогании, затем после выхода цапфы из состояния покоя величина М0 резко уменьшается, достигая

некоторого определенного для данной опоры и данных условий ее работы значения. При установившемся скольжении величина М0 изменяется незначительно.

В настоящее время отсутствуют экспериментальные данные для определения величины М0. Можно только предположить, что М0. изменяется прямо пропорционально изменению величины ради­ альной нагрузки и геометрическим размерам рабочей поверхности опоры. Величина М0 зависит также от состояния рабочей'поверхности, наличия и свойств смазки. При малых нагрузках, когда момент трения скольжения мал, величины Мск и М0 сравнимы. В этом случае неучет М0 при определении момента сопротивления ведет к большим ошибкам расчета.

311

При вскатывании цапфы по втулке (рис. 129) возникает момент трения качения Мк, величина которого может быть определена по формуле

При работе опор чистое скольжение или чистое качение не воз­ никает. В опорах качения имеет место проскальзывание, в опорах

тывая возможность изменения и даже полного исчезновения отдельных его составляющих, подсчитывать по формуле

Момент трения в опоре, нагруженной радиальной R и осевой силой А (рис. 130), определяется выражением

трения скольжения одинарной конической опоры (рис. 131) сле­

312