itthon / Kia/ Hidrodinamikus nyomócsapágy. Hidrosztatikus és hidrodinamikus csapágyak

Hidrodinamikus nyomócsapágy. Hidrosztatikus és hidrodinamikus csapágyak

A cikk kizárólag azért készült, hogy megismertesse az internetezőket a csapágyak fő típusaival. Hasznos lesz a műszaki főiskolák hallgatóinak és esetleg fiatal szakembereknek.

Mi Nem vállalunk felelősséget a jelen cikkben közölt információk felhasználásából eredő közvetlen, közvetett vagy nem szándékos károkért.

A cikk állandó címe:

Ennek az anyagnak a felhasználásához a link szükséges!

Ön is részt vehet a cikk megírásában, ha elhagyja a sajátját kiegészítések, észrevételek és megjegyzések e-mailben:Az adott változtatás szerzőjének nevének feltüntetése garantált!

Figyelem! Megjelent a cikk új verziója! További részletek: http://www.prompk.ru/ntn-snr/e/about_bearings/about_bearing.htm

Vita a cikk új verziójáról:http://www.liveinternet.ru/users/prompk_ru/post205546614/

A csapágyak fő típusai

A csapágyak műszaki eszközök, amelyeka forgó tengelyek és tengelyek tartóinak része. Érzékelik a tengelyre vagy tengelyre ható sugárirányú és axiális terheléseket, és átadják azokat a vázra, a karosszériára vagy a szerkezet más részeire. Ugyanakkor térben kell tartaniuk a tengelyt, biztosítaniuk kell a forgást, lengést vagy lineáris mozgást minimális energiaveszteséggel. A gép hatékonysága, teljesítménye és tartóssága nagymértékben függ a csapágyak minőségétől.

Jelenleg a csapágyakat széles körben használják:

érintkezés (dörzsölő felülettel rendelkező) - gördülőcsapágyak én és csúszik;

érintésmentes (dörzsölő felületek nélkül) - mágneses csapágyak.

A súrlódás típusa szerint megkülönböztetik őket:

siklócsapágyak, amelyben a tengely vagy tengely tartófelülete a csapágy munkafelülete mentén csúszik;

gördülőcsapágyak, amelyben gördülési súrlódást alkalmaznak golyók vagy görgők beépítésével a mozgó és álló csapágygyűrűk közé.

Siklócsapágyak

Siklócsapágyas támasz vázlatos rajza

Hüvelyes csapágyvan egy hengeres furattal rendelkező ház, amelybe súrlódásgátló anyagból készült bélés vagy persely van behelyezve(gyakran használnak színesfémeket), és egy kenőeszközt. A tengely és a csapágypersely furata között rés van, amely lehetővé teszi a tengely szabad forgását. A sikeres csapágyműködéshez a hézag előre kiszámításra kerül.

A kialakítástól, a tengely kerületi sebességétől és az üzemi körülményektől függően csúszósúrlódás lép fel:

folyadék, amikor a tengely és a csapágy felületét folyékony kenőanyag réteg választja el , e felületek között vagy nincs közvetlen érintkezés, vagy külön területeken fordul elő;

határ - a tengely és a csapágy felületei teljesen vagy hosszú területeken érintkeznek, és a kenőanyag vékony film formájában van ;

száraz – a tengely és a csapágyfelületek közvetlen érintkezése teljes hosszában vagy hosszú szakaszokon , nincs folyékony vagy gáz halmazállapotú kenőanyag;

gáz – a tengely és a csapágy felületeit gázréteg választja el, a súrlódás minimális.

A siklócsapágyak kenésének típusai

A kenőanyagok fő típusai	Kenőanyagok és anyagok kenőbevonatok készítéséhez. Kenési lehetőségek
	Nanostrukturált állapotban: C, BN, MoS 2 és WS 2; Nanokompozit bevonatok formájában: WC/C, MoS 2/C, WS 2/C, TiC/C és nanogyémánt; Gyémánt és gyémántszerű szénbevonatok formájában: gyémánt filmek, hidrogénezett szén ( a-C:H ), amorf szén ( a -C), szén-nitrid ( C3N4 ) és bór-nitrid ( BN); Kemény és szuperkemény bevonatok formájában VC, B 4 C, Al 2 O 3, SiC, Si 3 O 4, TiC, TiN, TiCN, AIN és BN, Pikkelyes filmek formájában a MoS 2 és grafit; Titán-dioxid, kalcium-fluorid, üveg, ólom-oxid, cink-oxid és ón-oxid nemfémes filmjei formájában, Lágy fémekből álló film formájában: ólom, arany, ezüst, indium, réz és cink, Nanocsövekből, polimerekből, szénből, grafitból és fémkerámiából álló önkenő kompozitok formájában, Szénkompozíciók pikkelyes filmjei formájában: fluorozott grafit és grafitfluorid; Szén; Polimerek: PTFE, nylon és polietilén, Zsírok, szappanok, viaszok (sztearinsav), Kerámia és fémkerámia.
Folyékony	Hidrodinamikus kenés: vastagrétegű és elasztohidrodinamikus; - hidrosztatikus kenés; - nagynyomású kenés.
Vékonyfilm	Vegyes kenőanyag (félfolyékony); Határkenés.
	Gázdinamikus kenés

A siklócsapágyaknak nagyon sokféle kialakítása létezik: önbeálló, szegmentált, önkenő stb.




G )

a - megjelenés,

b - tipikus gömb alakú siklócsapágy fém-fém csúszófelülettel,

c - tipikus gömb alakú siklócsapágy önkenő felülettel,

d - az önbeszerelés lehetősége és a nagy terhelés észlelése miatt gömbcsapágyakat használnak nehéz berendezések egységeiben (például egy kotrógép hidraulikus hengerében)

A siklócsapágyak azon kevés típusú siklócsapágyak egyike, amelyeket az ipar szabványosított és tömegesen gyárt.

Siklócsapágyaka következő előnyökkel rendelkezik:

nagy forgási sebességet tesz lehetővé;

lehetővé teszi, hogy vízben, vibrációs és ütési terhelés alatt dolgozzon;

gazdaságos nagy tengelyátmérők esetén;

tengelyekre való beépítés lehetősége, ahol a csapágynak levehetőnek kell lennie (főtengelyeknél);

szabályozást tesz lehetővé eltérő távolságú és ezért pontos geometriai beépítés tengely tengelye.

a - HDD orsómotor gördülőcsapággyal,

b - HDD orsómotor hidrodinamikus siklócsapággyal,

c - a hidrodinamikus csúszócsapágy elhelyezkedése a HDD-n (merevlemezen)

A hidrodinamikus siklócsapágyak használata gördülőcsapágyak helyett a számítógépes merevlemezeken (Hard Disk Drive) lehetővé teszi az orsók forgási sebességének széles tartományban (akár 20 000 ford./perc) szabályozását, csökkenti a zajt és a rezgések hatását a gép működésére. eszközöket, ezzel növelve az adatátviteli sebességet, biztosítva a rögzített információk biztonságát és a készülék egészének élettartama (legfeljebb 10 év), valamint - kompaktabb HDD-k létrehozása (0,8 hüvelyk)

A HDD (Hard Disk Drive) orsóiban használt csapágytípusok összehasonlítása

HDD követelmények	Csapágy követelmények	Súrlódó csapágy	Folyadékdinamikus csapágy		Tipikus alkalmazás
HDD követelmények	Csapágy követelmények	Súrlódó csapágy	tömör fém	porózus anyagból*	Tipikus alkalmazás
Nagy adattároló kapacitás	Egyetlen ütemek				Személyi számítógép, szerver
Nagy adattároló kapacitás	Magas forgási sebességek
Alacsony zajszint	Alacsony zajszint				Felhasználói számítógép (netbookok, SOHO)
Alacsony áramfelvétel	Alacsony nyomaték
Ütésállóság	Ütésállóság				Mobil számítógépek (laptopok)
Megbízhatóság	Elakadásállóság				Minden számítógép
Merevség	Merevség

Jegyzet:

* - az adatok az NTN BEARPHITE-ra vonatkoznak;

** - megnevezések: ++ - nagyon jó, + - jó, o - közepes.

A siklócsapágyak hátrányai:

nagy súrlódási veszteség, és emiatt csökken a hatékonyság (0,95... 0,98);

szükség valamire folyamatos kenés;

a csapágy és a tengely egyenetlen kopása;

drága anyagok használata csapágyak gyártásához;

viszonylag magas gyártási komplexitás.

Gördülőcsapágyak

Gördülőcsapággyal ellátott támasz vázlatos rajza

Gördülőcsapágyakelsősorban gördülési súrlódás alatt működnek, és két gyűrűből, gördülő elemekből állnak, elválasztó, amely a gördülő elemeket egymástól elválasztja, egyenlő távolságra tartja és irányítja mozgásukat. A belső gyűrű külső felülete és a külső gyűrű belső felülete mentén (a nyomócsapágygyűrűk végfelületein) hornyok készülnek - futópályák, amelyek mentén a gördülőelemek gördülnek, amikor a csapágy működik.

d) e)

a - golyós görgős elemekkel, b - rövid hengeres görgőkkel, c - hosszú hengeres vagy tűgörgőkkel, d - kúpos görgőkkel,

d - hordó alakú görgőkkel

jegyzet : csak bizonyos típusú gördülőelemek láthatók

A gördülőcsapágyakban különböző formájú gördülőelemeket használnak

Egyes gépelemekben a méretek csökkentése, valamint a pontosság és a merevség növelése érdekében, úgynevezett kombinált támasztékokat alkalmaznak: a futópályák közvetlenül a tengelyen vagy a házrész felületén készülnek. Egyes gördülőcsapágyakat ketrec nélkül gyártanak. Az ilyen csapágyak nagyszámú gördülő elemmel rendelkeznek, és ezért nagy teherbírással rendelkeznek. A teljes komplementer csapágyak maximális forgási sebessége azonban lényegesen alacsonyabb a forgási ellenállás megnövekedett nyomatéka miatt.

A radiális méretek és súly csökkentése érdekében „perem nélküli” csapágyakat használnak

A gördülőcsapágyak összehasonlítása teljesítményjellemzők szerint

Csapágy típus	Magassebesség	A ferdeség érzékelése
Csapágy típus	Magassebesség	A ferdeség érzékelése	sugárirányú	tengelyirányú	kombinált
Ball radiális
Ball radiális kétsoros gömb alakú
Szögletes érintkező egysoros golyó
Szögletes érintkezőgolyó, kétsoros és egysoros dupla ("hátul egymásnak")
Négypontos érintkezős labda
Rövid hengeres görgőkkel, oldalak nélkül az egyik gyűrűn
Rövid hengeres görgőkkel, karimákkal a külső és belső gyűrűk ellentétes oldalán
Radiális tű
Gömb alakú görgő
Kúpos görgő
Tolóerő labda
Tolóerő kúpos görgőkkel
Tolóerő radiális görgő gömb alakú

Jegyzet:

* - jelölések: +++ - nagyon jó, ++ - jó, + - kielégítő, o - rossz, x - alkalmatlan.

A siklócsapágyakhoz képest a következő előnyökkel rendelkeznek:

sokkal kisebb súrlódási veszteség, és ennek következtében nagyobb hatásfok (akár 0,995) és kisebb fűtés;

10...20-szor kisebb súrlódási nyomaték indításkor;

megtakarítás a szűkös színesfém anyagokon, amelyeket leggyakrabban a siklócsapágyak gyártásához használnak;

kisebb teljes méretek axiális irányban;

könnyű karbantartás és csere;

kevesebb kenőanyag-fogyasztás;

alacsony költség a szabványos csapágyak tömeggyártása miatt;

a gép javításának egyszerűsége a csapágyak cserélhetőségének köszönhetően.

A - által okozott gömbgörgős csapágy belső gyűrűjének sérülése túlzott feszültség a leszállás során;

b - zsibbadásos korrózió radiális görgős hengeres csapágy belső gyűrűje vibráció hatására;

V - Mélyhornyú golyóscsapágy belső gyűrűjének sérülése a túlzott axiális terhelés miatt;

G - A hengeres radiálgörgős csapágy belső gyűrűjének sérülése a túlzott radiális terhelés miatt;

d - rozsdanyomok a gömbgörgős csapágy görgőjének felületén, amelyet a csapágyba jutó víz okoz;

e- A kúpgörgős csapágyház nagy terhelések és/vagy rezgések által okozott károsodása, és/vagy helytelen beszerelés és/vagy kenés, és/vagy nagy sebességgel történő működés

A gördülőcsapágyak sérülése

A gördülőcsapágyak hátrányai a következők:

korlátozott használat nagyon nagy terhelésnél és nagy sebességnél;

nem alkalmas jelentős lökés- és vibrációs terhelés alatti munkára a nagy érintkezési feszültségek és a rezgések csillapításának gyenge képessége miatt;

jelentős átfogó méretek sugárirányban és súly;

zaj működés közben a formai hibák miatt;

a csapágyegységek telepítésének és felszerelésének összetettsége;

fokozott érzékenység a telepítési pontatlanságra;

magas költségek egyedi méretű csapágyak kisüzemi gyártásához.

Mágneses csapágyak

Működés elve mágneses csapágy (felfüggesztés) az elektromos és mágneses mezők által létrehozott levitáció felhasználásán alapul. A mágneses csapágyak lehetővé teszik a forgó tengely felfüggesztését fizikai érintkezés nélkül, és relatív forgását súrlódás és kopás nélkül.

A Levitron gyermekjáték egyértelműen bemutatja, mire képesek az elektromágneses mezők.

Az elektromos és mágneses felfüggesztések a működési elvtől függően általában kilenc típusra oszthatók:

Elektrosztatikus;

állandó mágneseken;

aktív mágneses;

LC - rezonáns;

indukció;

vezetés;

diamágneses;

Szupravezető;

Magnetohidrodinamikus.

Egy tipikus aktív mágneses csapágyon (AMP) alapuló rendszer sematikus diagramja

Jelenleg az aktív mágneses csapágyak a legnépszerűbbek.Aktív mágneses csapágy (AMP) egy vezérelt mechatronikai eszköz, amelyben a forgórész helyzetének stabilizálását az elektromágnesek által a rotorra ható mágneses vonzási erők végzik, amelyek áramát a rotor elmozdulásérzékelőinek jelei alapján automatikus vezérlőrendszer szabályozza. A forgórész teljes érintésmentes felfüggesztése két radiális és egy axiális AMP, vagy két kúpos AMP használatával érhető el. Ezért a forgórész mágneses felfüggesztési rendszere magában foglalja mind a csapágyakat, amelyek a géptestbe vannak beépítve, és egy elektronikus vezérlőegységet, amely vezetékekkel kapcsolódik az elektromágnesek és érzékelők tekercséhez. A vezérlőrendszer analóg és korszerűbb digitális jelfeldolgozást is tud használni.

Egy tipikus aktív mágneses csapágyon alapuló rendszer vezérlésének vázlata

Az AMP fő előnyei vannak:

viszonylag nagy teherbírás;

nagy mechanikai szilárdság;

stabil, érintésmentes karosszériafelfüggesztés megvalósításának lehetősége;

a merevség és a csillapítás széles tartományban történő megváltoztatásának képessége;

felhasználási lehetőség nagy fordulatszámon, vákuumban, magas és alacsony hőmérsékleten, steril technológiák...


A)

a - gördülőcsapágyas kompresszor diagramja,

b - mágneses csapágyas kompresszor diagramja

A mágneses csapágyak használata lehetővé teszi a szerkezet merevebbé tételét, ami például csökkenti a tengely dinamikus elhajlását nagy fordulatszámon

Jelenleg az AMP nemzetközi szabványának megalkotása zajlik, amelyhez külön bizottságot hoztak létre az ISO TC108/SC2/WG7.

Az AMP-k hatékonyan használhatók a következő berendezésekben:

Turbófeltöltők és turbóventilátorok;

Turbomolekuláris szivattyúk;

Elektromos orsók (marás, fúrás, köszörülés);

Turbóexpanderek;

gázturbinák és turboelektromos egységek;

inerciális energiatároló eszközök.

Orsók vákuumgépekhez Val vel aktív mágneses csapágyak

Az AMP-k azonban bonyolult és költséges vezérlőberendezést és külső áramforrást igényelnek, ami csökkenti a teljes rendszer hatékonyságát és megbízhatóságát.Ezért aktív munka folyik a passzív mágneses csapágyak (PMB) létrehozásán, amelyek nem igényelnek bonyolult vezérlőrendszereket: például nagy energiájú állandó mágneseken alapulnak. NdFeB (neodímium-jedeso-bór).

Passzív mágneses csapágy nagy energiájú állandó mágneseken

1 ) Kascák Albert, Robert Fusaro ésWilfredo Morales. Állandó mágneses csapágy űrjárművekhez. NASA/TM-2003-211996;
2) Golyós és görgős csapágyak. Macska. 2202. sz. NTN, 2001; 3) A csapágyak gondozása és karbantartása. Macska. Nem.3017.NTN;
4) Strand Henrik. Építőipari berendezések csapágyainak tervezése, tesztelése és elemzése. Géptervezési Tanszék. Királyi Műszaki Intézet. Stockholm, Svédország, 2005;

5) ISO szabványosítás az aktív mágneses csapágytechnológiához. Megjelent 2005;

6) Kazuhisa Miyoshi. Szilárd kenőanyagok és bevonatok szélsőséges környezetekhez: a legkorszerűbb felmérés. NASA, 2007;
7) Tűgörgős csapágyak. Kat. sz. 2300-VII/E. NTN;
8) Tűgörgős csapágysorozat általános katalógusa. IKO;

10 ) Lei Shi, Lei Zhao, Guojun Yang és mások AZ AKTÍV MÁGNES TERVEZETE
CSAPÁGYRENDSZER A HTR-10HEZ. 2. Nemzetközi Aktuális Találkozó a MAGAS HŐMÉRSÉKLETES REAKTORTECHNOLÓGIÁBAN. Peking, KÍNA, 2004. szeptember 22-24.;
11) Linear Motion Rolling Guide sorozat általános katalógusa, IKO ;
12 ) Precíziós gördülőcsapágyak. Kat. sz. 2260-II/E. NTN;13 ) Gömb alakú siklócsapágyak. Kat. sz.5301-II/E. NTN;

14) Torbjorn A. Lembke. Indukciós csapágyak. Homopoláris koncepció nagy sebességű gépekhez. Elektromos gépek és teljesítményelektronika. Villamosmérnöki Tanszék. Királyi Műszaki Intézet. Stockholm, Svédország, 2003 ;
15 ) Anuriev V.I. Gépészmérnöki kézikönyv. M.: Mashinostroenie, 2001;
16) Zhuravlev Yu N. Aktív mágneses csapágyak: elmélet, számítás, alkalmazás. - Szentpétervár: Politekhnika, 2003;
17 ) Orlov P.I. Tervezési alapismeretek/Referencia és módszertani kézikönyv 2 könyvben. M.: Mashinostroenie, 1988;

18) Csermenszkij O.N., Fedotov N.N. Gördülőcsapágyak.VAL VEL könyvtár könyvtár. M: Gépészmérnök, 2003.

A hidrodinamikus csapágy olyan mérnöki egység, amelyben a fő terhelés egy vékony szigetelő öblítőfolyadék rétegre esik, amelyet egy olajozott tengely segítségével a szerkezetbe szivattyúznak. A terméket gyakran hidraulikusnak nevezik.

A modern hidrodinamikus csapágyakat különféle precíziós mechanizmusokban használják, különösen akkor, ha a hagyományos görgős vagy golyós változatok nem felelnek meg az egyes egységek vagy szerkezetek működését biztosító követelményeknek.

Például a hidraulikus elemek használata minimális vibrációt tesz lehetővé, míg a kisméretű készülékek hosszú élettartamúak. A további fejlesztések és fejlesztések során az ilyen típusú csapágyak egyre versenyképesebbek, mivel gyártási költségük folyamatosan csökken.

A hidrosztatikus termékektől eltérően a hidrodinamikus csapágy működési elve kissé eltérő. Ha az első esetben a munkát egy speciális szivattyúval végzik, akkor az utóbbi változatban az önkenést a munkatengely forgása közben hajtják végre. Megjegyzendő, hogy maga az önkenő hatás csak bizonyos tengelyfordulatszámok elérésekor jelentkezik, amelyek a termék adatlapján vannak feltüntetve.

Ellenkező esetben a kenőanyag vastagsága a tengely alatt nem lesz elegendő, ami növekedéshez vezet, és végső soron a mechanizmus idő előtti kopását okozza. Így ezeknek a helyzeteknek a kiküszöbölése érdekében, amelyek gyakran előfordulnak például egy eszköz indításakor és leállításakor, célszerű egy speciális indítószivattyút használni, amelyet a leírt átmeneti körülmények között használnak.

A hidrodinamikus csapágynak számos előnye van. Először is, a termékek megbízhatóak és egyszerű kialakításúak.

Kialakításukban jellemzően egy toroid alakú belső és külső gyűrűből állnak, amelyek a termék csatlakozásainál hermetikusan lezárt tömítésekkel rendelkeznek. A továbbfejlesztett kialakításnak köszönhetően a hidrodinamikus csapágynak gyakorlatilag nincs (vagy minimális) üzemeltetési költsége. A mechanizmust hosszú élettartam jellemzi.

A termékek gyártása során a pontossági szintre vonatkozó követelmények sokkal alacsonyabbak, mint a golyós vagy görgős típusok gyártásánál. A hidraulikus berendezések zajszintje lényegesen alacsonyabb, mint a termékek által kibocsátott zaj, minimális rezgést kelt. Tervezési jellemzőiknek köszönhetően nagy csillapítási képességgel rendelkeznek.

A termékek hátrányai közé tartozik a nagy érzékenységük a tengelyek gyártása során fellépő pontatlanságokkal szemben. Ezenkívül jelentős energiaveszteségük van.

A folyadékdinamikus csapágyak alkalmazásra találtak a számítógépes eszközökben. Segítségükkel fut a merevlemez, valamint a rendszeregység hűtőventilátorai. Ezen kívül hozzá vannak szokva az elemek áramellátásához

A használati modell olyan egységekre és gépalkatrészekre vonatkozik, amelyek biztosítják a gépek és berendezések normál működését, nevezetesen a forgómozgást biztosító siklócsapágyakat. Az igényelt eszköz használható köszörűgépek orsótartóiban. Az igényelt berendezéssel megoldandó műszaki probléma a hidrodinamikus csapágy gyárthatóságának növelése a csapágy és a géporsó tengelye közötti rögzítési hézag beállítási rendszerének egyszerűsítésével. Ezt a problémát megoldja, hogy a géporsó tengelyére szerelt hidrodinamikus csapágy két csapokkal összekötött tartógyűrűt tartalmaz, közéjük tömítéssel és három önbeálló tartóbetétet, amelyek mindegyike egy gömb alakú támaszt tartalmaz. Ebben az esetben mindegyik tartógyűrűn a csatlakozásuk oldalán van egy gyűrű alakú letörés, és mind a három önbeálló tartóbetét egy-egy félgömb alakú hornyot tartalmaz. A megadott jellemzőkészlet által biztosított műszaki eredmény a hidrodinamikus csapágy gyárthatóságának növelése, a javasolt önbeálló bélések kialakításának sajátosságaiból és a tartógyűrűk közötti hézag beállításának egyszerűsítéséből adódóan, a vastagság megválasztásával. a tömítést.

A gördülőcsapágy kialakítása a technika állásából ismert (AS SU 1557382, IPC F16C ZZ/38, közzététel: 1990. április 15., Bulletin 14), amely belső és külső gyűrűket, köztük elhelyezett gördülőtesteket és elválasztó elválasztót tartalmaz. nyúlványokkal ellátott végalátétek formájában. A gyűrűk közötti szabad teret szilárd kenőanyag, súrlódásgátló töltőanyag tölti ki.

A gördülőcsapágy ismert kialakításának hátránya az alacsony működési sebesség.

Ismeretes egy hidrodinamikus radiális szegmentális csúszócsapágy (AS 1516640, IPC F16C 17/24, publikáció: 10/23/89, Bulletin 39), amely tartóelemekre szerelt önbeálló szegmenseket tartalmaz, amelyeket mereven összekapcsolt rugalmas elemek zárt hurokba egyesítenek. hozzájuk, valamint egy terhelésfigyelő és vezérlő rendszert, benne egy érzékelővel és egy hozzá csatlakoztatott erősítővel.

A hidrodinamikus csapágykonstrukció hátránya a működésének bonyolultsága, mivel manuálisan kell beállítani a beépítési hézagot mindegyik bélésnél. Ezen túlmenően az ismert hidrodinamikus csapágy alacsony gyárthatósággal rendelkezik, mivel a kialakításában összetett automatizálási elemek vannak jelen.

Az igényelt berendezéssel megoldandó műszaki probléma a hidrodinamikus csapágy gyárthatóságának növelése a csapágy és a géporsó tengelye közötti rögzítési hézag beállítási rendszerének egyszerűsítésével.

Ezt a problémát megoldja az a tény, hogy a gép orsótengelyére szerelt hidrodinamikus csapágy két csapokkal összekötött tartógyűrűt tartalmaz, közéjük tömítéssel és három önbeálló bélést tartalmaz, amelyek mindegyike egy gömb alakú támaszt tartalmaz. Ebben az esetben a csatlakozásuk oldalán lévő tartógyűrűk mindegyikén gyűrű alakú letörés található, és mind a három önbeálló bélés egy-egy félgömb alakú hornyot tartalmaz.

A megadott jellemzőkészlet által biztosított műszaki eredmény a hidrodinamikus csapágy gyárthatóságának növelése, a javasolt önbeálló bélések kialakításának sajátosságaiból és a tartógyűrűk közötti hézag beállításának egyszerűsítéséből adódóan, a vastagság megválasztásával. a tömítést.

A használati modellt rajzok illusztrálják, ahol az ábra. ábra egy hidrodinamikus csapágyat mutat be. 2 - az önbeálló támasztócsapágyak elhelyezkedése és a hidrodinamikus csapágy helyzete a géporsón.

A géporsó tengelyére szerelt hidrodinamikus csapágy két 1 támasztógyűrűt tartalmaz, amelyeket 2 csapok kötnek össze a közéjük szerelt 3 tömítéssel, valamint három önbeálló 4 béléssel, amelyek mindegyike egy 5 gömb alakú támaszt tartalmaz. a tartógyűrűk a csatlakozásuk oldalán gyűrű alakú 6 letörést tartalmaznak, és a három önbeálló bélés mindegyike tartalmaz egy félgömb alakú 7 hornyot.

Mindhárom önbeálló 4 csapágyhéjban h 1 és h 3 mélységű sugarú hornyok vannak kialakítva, amelyek szükségesek a félgömb alakú hornyok 7 köszörüléséhez és az átmérőjű 5 gömbcsapágyak pontos beszereléséhez. D C-t h 2 mélységig az önbeálló csapágyakba. A tartógyűrűkben R sugarú horony van kialakítva, hogy rögzítse a gömb alakú 5 támaszokat, és megakadályozza azok elmozdulását az 1 tartógyűrűk letörései mentén.

A gömbcsapágyakban egy d 1 átmérőjű lyukat úgy alakítottak ki, hogy biztosítsák azok teljes elmerülését az olajrétegben, és kiküszöböljék a gyűrűk és a bélések kölcsönös súrlódását. A gömbtartókat két tartógyűrű rögzíti, amelyek külső átmérője D 1, belső átmérője D 2 . A tartógyűrűk közé egy 3 tömítés van beépítve, amely bizonyos mértékben szabályozza az átmérőjű rést. A csapágy fent említett szerkezeti elemei a 2-es csapok segítségével, D 3 átmérőjű és a csapágy szélességével megegyező L hosszúságú csapok segítségével egyetlen szerelési egységbe vannak kötve. A csapok a furatokba vannak beépítve, amelyek közepe a csapágy középpontjától D Ш távolságra, keresztmetszetben pedig t távolságra van az önbeálló bélés szélétől (2. ábra).

A csapágy a 8 orsótengelyre van felszerelve, míg a szükséges rögzítési rés határozza meg a H távolságot a gömbtartó felső pontja és a gép orsótengelye között (1. ábra).

Folyadékdinamikus csapágy a következőképpen működik.

Először állítsa be a tartógyűrűk 1 közötti átmérőjű rést a 3 tömítés vastagságának kiválasztásával.

Ezt követően beállítjuk a beépítési rést a 8 orsótengely és az önbeálló 4 bélések között. A beállítást egy olyan tengelyen hajtjuk végre, amelynek átmérője megegyezik az orsó tengelyének átmérőjével. Az 1 támasztógyűrűk közötti 3 tömítéssel eltolást hajtanak végre, az 5 gömbtartókat felfelé vagy lefelé mozgatva, a beépítési rés szükséges méretétől függően. A rögzítési hézag előzetes beállítása szükséges a közvetlenül a gép orsó tengelyén történő beállítás nehézsége miatt.

A hidrodinamikus csapágy egy gépészeti egység. Ezen az elemen belül a fő terhelés egy vékony rétegre esik, amely egy szigetelő kenőfolyadékból áll. A szerkezetbe olajozott tengely segítségével pumpálják. Az ilyen termékeket gyakran hidraulikusnak nevezik.

A mechanizmus használatának jellemzőiről

Ezek meglehetősen megbízható és egyszerű tervek, ezért váltak olyan széles körben elterjedtté. Csak két elemből állnak: egy külső és egy toroid alakú belső gyűrűből. Az illesztéseknél maximális tömítettségű tömítések vannak. A termékeket minimális üzemeltetési költségek vagy teljes hiányuk jellemzi. Ezenkívül a gyártás során alacsonyabb követelményeket támasztanak a munka minőségével és pontosságával szemben, mint a golyós- és görgőscsapágyakkal. És az ilyen csapágyak kevesebb zajt keltenek, mint a hagyományos gördülőcsapágyak. Ugyanez vonatkozik a rezgésekre is, ezek szintje minimális. Bizonyos esetekben az ilyen szerkezetek jó rezgéscsillapító tulajdonságokkal rendelkeznek.

Vannak hátrányai?

Nincsenek hiányosságaik, akárcsak más mechanizmusok. Ezekből a részekből származó energiaveszteség jelentős lehet. Általában a környezet hőmérsékleti viszonyaitól függenek. Nagyon nehéz kiszámítani azt az optimális hőmérsékleti szintet, amelynél a negatív hatás minimálisra csökken. Vészhelyzetekben a hidrodinamikus csapágyak hajlamosabbak a balesetekre, mint más alkatrészek. Érzékenyek a tengelyek és a rendszer egyéb tartozékai gyártásának pontatlanságaira is. Ezt figyelembe kell venni az első számításnál.

Működés közben fennáll a munkaközeg szivárgásának lehetősége. Ezért gyakran két vagy több csapot szerelnek fel mindkét oldalra, hogy megakadályozzák az esetleges szivárgásokat.

Egy kicsit a működési elvről

Az ilyen csapágyakat általában több típusra osztják:

Hidrosztatikus.
Gáz vagy hidrodinamikus. Minden fajtának megvan a saját számítása.

A hidrosztatikus csapágyak abban különböznek analógjaiktól, hogy külső szivattyújuk van, amely magas nyomást tart fenn. Munkafolyadékként vizet vagy olajat használnak. A belső szivattyút a külső szivattyúval azonos erővel kell szivattyúzni. Emiatt van olyan energia, amely csak magát a csapágyat látja el, a rendszer többi része számára nincs értelme. De ha nem lenne szivattyú, ezt az energiát a súrlódási erő leküzdésére fordítanák.

A hidrodinamikus csapágy kissé eltérő kialakítású. A folyadék a súrlódó elemek közötti térbe a szerkezet belsejében elhelyezett speciális tengely forgása következtében kerül be. Azt mondhatjuk, hogy a rendszer maga biztosítja a saját kenését. Ez egyfajta csúszócsapágy. Az olajék elég vastag lesz a következő elemek miatt:

Ingyenes kenőanyag szállítás.
Elegendő forgási sebesség.
Geometria.

Az érintkezési súrlódás minden üzemmódban teljesen megszűnik. Ennek köszönhetően a számítás pontosabb lesz. Ezeket a csapágyakat mindig úgy tervezték, hogy a tengely forgása elősegítse a folyadék mélyebb behatolását. Ennek az elemnek a forgása miatt a víz más irányba is távozik. De a folyadékréteg nem lesz elég vastag, ha maga a tengely nem forog elég aktívan. Ez azt jelenti, hogy az alkatrészek túlságosan érintkeznek egymással.

A csapágy élettartama csökken, ha ez elég gyakran történik. Az energia pedig nagy mennyiségben vész el. Az ilyen problémák elkerülése érdekében gyakran egy további külső szivattyút vagy másodlagos csapágyat szerelnek be. A rendszer indításakor vagy fékezésekor lépnek működésbe. A számítás ezt is figyelembe veszi.

A súrlódásgátló és kopásálló anyagok csökkenthetik az alkatrészek kopását. Néha a tengelyeket nem közönséges merev perselyek veszik körül, hanem több rugalmas szirom. Rugós fóliából készült, rugalmas támasztékon lévő osztott gyűrű is használatos. Ez a kialakítás elősegíti a terhelés egyenletes elosztását az összes alkatrész között.

Milyen hibákat követnek el leggyakrabban a szerelők a javítás során?

Gyakran olyan fékfolyadékokat használnak, amelyek paraméterei nem megfelelőek ezekhez a rendszerekhez.
Működés közben szennyeződés kerül a mechanizmusba.
Kenő- vagy tisztítószereket használnak, amelyek károsíthatják a csatlakozást.
A rendszer légtelenítése nem megfelelő. Például szivattyúzás közben sokszor megnyomják a tengelykapcsoló pedált. A javítási kézikönyv mindig azt írja, hogy ezt csak egyszer szabad megtenni.
Kísérlet a belső hengerek kézi légtelenítésére. Emiatt az alkatrészek egyszerűen eltörnek.
Új tömítés van felszerelve, bár a régi elemei továbbra is bent maradnak. Emiatt a hidraulikafolyadék nem tud az ellenkező irányba folyni. Ez szivárgáshoz és az új mechanizmus károsodásához vezet.
A rögzítőcsavarok meg vannak húzva.
Egyenetlen tömítés beépítése. Emiatt a henger dőlni kezd. A számítás pontatlanná válik.

Csúszócsapágyak és számításuk

A súrlódás természete a fő paraméter, amely befolyásolja a számítást. A csúszósúrlódásnak három fő típusa van:

Folyékony.
Vegyes
Határvonal.

Maguk a csapágyak lehetnek radiálisak vagy tolóerősek, ezt is figyelembe kell venni. A radiális csapágyak csak három vagy négy szegmensből állnak. A tartót hidrodinamikus rendszer segítségével olajjal töltik fel. A számítás is ettől függ. A csapágyak kenőanyagaként a leggyakrabban az L osztályt választják. A csapágyakkal szemben támasztott fő követelmény, hogy szegmenseik szabadon változtathassák pozíciójukat bármelyik elérhető irányba. Ekkor a támaszon belüli nyomás nem lesz túl nagy. Ezt figyelembe kell venni a számítások során.

További információ a siklócsapágyak egyes jellemzőiről

A gördülőcsapágyakhoz képest a siklócsapágyak gyártása egyszerűbb és megfizethetőbb. Csendesek és állandó merevségi paraméterrel rendelkeznek. Bármilyen kenési módban hosszú ideig működnek, gyakorlatilag kopás nélkül. Az egyéni számítások ezt nem befolyásolják. De a kenési rendszerük meglehetősen bonyolult a folyadék súrlódásának biztosítása érdekében, egyesek számára ez komoly hátrány. Ezenkívül megkövetelik a színesfémek kötelező használatát. A hátrányok között érdemes megemlíteni az axiális irányú megnövelt méreteket és a megnövekedett indítónyomatékokat.

A tervekről és az anyagokról

A siklócsapágy egy ház és egy bélés egy szerkezetben van összeszerelve. Ez egyszerűbb, mint az azonos gördülőcsapágyaké. A ház osztott vagy tömör formában kapható. Az osztott házakat csavarokkal vagy csapokkal rögzítik. A bélés hüvely formájában készül. Ha a test egy darabból áll, akkor ez a rész úgy fog kinézni, mint két külön fél, felül és alul. A persely egyszerűen benyomódik a testbe. Önbeálló csapágyakat használnak, ha fennáll a tengely sérülésének lehetősége, vagy ha a mechanizmus pontos felszerelése lehetetlen. Vagy csúsztatásokat használnak.

A csúszószerkezetek gyártásához a következő anyagokat használják:

Műanyag
Öntöttvas
Bronz

A könnyű súrlódásgátló típusú csúszó anyagok különösen népszerűvé váltak. Egyes modellek fa betétekkel rendelkeznek. Jobb más anyagokat venni. Néha olyan béléseket gyártanak, amelyek kenés nélkül hosszú ideig működhetnek. A csúszócsapágyak munkafelületei különböző geometriájúak. A következő űrlapokat használják különböző körülmények között:

Gömbölyű.
Lakás.
Kúpos.
Hengeres. Ez a számításokat végzők számára is fontos.

A legritkábban gömb- és kúpos formákat használnak. Csak bizonyos körülmények között kényelmesek, amikor a terhelés a mechanizmus egy bizonyos részére irányul. A siklócsapágyakkal szemben a minimális tengelykopás és a minimális súrlódási veszteség a fő követelmény. Az erőnek és a merevségnek elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a mechanizmus a legsúlyosabb körülmények között is működjön. A felületek méretei is megfelelőek legyenek. Ezeknek elegendőnek kell lenniük egy hatékony hőelvezető rendszer létrehozásához. Ekkor a munka közben fellépő nyomás extrém reakciók nélkül érzékelhető.

Köszörűgépekben használják.

Az ábra egy több ékből álló hidrodinamikus csapágyat mutat. F 1 , F 2 , F 3 – olajékek hatásából eredő erők.

Több ékrés keletkezik ott, ahol a forgó tengely szállítja az olajat. A keletkező hidrodinamikai erő keletkezik F d , amely külső terhelést vesz fel F bármely irányba.

Az ékrések olyan cipők segítségével jönnek létre, amelyek külső terhelés hatására önbeállók.

1 – cipő; 2 – tart

A cipők önbeszerelése gömb alakú tartókon való forgatással történik.

Számítsa ki a saru hosszát az orsó tengelye mentén, hosszát az ív mentén és az egyik cipőre ható legnagyobb megengedett terhelést.

Ezenkívül a hidrodinamikus csapágyak számítása a teherbírás meghatározásán alapul F g csapágy és a csapágy merevségének meghatározása.

Nak nek– a betétek száma.

Ahol - a kenőanyag réteg merevsége;

- a szerkezeti elemek és felületek merevsége.

A hidrodinamikus támasztékok hátrányai: az orsó tengelyének helyzetének változása, ha forgási sebessége megváltozik.

Hidrosztatikus csapágyak.

Nagy forgási pontosságot biztosítanak, csillapító képességgel, nagy tartóssággal, nagy teherbírással rendelkeznek bármilyen orsófordulatszámon.

Vannak axiális és radiális hidrosztatikus csapágyak.

Axiális hidrosztatikus csapágy.

A szivattyú nyomás alatt szivattyúzza az olajat, ami kitölti a hézagokat az ábrán látható módon. Olajréteg képződik, amely megakadályozza az érintkező felületek érintkezését, amikor az orsó nem működik.

Radiális hidrosztatikus csapágy.

A kerület körül üregek - zsebek vannak, amelyekbe a szivattyú olaját fojtószelepeken keresztül táplálják. Külső terhelés alkalmazásakor F a tengely eltolt helyzetben van: h 1 > h 2 . Ez egyes zsebekben a nyomás növekedéséhez, míg az ellenkező zsebekben csökkenéséhez vezet. A nyomáskülönbség eredő erőt hoz létre, amely felveszi a külső terhelést F.

A hidrosztatikus csapágyak számítása a teherbírás meghatározásán alapul F Val vel, olajréteg keménysége , olajfogyasztás és súrlódási veszteségek.