Большая Советская Энциклопедия (ПО) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 80

Рис. 1. Конструкция шарикоподшипника: 1 - наружное кольцо; 2 - внутреннее кольцо; 3 - шарик; 4 - сепаратор (штампованный).

Рис. 1. Узел с подшипником качения, выполненным без внутреннего кольца (т. н. совмещенные опоры).

Рис. 4. Некоторые конструктивные разновидности подшипников: а — с канавкой на наружном кольце; б — с одной защитной шайбой; в — с двухсторонним уплотнением; г — с однобортовым внутренним кольцом и с плоским упорным кольцом; д — с коническим отверстием; е — на закрепительной втулке; ж — сдвоенные; з — с разъёмным внутренним кольцом.

Подшипник скольжения

Подши'пник скольже'ния , опора пли направляющая механизма или машины , в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. По направлению восприятия нагрузки различают радиальные и осевые (упорные) П. с. В зависимости от режима смазки П. с. делятся на гидродинамические и гидростатические, газодинамические и газостатические (роль смазки выполняет воздух или нейтральный газ), с твёрдой смазкой. Существует множество конструктивных типов П. с.: самоустанавливающиеся, сегментные, самосмазывающиеся и др.

  Радиальные П. с. обычно выполняются в виде втулки, двух или более вкладышей, полностью или частично охватывающих вал. Такие П. с. работают главным образом в режиме жидкостного или полужидкостного трения. Смазка подводится через отверстия во вкладышах (рис. 1 , а), кольцевые или местные винтовые канавки и карманы, находящиеся в зоне разъёма (рис. 1 , б). Радиальные П. с. применяются в буксовых узлах вагонов, в опорах двигателей внутреннего сгорания, турбогенераторов и др. П. с. тяжело нагруженных опор (например, валков прокатных станов) имеют диаметры от 140 до 1200 мм, относительный зазор, т. е. отношение разности диаметров отверстия втулки и шейки вала к диаметру отверстия втулки (см. рис. 1 , а)

, принимается равным 0,0003—0,002, а отношение  равным 0,6—0,9. При этих условиях обеспечивается работа в диапазонах относительных скоростей скольжения от 0,2 до 60 м/сек и удельных давлений 5—25 Мн/м2 (50—250 кгс/см2 ). В форсированных двигателях внутреннего сгорания удельные давления на П. с. могут достигать 30—35 Мн/м2 (300—350 кгс/см2 ). Высокоскоростные П. с. жидкостного трения выполняются с жёсткими вкладышами (рис. 2 , а, б, в) или самоустанавливающимися в виде качающихся (рис. 2 , г), свободных (рис. 2 , д) и кольцеобразных «плавающих» (рис. 2 , е) вкладышей.

  Осевыми П. с. являются простые подпятники , сегментные упорные подшипники (рис. 3 ); по характеру работы к ним относят также торцовые уплотнения, ползуны и крейцкопфы . Сегментный упорный П. с. состоит из неподвижных или качающихся опорных подушек, образованных набором секторов, и упорного диска или кольца на вращающемся валу. Подушки имеют небольшой наклон к плоскости упорного диска. Способность самоустанавливаться обеспечивается пружинами, качающимися опорами, гидравлической системой или упругим деформированием. Упорные П. с. широко используются в опорах турбо- и гидрогенераторов. В П. с. крупных гидрогенераторов диаметр диска может достигать 4,5 м и нести нагрузку до 4000 тс.

  Гидро- и газодинамические подшипники работают в режиме, при котором поверхности трения разделяются слоем жидкости или газа в результате действия давления, возникающего в вязком смазочном слое вследствие относительного движения поверхностей. В гидро- и газостатическом П. с. полное разделение поверхностей трения деталей, находящихся в относительном движении или покое, осуществляется смазочным материалом , поступающим под внешним давлением в зазор между поверхностями. Существуют также П. с., называемые гидростатодинамическими, которые часть времени, например при пуске, работают как гидростатические, а в основном режиме — как гидродинамические.

  Расчёт П. с., работающих в режиме разделения поверхностей трения смазочным слоем, производится на основе гидродинамической теории смазки. При расчёте определяются минимальная толщина смазочного слоя (обычно измеряемая в мкм ), давление в смазочном слое, температура и расход смазочных материалов. Изготовляют П. с. из металлических и неметаллических подшипниковых антифрикционных материалов .

  Лит.: Дьячков А. К., Подшипники скольжения жидкостного трения, М., 1955; Коровчинский М. В., Теоретические основы работы подшипников скольжения, М., 1959; Чернавский С. А., Подшипники скольжения, М., 1963; Подшипники скольжения, Бухарест, 1964; Гидродинамические опоры прокатных валков, М., 1968; Снеговский Ф. П., Опоры скольжения тяжёлых машин, М., 1969; Токарь И. Я., Проектирование и расчёт опор трения, М., 1971.

  Н. А. Буше, С. М. Захаров.

Рис. 3. Схема осевого подшипника скольжения: 1 — подушка; 2 — упорный диск; 3 — вал; F — осевая сила.

Рис. 2. Схемы радиальных подшипников скольжения высокоскоростных роторов: а — эллиптический; а, б — с жёсткими секторами; в — из смешанных секторов; г — из секторов, образованных качающимися вкладышами; д — из свободных вкладышей; е — с «плавающим» вкладышем; 1 — место подвода смазки; 2 — сектор; 3 — кольцеобразный «плавающий» вкладыш.

Рис. 1. Схемы узла с радиальным подшипником скольжения: а — с подводом смазки через отверстие во вкладыше; б — разрез подшипникового узла с масляными карманами; в — с вкладышем частичного охвата; 1 — вал; 2 — втулка (вкладыш); 3 и 4 — отверстия для подачи смазки; 5 — масляные карманы; 6 — вкладыш с углом охвата a; F — радиальная нагрузка; L — ширина вкладыша; D — внутренний диаметр вкладыша; d — диаметр шейки вала.

Подшипниковая промышленность

Подши'пниковая промы'шленность , специализированная отрасль машиностроения, производит подшипники качения , шарнирные подшипники скольжения , а также детали к подшипникам качения. В 1973 П. п. СССР выпустила более 15 тыс. типоразмеров от 1 мм до 3 м и массой от сотых долей 1 г до 6 т общей численностью 798,7 млн. шт.

  Впервые в мире промышленное производство подшипников качения было организовано в 1883 в Германии. Примерно в это же время вступили в действие подшипниковые заводы в США. В России первое подшипниковое предприятие возникло в Москве в 1916, где в небольших мастерских производилась сборка шариковых подшипников. После Октябрьской революции 1917 оно передано (1923) в концессию шведской фирме «СКФ». В 1924 на нём изготовлено 8,3 тыс. подшипников. В 1929 началось строительство 1-го Государственного подшипникового завода (ГПЗ-1), который был пущен в 1932. В 1931 организован ГПЗ-2 на базе ликвидированной концессии «СКФ». В 1941 вступил в строй ГПЗ-3 в Саратове. В 1932 в СССР было изготовлено 2 млн. подшипников, а в 1940 — 44,8 млн. В годы Великой Отечественной войны 1941—1945 П. п. обеспечивала подшипниками военную технику, а также выпускала оборонную продукцию. В послевоенный период построены заводы, специализирующиеся на производстве подшипников определённой конструктивной номенклатуры. К 1974 число действующих подшипниковых предприятий достигло 19 (в Москве ГПЗ-1 и ГПЗ-2, Куйбышеве ГПЗ-4 и ГПЗ-9, Саратове ГПЗ-3, Харькове ГПЗ-8, Минске ГПЗ-11, Волжском ГПЗ-15, а также в Томске, Свердловске, Баку, Ростове-на-Дону, Ижевске, Прокопьевске, Виннице, Курске, Вологде). Кроме того, создано 14 заводов по восстановлению подшипников. В П. п. сочетаются все виды производства: массовое, крупносерийное и серийное. На предприятиях отрасли достигнута высокая степень автоматизации: действуют 830 автоматических линий, 63% технологического оборудования — автоматы и полуавтоматы; широко развита автоматизация контрольно-измерительных операций. Достигнут высокий уровень производительности труда. Объём производства П. п. в 1973 по сравнению с 1950 возрос в 3,3 раза. Расширяется экспорт подшипников, они поставляются более чем в 40 стран. Имеется Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт подшипниковой промышленности. Совершенствуются конструкции подшипников, внедряются прогрессивные технологические процессы, действующие и вновь строящиеся заводы оснащаются высокопроизводительным автоматизированным оборудованием.