Подшипники с плавающими втулками

(60)

Подшипники с плавающими втулками

Плавающие втулки устанавливают с зазором по отношению к валу и корпусу; под действием сил трения они вращаются с окружной скоростью, примерно равной половине частоты вращения вала.

Преимущества подшипников с плавающими втулками:

- уменьшенное тепловыделение (работа трения пропорциональна квадрату окружной скорости, поэтому при плавающей втулке, вращающейся с частотой, равной половине частоты вращения вала, суммарное тепловыделение примерно в 2 раза меньше, чем в жестком подшипнике, а при двух концентрических плавающих втулках — в 3 раза);

- равномерный износ по окружности, обеспечивающий сохранение цилиндрической формы втулок;

- увеличенная надежность работы (при заедании одной стороны втулка продолжает работать другой стороной);

- повышенная виброустойчивость;

- повышенная (благодаря наличию двух масляных буферов) амортизация радиальных смещений вала под действием ударной и переменной нагрузки.

Недостатком этих подшипников является худшее центрирование вала, обусловленное увеличением суммарного зазора в подшипнике.

Целесообразные области применения плавающих втулок; быстроходные подшипники, где необходимо уменьшить тепловыделение и предупредить вибрации; подшипники, работающие под большими ударными нагрузками; подшипники полужидкостной и граничной смазки (например, опоры качательного движения), где по характеру движения невозможно создать устойчивую масляную пленку. В последнем случае оказываются полезными устойчивость плавающих втулок против заедания и свойство равномерного износа по окружности.

Плавающие втулки обычно делают целыми; иногда по условиям монтажа их приходится выполнять разъемными (что усложняет изготовление). Изготовляют плавающие втулки из бронз, антифрикционного чугуна, а втулки большого диаметра из стали с двусторонней заливкой баббитом или свинцовой бронзой. Корпус и вал изготовляют из стали более HRС 50; если корпус выполнен из мягкого материала, в него запрессовывают стальную втулку.

При подводе масла с одной стороны плавающей втулки в ней делают радиальные отверстия для подачи масла к другой стороне. Предпочтительно вводить масло изнутри, так как в этом случае доступ масла к наружной поверхности трения облегчается центробежными силами.

Толщину втулок выполняют в среднем равной 0,1d (где d — диаметр вала).

Радиальные зазоры у плавающих втулок делают на 20—30% меньше, чем у жестких подшипников. Зазор по наружной поверхности трения должен быть больше, чем по внутренней, так как в работе этот зазор уменьшается (а особенности у бронзовых втулок) вследствие нагрева.

Плавающие втулки фиксируют в осевом направлении: в неразъемных корпусах — с помощью щек (рис. 712, а), фланцев (вид б), буртиков на валу (вид в); в концевых установках — торцом вала (вид г); в разъемных корпусах — с помощью реборд (вид д).

Подшипники с плавающими втулками

При наличии развитых торцовых поверхностей (виды е—к) подшипники с плавающими втулками могут нести довольно большие осевые нагрузки.

На видах (л—н) приведен узел шатунно-поршневого сочленения с плавающей установкой осей.

Вид л — поршневой палец плавает в опорах поршня и во втулке шатунной головки (в узле три зазора и два последовательно работающих масляных буфера).

Вид м — плавает также втулка шатуна (четыре зазора, три масляных буфера).

Вид н — палец установлен в поршне на плавающих втулках (шесть зазоров; четыре масляных буфера).