Плъзгащи лагери: дизайн, видове, производство, предназначение, предимства и недостатъци

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Генератори, двигатели с вътрешно горене и др. използват втулкови лагери. Това са части, които са в състояние да предават въртящ момент, осигурявайки нормалната работа на механизмите. Лагерите имат специфичен дизайн. Това осигурява определен набор от технически и експлоатационни характеристики на частта. Характеристиките на дизайна на плъзгащите лагери, техните разновидности, предимства и недостатъци ще бъдат разгледани по-долу.

Обща информация

плъзгащите лагери (GOST 3189-89) са най-старият тип такива части. Използват се като елемент от въртящи се части за предаване на транслационно движение. Това е основният компонент на опората на вала, който осигурява процеса на неговото въртене в процеса на плъзгане на щифта по повърхността на лагера.

Представеночастта възприема аксиални и радиални натоварвания, приложени към вала. Правилната работа на уреда зависи от качеството на този структурен елемент.

Има значителна разлика между търкалящи се и плъзгащи лагери. Първата от тези опции се характеризира с наличието на такъв дизайн, който осигурява разпределението на натоварването между множество търкалящи се елементи. Те са затворени в тялото. Плъзгащият лагер, от друга страна, възприема натоварването при приплъзване. Но и при двата типа части правилната работа може да бъде осигурена само с добро смазване.

Като се има предвид разликата между търкалящи се и плъзгащи лагери, заслужава да се отбележи, че цената им е забележимо различна. Това се дължи на степента на натоварване, което тези части могат да издържат. Например, търкалящият лагер струва повече, защото може да работи при по-високи скорости. Има по-усъвършенстван дизайн.

Втулковият лагер е сравнително евтин. В същото време се използва в много клонове на човешката дейност. Такива типове дизайни се използват, когато използването на търкалящи лагери е невъзможно или нерентабилно:

• В продукти, в които валовете работят в условия на повишени вибрации и удари. Например, това могат да бъдат двигатели с вътрешно горене, чукове, валцови мелници и др.
• При проектирането на валове с голям диаметър. Може да бъде система от хидротурбини, валцови мелници и др.
• В високоскоростни машини като центрофуги.
• В устройства с висока точност, като опори за машинителескопи, микроскопи, шпиндели за машинни инструменти и др.
• В домакински уреди, нискоскоростни машини и механизми, устройства, които работят във вода или агресивна среда.
• В устройства с малки валове, като часовници, хронометри и др.

Дизайн

Как работи плъзгащият лагер? Основните елементи на неговия дизайн са корпусът, в който има специална вложка. Процесът на тяхното производство се регулира от GOST.

Корпусът на втулковия лагер може да бъде разделен или плътен. В първия случай, за свързване на основата и капака, той се прави с помощта на болтове, винтове или клинове. Ако тялото е от една част, то може да бъде от една част или заварено. Изборът зависи от условията на работа. Лети разновидности издържат на тежки натоварвания.

Поради страничната сила, действаща върху калъфи от една част, капакът и основата са снабдени със специални координационни повърхности за удължаване на техния експлоатационен живот.

Обиколките на плъзгащите лагери могат да имат регулируема и нерегулируема хлабина. Работата на конструкцията се осигурява от един или повече клинове от маслен тип. В лагерите от една част, втулките са направени под формата на втулки.

В съвременните единици лагерите са сравнително къси. Това намалява твърдостта на вала. Освен това изискванията за разрешение при кацане станаха по-малко строги. Тя може да бъде минимална в къс лагер. В този случай няма опасност от заклинване, заклинване на подвижните части на конструкцията, когатоизкривена.

Като се има предвид как работи плъзгащият лагер, заслужава да се отбележи, че късите разновидности на дизайна имат някои недостатъци. По-бързо свършват мазнината. Ако не се добави навреме, структурата ще се провали. Но те ще имат по-малки пропуски. При къси лагери отвеждането на топлината от триещите се повърхности е по-добро. Ако дължината е голяма, се използва самоподравняващ се дизайн. Позволява ви да премахнете изкривяванията, когато се появят.

Смазване на структурата

Имайки предвид дизайна на плъзгащите лагери, заслужава да се отбележи, че един от важните елементи е смазването. Както вече споменахме, той се състои от тяло и ръкав. Носещата част на вала се нарича цапфа. Тя (както и формата на работната повърхност на конструкцията) може да бъде конична, цилиндрична или плоска. Ако цапфът е в края на вала, това е шип. Ако се намира в средата, това е шията.

Смазочното устройство е задължителен елемент на дизайна. Той доставя масло или друг материал с подходящи качества към междината, образувана между вала и втулката. Смазването позволява на конструкцията да се върти с малко съпротивление. Ако този материал свърши, частта ще се повреди поради прегряване, причинено от триене. Работните повърхности също ще бъдат унищожени.

Смазочните материали може да изглеждат различно. Най-често това са консистентни материали с висок вискозитет. По време на работа на лагера, той се нагрява, става по-течен. Това обяснявависококачествено плъзгане на движещи се елементи.

За да се повиши безопасността на такива конструкции, промишлените лагери започнаха да се снабдяват със специална смазка. Това е твърд порест материал. Това е прахообразен лубрикант, който е издръжлив и с високо качество. Осигурява дълъг живот на лагера.

Това е дизайн на самосмазваща се система. Произвежда се по технология на прахова металургия. По време на работа на лагера от този материал се отделя масло. Първоначално импрегнират твърдата фракция. Когато системата не работи, тя се охлажда. Маслото се резорбира. По този начин загубата на масло е сведена до минимум. Това е особено важно при работа с промишлени лагери. Върху тях действат значителни натоварвания, поради което се предявяват повишени изисквания към качеството на смазката. Когато използвате тази система, лагерът е обозначен като самосмазващ се.

Разнообразие от дизайни

Като се има предвид класификацията на плъзгащите лагери, може да се отбележи, че те се различават по различни начини. На първо място, представените части се отличават със структурни характеристики. Могат да бъдат сгъваеми и несгъваеми. Според областта на приложение лагерите могат да бъдат битови и промишлени. Те се различават по размер, принцип на действие и монтаж.

В допълнение, наличните в търговската мрежа лагери се различават по материала на корпуса и втулката. Както вече споменахме, съставът на смазката вътре в системата също е различен. Друга класификация еразлика в детайлите според принципа на възприеманото натоварване. В съответствие с тази характеристика се разграничават три основни типа плъзгащи лагери:

• Инат. Те възприемат аксиални сили, които са насочени успоредно на оста на цилиндъра. Такива конструкции често се наричат опорни лагери.
• Радиално. Такива конструкции са проектирани да работят при условия на радиално натоварване. В този случай перпендикулярно натоварване действа върху оста на цапфите.
• Ъглов контакт. Универсален тип конструкция. Те поемат както аксиални, така и радиални натоварвания.

В зависимост от характеристиките на представените устройства се определя и техният обхват.

Избор на производителя

Като се имат предвид конструктивните характеристики на плъзгащите лагери, заслужава да се отбележи, че те могат да се различават леко в зависимост от подходите към производството. Изработени са от различни материали. Обхватът и експлоатационният живот на продуктите зависи от това.

Днес един от най-големите местни производители на представените части е Тамбовският завод за плъзгащи лагери. Тук се използват най-модерните технологии за производство на биметални конструкции. Фирмата е специализирана в производството на плъзгащи лагери за двигатели на трактори, автомобили, дизелови локомотиви, комбайни, кораби, както и за компресори от големи индустрии. Производството на продуктите се извършва на модерно оборудване на известни чуждестранни компании.

Продуктите на завода се използват в двигателите на такива превозни средствасредства:

• ГАЗ.
• M-412.
• ВАЗ.
• ZAZ.
• YAMZ.
• ZIL.

Има и голям избор от лагери за двигатели на трактори. Втулките на коляновия вал имат размери:

• Ширина - 14-102 мм.
• Диаметър - 24-135 мм.
• Дебелина – 1,5-6,1 мм.

Активно си сътрудничи с производители на различни превозни средства и агрегати, заводът в Тамбов непрекъснато подобрява дизайна на лагерите. Това ни позволява да отговорим на нарастващите изисквания на клиентите.

В допълнение, производителят на вътрешния пазар има голям избор от плъзгащи лагери от други производители, например Daido Metal Rus LLC, Zollern Company и др. Наличието на конкуренция на пазара води до постоянно подобряване на проектира, насърчава използването на нови материали, технологии в процеса на производство на лагери.

Плюсове и минуси

Има редица предимства и недостатъци на плъзгащите лагери. Положителните характеристики на дизайна включват:

• Проста конструкция, така че цената на този вид части е сравнително ниска. За леко натоварени и нискоскоростни машини лагерът е направен под формата на обикновена втулка.
• Надеждност по време на работа. Плъзганите лагери се използват дори при високоскоростни задвижвания. В същото време дизайнът им е доста надежден, което позволява работата на такава част за дълго време.
• Може да приема и издържа големи динамични натоварвания. Дизайнът не се страхува от удари, вибрации. Това се дължи на голямата площ на работната повърхност, която поема натоварването. Слоят на смазката има амортизиращ ефект. Разположен е между облицовката и вала, което също значително удължава живота на продукта.
• Лагерите създават нисък шум по време на работа. При всяка скорост системата работи почти безшумно.
• Радиалните размери са сравнително малки.
• При използване на разделени конструкции, може да се монтира върху шейни на валовете със сложна форма, например колянов вал. В този случай не е необходимо да демонтирате зъбни колела, шайби и други части, поставени върху други цанги.

Дизайнът на плъзгащи лагери също има някои недостатъци:

• По време на работа системата се наблюдава постоянно. Това се дължи на необходимостта от наличието на лубрикант в дизайна. В противен случай системата може да прегрее. Ако лубрикантът спре да тече към триещите елементи, той ще се счупи.
• Аксиалните размери са доста големи. Това е необходимо за увеличаване на работната площ на работната повърхност на конструкцията. Тя поема товара.
• По време на стартовия период има значителна загуба на мощност поради триене. Това може да се случи при използване на некачествен или неподходящ лубрикант.
• Оперативните разходи са сравнително високи. Това се дължи на необходимостта от прилагане на голямо количество лубрикант. Уредите също се спират за почистване и охлаждане.системи. Това води до престой на оборудването.
• Системата по време на пусковия период оказва влияние върху износването на повърхността на цапфите. Това е особено забележимо при използване на нискокачествен лубрикант.

Вмъкване на материали

Плъзгащите лагери се различават по редица специфични качества. Материалите за плъзгащи лагери трябва да отговарят на редица изисквания. Те трябва:

• Бъдете устойчиви на износване и имайте висока устойчивост на захващане при неправилно смазване. Това е особено забележимо по време на периода на стартиране, ускорение и забавяне.
• Бъдете устойчиви на крехко счупване, което може да възникне поради удар. Също така, материалите трябва да бъдат надарени с висока устойчивост на умора.
• Имайте ниско триене.
• Имате висока топлопроводимост.
• Да се характеризира с нисък коефициент на разширение с повишаване на температурата.

Втулката е резервна част на плъзгащ лагер. Тя трябва да бъде изработена от издръжливи, висококачествени материали. Именно подложките се износват най-бързо в дизайна. Те поемат основния товар. Ако цилиндърът се износи, неговата подмяна и възстановяване биха стрували с порядък по-скъпо. Поради това се предявяват повишени изисквания към неговите качества.

Колкото по-твърда е повърхността на цапфата, толкова по-надежден е механизмът. Следователно тази част от лагера обикновено е закалена или закалена. Вложките могат да бъдат както метални, така и неметални. В отделна категория металокерамикавтулки.

Металните разновидности на материали са бронз, бабити, алуминиеви сплави, цинк, специален антифрикционен чугун. Изборът на материал зависи от приложението на лагера, особеностите на неговата работа.

Метални вложки

Плъзгащите лагери могат да бъдат направени от различни метали и сплави. Материалите за плъзгащи лагери отговарят на изискванията на стандартите. Следните метали могат да се използват за втулки:

• Бронз. Този тип лайнери се използват за тежки товари, както и при средни скорости. Сплавите от калай бронз имат най-висок антифрикционен ефект в тази група. Ако този метал се комбинира с алуминий или олово, цапфът ще се износи бързо. Следователно такива сплави се монтират само върху закалени разновидности на лагерната секция на вала. Използват се сплави от бронз и олово, ако върху конструкцията действат ударни натоварвания.
• Бабитова сплав. Тя се основава на калай или олово. Такъв материал се използва за производството на втулки в критични конструкции, които работят при силно или умерено натоварени условия. Това е един от най-добрите антифрикционни метали, тъй като е устойчив на захващане, идеално влиза във възела си. Но силата му е ниска. Затова бабитът се излива на тънък слой върху твърдата основа на втулката от чугун, стомана или бронз.
• Чугун. Използват се антифрикционни видове материали. Подходящи са за използване в механизми с ниска скорост и ниска отговорност.

Метална керамика

Резервна лагерна частплъзгането може да бъде изработено от металокерамика. Този материал се произвежда в процеса на пресоване и синтероване на мед и желязо под формата на прах. Към състава се добавя графит, олово или калай.

Това е порест материал, който е предварително наситен с разтопено масло. Това позволява на системата да работи дълго време без смяна на смазката. Метално-керамични облицовки се използват в нискоскоростни машини, на места, където е трудно да се смазва.

Неметални наушници

Втулките могат да бъдат направени от неметални материали. За това се използват специални антифрикционни пластмаси. За тази цел могат да се използват и ламинирани с дърво пластмаса и гума. Такива видове облицовки са устойчиви на захващане, неизискващи към смазочни съединения. Те работят добре във възела. Обхватът на тези лагери е специфичен. Тъй като системата може на практика да се смазва с вода, това позволява лагерът да се използва в хранително-вкусовата промишленост и редица други индустрии.