Рис. 739. Двухклииовые под

и, следовательно, в большей или меньшей степени обеспечивается гидродинамическая смазка. Главным образом этим и объясняется давно замеченная, но не находившая объяснения повышенная несущая способность шайб на сферических опорах. Регламентируя смешение, можно обеспечить устойчивую гидродинамическую смазку с оптимальными параметрами.

При стопорении сферических шайб одним штифтом гидродинамический клин создается также в результате перемещения шайбы силами трения.

Шайба, застопоренная штифтом I (рпс. 738, о), под действием сил трения Г поворачивается вокруг штифта в сторону, противоположную вращению (вид б), и, перемешаясь по сферической поверхности, перекашивается, причем на участке А (вид в) край ее приподнимается, а в смежном квадранте, на стороне набегания диска, образуется зона давления (вид г).

Степень клиновидности зависит от соотношения момента сил трения и осевой нагрузки, стремящейся вернуть шайбу в центральное положение.

Недостатком сферических шайб является эксцентричное приложение равнодействующей сил давления масляного слоя. В двухклиновых опорах шайбы разрезают в экваториальной плоскости (рис. 739, а), обеспечивая клиновидность разносом стопорных штифтов

1ки иа сферических опорах

/ (штифты 2 предотвращают проворачивание полушайб), раздвижением полушайб с помощью штифтов 3, установленных в разрезе (вид б), или используя поворот полушайб силами трения (вид в).

Конструктивный пример упорного подшипника со сферической щайбой показан на рис. 740.

Отношение dfD обычно принимают равным 0,5. Радиус сферы Кф = (0,8 -=- i)D. Прп больших значениях затрудняется самоустанавливаемость, а при меньших осевые размеры опоры значительно увеличиваются.

Обязателен подвод масла к поверхности сферы. На рабочей поверхности шайб проделывают масло-распределительные канавки с односторонними скосами при вращении постоянвого направления и двусторонними для реверсивных подшипников.

Подшипники СО ступенчатыми несущими поверхностями

в подшипниках со ступенчатыми несущими поверхностями (рис. 741, о) жидкостный слой образуется вследствие нагнетания масла в зазор h между упорным дистсом и неподвижными сегментами и дросселирования потока мае-

а) 6) 6)

Рис. 740. Подшипник со сферической шайбой Рнс. 741. Подшипники со ступенчатыми несущНАШ поверхностями

Рис. 742.

Зависимость Gu 01 подпшпники)

hfijt (ступенчатые

ла в узкой П1ели между ступенькой

и диском.

При оптимальных соотношениях (относительная длина выборки А.«0,7; •oA = 0.8-l) несущая способность ступенчатых подшипников примерно такая же, как клиновых.

Повышенной несущей способностью обладают ступенчатые подшипники с запорными кромками (виды б, в), ограничивающими истечение масла в радиальных направлениях.

Зависимость Gii от h/t для различных L/B

(при оптимальных для каждого значения L/B величинах X) показана на рис. 742. Для сравнения иа графике приведена кривая Gii (пунктирная линия) для клинового подшипника с оптимальным отношением 1/5 = 1.

Как видно из графика, несущая способность ступенчатых подшипников с запорными кромками в 2-2,3 раза выше, чем клиновых. Несущая способность возрастает с увеличением отношения L/B свыше 1, тогда как у клиновых подшипников несущая способность имеет максимум при L/B = 1 (см. рис. 726).

Однако максимумы нагружаемое™ ступенчатых подшипников, особенно при больших отношениях L/B, заключены в очень узких пределах h/t, откуда следует, что такие подшипники весьма чувствительны к колебаниям рабочего режима.

Учитывая эту особенность, значение L/B выбирают в пределах 1 - 1,5 (нижние значения применяют при высоких частотах вращения, верхние - при низких). При этом оптимальные значения ho/t = 0,6-1, А. = 0,760,80, а GiJ = 0,12 -=- 0.14, т. е. превышают в 1,7 - 2 раза число Гюмбеля для клинового подшипника с оптимальными параметрами.

В остальном расчет ступенчатых подшипников гакой же. как клиновых.

Ре8е{ч;ивные ступенчатые .чолшипники выполняют с симметричными выборками (рис. 743,0) или с плавающей промежуточной шайбой (см. рис. 730).

В коиструкши по рнс. 743,6 реверсивность обеспечена обратными клапанами / и 2, установленнымн на мас-юподвояящих отверстиях. При вращении в направлении, указанном сплошной стрелкой, клапан 1 закрыт давлением масла в выборке, а клапан 2 открыт давлением, создаваемым насосом. При обратном направлении вращения (штриховая стрелка) клапан 2 закрыт, а клапан I открыт. Вследствие этого прн любом направлении в выборке создастся несущий маспяиый слой.

Подшипники этого типа могут работать в пусковой период как гидростатические, а на рабочем режиме - как гидродинамические.

Рис. 743. Реверсивные сту-пенчатые подшипники

Рис. 744. Диски со стуоеичатыми опорными поверхиостяАШ

Целесообразно применять самоустанавливающиеся ступенчатые сегменты (вид в), сохраняющие расчетное значение \jt независимо от колебаний режима.

На рис. 744 представлено конструктивное оформление дисков со ступенчатыми опорными поверхностями для одностороннего (а) и двустороннего (б) вращения.

ПОДШИПНИКИ с САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИМИСЯ СЕГМЕНТАМИ

В подщипниках этого типа сегменты устанавливают на щарнирах, опирающихся о неподвижную поверхность (рис. 745).

При любом угле а наклона сегмента равнодействующая сил давления масляного слоя проходит через ось щарнира. Следовательно, положение щарнира (координата / на виде а) задает вполне определенное значение Ло/t, которое остается постоянным при любых колебаниях рабочего режима. Согласно графику (см. рис. 726) оптимальному значению = = 0,8 соответствует координата / = 0,58L. Если

расположить шарнир в этой точке, то оптимальные характеристики сохранятся при всех колебаниях рабочего режима. В этом главное отличие и преимущество подшипников с самоустанавливающимися сегментами перед подшипниками с неподвижными сегментами, характеристики которых изменяются с колебаниями режима.

Согласн(< рис. 726 допустимый размер i, при котором Gil = 0,070 -f 0,065 (заштрихованная область на графике), ограничен: 7 = (0,56 0,6)L. При изменении этого размера характеристики подшипника резко ухудшаются. Например, при / = 0,53 (ftoA = 3) число Гюмбеля уменьшается (для подшипника с Z./B = 1) до 0,045, т. е. несущая способность подшипника па-

0,070

дает по сравнению с максимальной в -= 1,55

0,045

раза.

Расстояние Ъ центра шарнира от несущей хшоскости сегмента (рис. 745, а) целесообразно для уменьшения смещений сегмента при самоустановке делать минимальным. Наиболее целесообразно совмещать центр шарнира с несущей плоскостью (вид б). Однако допустимы