Подшипники скольжения по сравнению с подшипниками качения обладают рядом преимуществ: способны выдерживать вибрационные и ударные нагрузки, могут быть разъемными, имеют малые габариты, способны работать в агрессивных средах, выдерживают высокую час- тоту вращения вала из-за меньших центробежных сил. По размерам подшипники скольжения могут быть миниатюрными, например, в из- мерительных приборах и часах, и больших диаметров, превышающих стандартные подшипники качения. Подшипники скольжения чувствии- тельны к качеству смазки. КПД подшипников скольжения – 0,98. Подшипник скольжения (рис. 73) является парой вращения, состоящей из опорного участка вала (цапфы) и корпуса подшипника, во вкладыше которого скользит цапфа. Цапфу радиального подшипника расположенную в конце вала (рис. 73, а) называют шипом, а в средней части вала (рис. 73, б) – шейкой. Цапфу упорного подшипника (рис. 73, в, г) называют пятой, а сам подшипник подпятником. Форма рабочей поверхности вкладышей подшипников и цапф может быть цилиндрической (рис. 73, а, б, в, г), конической (рис. 73, д) и сферической (рис. 73, е). Сферические подшипники обеспечивают поворот вала в трех плоскостях. Наиболее часто применяются цапфы цилиндрической формы. Для снижения потерь на трение в подшипнике подбирают пару трения, т.е. такие материалы цапфы и вкладыша, которые, обеспечивают минимальный коэффициент трения при взаимном скольжении, а также используют смазку. Валы (цапфы) изготавливают из стали. Вкладыши подшипников изготавливают из сплавов (бронз, баббитов), полимерных и композитных материалов (фторопласт, текстолит, прессованная металлокерамика с добавлением графита и т.д.). Вкладыши могут быть из биметаллов – на стальную или чугунную основу наплавляют баббиты и свинцовые бронзы. На металлическую основу вкладыша могут наносится такие полимеры, как нейлон, капрон, тефлон. Fr Fr Шип Fа Fа Шейка Пята Пята а) б) в) г) д) е) Рисунок 73 Fа Fr ? d 192 Подобные вкладыши могут работать без смазки. Корпуса подшипнико- вых узлов изготавливают обычно из серого чугуна СЧ15, СЧ18 и СЧ20. Типовая конструкция узла подшипника скольжения представлена на рис. 74. В корпус 1 запрессован вкладыш 5. Винт 4 предохраняет вкладыш от смещения относительно корпуса. Для подачи смазки через масленку предусмотрено отверстие 2. При помощи пазов 3 смазка распределяется на внутренней поверхности вкладыша. В зависимости от толщины масляного слоя подшипник обычно работает в режиме жидкостного или полужидкостного трения. Если смазка отсутствует, то трение называют сухим. Между цапфой и вкладышем имеется диаметральный зазор  (рис. 75, а), и соответствующий ему эксцентриситет (е = 0,5), т.е. расстояние между осью вала и осью отверстия в подшипнике. При определенной скорости вращения вала  цапфа отходит от вкладыша («всплывает»). Эксцентриситет e уменьшается (рис. 75, б). При жидкостном трении рабочие поверхности вала и подшипника полностью разделяет слой смазки h (рис. 75, б, в), толщина которого больше сумм микронеровностей поверхности цапфы Raц и микронеровностей поверхности вкладыша Raп h > Raц + Raп , (8.29) коэффициент трения f при этом не превышает 0,005 и износ практи- чески отсутствует. В слое смазки под цапфой возникает давление Р (рис. 75, б), которое удерживает вал на «масляном клине». При полужидкост- ном трении условие (8.29) не выполня- ется, имеется час- тичный контакт ме- жду поверхностями вала и цапфы, ко- торые разделены слоем смазки, а коэффициент трения больше, чем при жидкостном трении примерно на порядок (f  0,05). Работоспособность подшипника скольжения полужидкостного трения определяется его несущей способностью, износостойкостью,  в) Рисунок 75 193 температурой нагрева и отсутствием заедания. Расчетные зависимо- сти основаны на учете мощности Nтр, затрачиваемой на трение  где Tтр – момент сил трения; Fтр – сила трения;  - угловая скорость вращения вала; d – диаметр цапфы; f – коэффициент трения;  - длина цапфы (рис. а); P – условное контактное давление. Поскольку в (8.30) геометрические параметры (d и ?) и коэффи- циент трения f постоянны, то проверку несущей способности и износо- стойкости подшипника полужидкостного трения выполняют по усло- вию (8.31), а проверку на отсутствие перегрева и заедания – по усло- вию  – допускаемые значения для подшипника с бронзовыми вкладышами для редукторов общего на- значения;  = 6…20 МПам/с для редукторов тяже- лого типа. Диаметр цапфы d и длину  (рис. а) определяют конст- руктивно или из условия прочности на изгиб (Ми = 0,5 Fr) в корневом сечении цапфы, с учетом соотношения