Меню

Hydro bearing подшипник что это такое

Гидродинамический подшипник

Гидродинамическим называют подшипник скольжения, предназначенный для работы в гидродинамическом режиме смазки.

В гидродинамическом подшипнике отсутствует прямой контакт между трущимися поверхностями, так как зазор между ними под действием гидродинамических сил заполняется смазывающей жидкостью.

Использование гидродинамического подшипника позволяет заменить трение скольжения на жидкостное трение, и снизить потери энергии.

В гидродинамическом подшипнике нагрузку воспринимает и передает на опору тонкий слой жидкости.

Условия возникновения жидкостного трения

Для работы гидродинамического подшипника необходимо создание гидродинамического слоя смазки, для этого нужно обеспечить следующие условия:

  • смазывающая жидкость должна удерживаться в зазоре (например между валом и корпусом подшипника)
  • в смазывающей жидкости должно поддерживаться давление достаточное для уравновешивания нагрузки
  • жидкость должна полностью разделять скользящие поверхности, а значит ее слой должен быть выше, чем сумма шероховатостей поверхностей
  • толщина слоя жидкости должна быть больше минимального значения

Принцип работы гидродинамического подшипника

Рассмотрим схему работы гидродинамического подшипника.

Вал установлен в корпусе заполненном маслом с зазором, под действием нагрузки вал прижимается к нижней поверхности корпуса. Получается, что в начальном положении вал расположен в корпусе с эксцентриситетом.

При вращении вала, небольшой слой жидкость за счет адсорбции приходит в движение и увлекается вслед за поверхностью вала. Последующие слои также могут увлекаться во вращательное движение за счет вязкости рабочего масла. Получается, что вал выполняет роль насоса, создавая поток рабочей жидкости, и нагнетая ее в клиновидную щель между корпусом и валом. В результате воздействия вращающегося вала масло стремится заполнить клиновидную щель и поднять вал, с другой стороны этому препятствует нагрузка действующая на вал.

При создании давления достаточного для того, чтобы приподнять вал, и обеспечить протекание масла по всей окружности наступает равновесное состояние.

Гидродинамический подшипник с клиновыми расточками вкладыша

Для обеспечения высоких антивибрационных свойств используют гидродинамический подшипник с клиновыми расточками, в котором цапфа вала опирается на несколько масляных клиньев. Это снижает вероятность возникновения вибраций.

Расчет гидродинамического подшипника

Условие обеспечения жидкостного трения:

h≥1,1(Rz1+Rz2+y)

  • где h — толщина слоя смазки
  • Rz1 шероховатость детали 1
  • Rz2 шероховатость детали 2
  • y — стрела прогиба шипа (вала)

Наименьшее отношение относительного эксцентриситета можно вычислить по формуле:

х=1-(h/0,5s)

  • где s — средний зазор
  • х — относительный эксцентриситет х = e / 0,5 s

Необходимую вязкость жидкости, при которой удастся достичь режима жидкостного трения можно определить по формуле:

μ=PΨ 2 /ωldФр

  • l — длина вала, м
  • d — диаметр вала, м
  • ω — угловая скорость вращения вала
  • P — величина нагрузки
  • Ψ — относительный зазор Ψ = s/d
  • Фр — безразмерный коэффициент несущей способности
Читайте также:  Замена подшипников заднего рычага пежо 206

При работе гидродинамического подшипника скольжения масло будет нагреваться, а значит его вязкость будет изменяться. Зависимость вязкости от температуры рабочей жидкости отражена в температурно-вязкостной характеристике. В случае если начальная температура масла неизвестна расчет производят методом последовательных приближений, задаваясь начальным значением — 50 °С.

Источник

xTechx.ru

Новости Высоких Технологий

Гидродинамический подшипник — устройство, срок службы, как работает.

Гидродинамический подшипник (fluid dynamic bearing) — практически герметичная конструкция, применяемая для долговременного использования.

Принцип действия состоит в том, что связывающим звеном между двумя движущимися поверхностями, является жидкость или масло, которые раскручиваясь внутри подшипника (часто благодаря специальной микрошлифовке или винтовой нарезке, но и без неё можно получить данный эффект, в зависимости от конструкции), создают эффект подъёмной, центробежной силы.

Это позволяет поверхностям практически не соприкасаться друг с другом и соответственно не изнашиваться посредством трения.

Минусом таких подшипников, является отсутствие возможности работать на низких оборотах, из-за невозможности создания нужного уровня подъёмной силы. Если запустить подшипник на низких оборотах, он может вскоре выйти из строя или резко уменьшится его срок службы.

Плюсом гидродинамических подшипников являются долговечность(минимум 50 000 часов) и тишина работы. Существуют и гибридные версии гидродинамических и скользящих подшипников, они дешевле, но менее долговечны.

Гидродинамические подшипники, долговечнее чем подшипники качения и значительно долговечнее подшипников скольжения (при соблюдении предписанных эксплуатационных норм), не требуют смазки, не забиваются пылью, так как имеют герметичную конструкцию.

Источник

Hydro bearing подшипник что это такое

Sleeve Bearing — Подшипник скольжения

Время работы заявлено: до 35 000 час
Время работы реально: до 17 000 час

Это самый простой тип подшипников. Состоит из втулки, покрытой антифрикционным материалом, внутри которой вращается вал.

Изначально — низкий, однако при износе таких подшипников кулеры начинают сильно шуметь из-за вибрации. Относительно невысокий и сильно зависит от эксплуатационной температуры и вибрационных нагрузок. Заявляется ресурс до 35.000 часов, но он достижим только в идеальных условиях. На практике такие подшипники служат в два-три раза меньше. Самый дешёвый тип подшипника.

Rifle bearing, Z-Axis bearing — Подшипник скольжения c винтовой нарезкой

Время работы заявлено: до 70 000 час
Время работы реально: до 35 000 час

Подшипник скольжения с нарезами на втулке и оси, что обеспечивает рециркуляцию смазывающей жидкости.

Низкий. Ресурс значительно выше чем у обычных подшипников скольжения и приближается к FDB-подшипникам. Немного выше, чем у обычных подшипников скольжения, но ниже, чем у FDB-подшипников.

Fluid Dynamic Bearing (FDB bearing) — Гидродинамический подшипник скольжения

Читайте также:  Правый передний ступичный подшипник рено дастер 4х4

Время работы заявлено: до 80 000 час
Время работы реально: до 40 000 час

Усовершенствованный подшипник скольжения, в котором вращение вала происходит в слое жидкости, постоянно удерживающейся внутри втулки за счёт создающейся при работе разницы давлений.

Очень низкий. Существенно выше, чем у подшипников скольжения, заявляются цифры до 80 тысяч часов. Однако в реальных эксплуатационных условиях эту цифры также стоит уменьшить минимум вдвое. Выше, чем у обычных подшипников скольжения, но ниже, чем у подшипников качения.

VAPO bearing — Подшипник скольжения с магнитным центрированием, левитацией

Время работы заявлено: от 160 000 час и выше
Время работы реально: от 160 000 час и выше

Практически, бесконтактный механизм, основанный на принципе магнитной левитации..

Самый низкий (До 80% тише, чем остальные) обладает большей надежностью, лучше переносит использование в агрессивных средах

Ball Bearing — Подшипник качения

Время работы от 60 000 час до 90 000 час

Из всех типов подшипников качения в кулерах применяются только радиальные шарикоподшипники, состоящие из двух колец, тел качения (собственно шариков) и сепаратора.

Формально — выше чем у подшипников скольжения, однако из-за большего ресурса в равных условиях длительной эксплуатации кулеры на таких подшипниках не оказываются более шумными, чем аналоги на подшипниках скольжения, более подверженные износу. Заявленный ресурс может быть от 59 до 90 тысяч часов, в реальных условиях эксплуатации такие подшипники существенно долговечнее, чем подшипники скольжения. Выше, чем у подшипников скольжения.

Ceramic Bearing — Керамический подшипник качения

Время работы заявлено: до 160 000 час
Время работы реально: до 160 000 час

Подшипник качения с использованием керамических материалов.

Низкий. Заявленный ресурс может быть до 160 тысяч часов при достаточно высоких эксплуатационных температурах, фактически, в настоящее время это самые долговечные подшипники, применяемые в кулерах. Самая высокая у подшипников скольжения.

SSO Bearing — Подшипник масляного давления

Время работы заявлено: до 160 000 час
Время работы реально: до 160 000 час

Усовершенствованный гидродинамический подшипник. Отличается увеличенным слоем жидкости (смазки) Для уменьшения износа вал центрируется установленным в основание постоянным магнитом.

Самый низкий. Заявленный ресурс может быть до 160 тысяч часов при достаточно высоких эксплуатационных температурах, фактически, в настоящее время это самые долговечные подшипники, применяемые в кулерах. Выше чем у подшипников качения, но ниже чем у керамических подшипников качения

LDP Bearing — Самосмазывающийся подшипник скольжения

Время работы заявлено: до 160 000 час
Время работы реально: до 160 000 час

Усовершенствованный подшипник скольжения. Имеет защиту от пыли, соответствующую IP6X, и специальный слот для восстановленного масла, которые увеличивают срок службы вентилятора.

Читайте также:  Подшипник задней полуоси ваз 2107 артикул
В исправном состоянии — низкий. Заявленный ресурс может быть до 160 тысяч часов при достаточно высоких эксплуатационных температурах, фактически, в настоящее время это самые долговечные подшипники, применяемые в кулерах. Выше чем у подшипников скольжения (sleeve bearing), ниже чем у гидродинамических

Подшипник с полиоксиметиленом (POM Bearing)

Время работы заявлено: до 160 000 час

Усовершенствованный подшипник скольжения. Для увеличения срока службы вал покрыт полиоксиметиле́ном, обладающим пониженным коэффициентом трения скольжения.

В исправном состоянии — низкий. Заявленный ресурс может быть до 160 тысяч часов Выше чем у подшипников скольжения (sleeve bearing), ниже чем у гидродинамических

OmniCOOL Bearing — Подшипник omniCOOL

Время работы заявлено:
до 200 000 час при 20°C
до 110 000 час при 70°C

Компания CUI разработала новый тип вентилятора, который устраняет разрыв между традиционными конструкциями на основе шарикоподшипников и подшипников скольжения. Новая конструкция подшипника, известная как система omniCOOL, использует магнитную подвеску для балансировки ротора в сочетании с усовершенствованным подшипником скольжения.

Ротор в системе omniCOOL работает как волчок, который никогда не падает и может работать под любым углом.

Магнитная структура уравновешивает ротор независимо от угла, под которым работает вентилятор. Следовательно, внутренняя часть подшипника не должна выдерживать вес ротора — это выполняют магнитный поток и опорная крышка.

Система omniCOOL уменьшает или устраняет многие недостатки традиционных втулок или шариковых подшипников. Например, магнитная структура, активно уравновешивающая ротор, сводит к минимуму проблемы наклона и колебания, характерные для стандартных подшипников скольжения. И поскольку вал не опирается на внутреннюю часть подшипника, трение между ними значительно ниже, чем у традиционного подшипника скольжения.

Втулка, используемая в системе omniCOOL, специально закалена, чтобы противостоять истиранию и нагреву. Это позволяет работать при температуре до 90°C, в то время как традиционные подшипники скольжения обычно могут выдерживать температуру только до 70°C.

Упрочненная втулка и уменьшенное истирание (благодаря магнитной структуре, уравновешивающей ротор) также значительно увеличивают срок службы подшипника — результаты испытаний показали, что система omniCOOL работает в три раза дольше, чем стандартный подшипник скольжения при 70°C, и в 5,5 раз дольше при 20°C.

Низкий. Ресурс значительно выше чем у обычных подшипников скольжения.

ВЫВОД: Как показала практика, несмотря на широчайшее разнообразие существующих типов подшипников, наибольший акустически комфорт предоставляют гидродинамические подшипники и их развитие. Лишь они обеспечивают одинаковый уровень шума весь срок эксплуатации.

Источник

Adblock
detector