Номер 6, страница 113 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. Параграф 34. Трение в природе и технике. Глава 2. Взаимодействие тел - номер 6, страница 113.

Условие.

6. Опишите устройство подшипника скольжения; шарикового подшипника.

Решение.

Решение 2.

Зачем в машинах используют подшипники?

Подшипники являются неотъемлемой частью большинства машин и механизмов, имеющих вращающиеся или качающиеся детали. Их основное назначение — уменьшение трения между подвижными и неподвижными частями конструкции, а также передача и восприятие нагрузок.

Основные функции подшипников:

1. Уменьшение силы трения. Вращение вала или оси непосредственно в корпусе машины приводило бы к возникновению большой силы трения скольжения. Это вызывает значительные потери энергии (на нагрев), быстрый износ соприкасающихся поверхностей и может привести к заклиниванию механизма. Подшипники заменяют трение скольжения на значительно меньшее по величине трение качения (в подшипниках качения) или создают масляный клин между трущимися поверхностями, что также резко снижает трение (в подшипниках скольжения).

2. Опора и фиксация. Подшипники служат опорой для валов и осей, фиксируя их положение в пространстве и обеспечивая заданную траекторию движения (вращение или качение). Они воспринимают действующие на вал радиальные (перпендикулярные оси вала) и осевые (вдоль оси вала) нагрузки и передают их на корпус машины или раму.

3. Повышение долговечности и надежности. Снижая износ, подшипники значительно увеличивают срок службы машин и механизмов, а также повышают их надежность и эффективность работы.

Ответ: Подшипники в машинах используют для уменьшения трения между вращающимися деталями, для опоры и фиксации валов и осей, а также для восприятия и передачи нагрузок, что в итоге повышает КПД, надежность и срок службы механизмов.

6. Опишите устройство подшипника скольжения; шарикового подшипника.

Устройство подшипника скольжения:

Подшипник скольжения — это опора, в которой трущиеся поверхности скользят друг относительно друга. Его конструкция относительно проста и обычно состоит из двух основных частей:

1. Корпус. Это неподвижная часть подшипника, в которой размещается вкладыш или втулка.

2. Вкладыш или втулка. Это сменная деталь, непосредственно контактирующая с вращающейся деталью (валом или осью). Вкладыш изготавливается из специальных антифрикционных материалов (например, бронзы, баббита, полимеров), которые имеют низкий коэффициент трения и хорошую износостойкость.

Между поверхностью вала (цапфой) и втулкой имеется небольшой зазор, который заполняется смазочным материалом (чаще всего маслом). При вращении вала смазка затягивается в зазор и создает тонкую масляную пленку, которая полностью разделяет трущиеся поверхности. Таким образом, вал "всплывает" на масляном клине, и трение скольжения твердых тел заменяется жидкостным трением, которое на порядки меньше.

Устройство шарикового подшипника:

Шариковый подшипник относится к классу подшипников качения. В нем трение скольжения заменено трением качения, что обеспечивает очень низкие потери на трение. Он имеет более сложную конструкцию и состоит из следующих элементов:

1. Внутреннее кольцо. Надевается на вал или ось. На его наружной поверхности имеется специальная канавка — дорожка качения.

2. Наружное кольцо. Устанавливается в корпус механизма. На его внутренней поверхности также проточена дорожка качения.

3. Тела качения (шарики). Располагаются между внутренним и наружным кольцами и катятся по их дорожкам качения, обеспечивая свободное вращение одного кольца относительно другого.

4. Сепаратор. Это клетка или обойма, которая разделяет шарики и удерживает их на равном расстоянии друг от друга. Сепаратор предотвращает трение шариков друг о друга и обеспечивает их равномерное распределение по окружности.

При работе подшипника нагрузка от вала через внутреннее кольцо передается на шарики, а с них — на наружное кольцо и корпус. За счет качения шариков вращение происходит с минимальным сопротивлением.

Ответ: Подшипник скольжения состоит из корпуса и антифрикционного вкладыша, между которым и валом находится слой смазки. Шариковый подшипник состоит из внутреннего и наружного колец с дорожками качения, шариков (тел качения) между ними и сепаратора, который удерживает шарики на расстоянии друг от друга.