Гибкий подшипник

Подшипник на изгиб — это категория подшипников на изгиб , которая спроектирована таким образом, чтобы поддерживать одну или несколько угловых степеней свободы . Подшипники изгиба часто являются частью совместимых механизмов . Подшипники изгиба выполняют почти ту же функцию, что и обычные подшипники или шарниры, в приложениях, требующих соблюдения углового соответствия. Однако изгибы не требуют смазки и имеют очень низкое трение или вообще не трение. ^[1]

Многие изгибные подшипники состоят из одной детали: двух жестких конструкций, соединенных тонкой «шарнирной» областью. Распашная дверь может быть создана путем установки гибкого элемента между дверью и дверной коробкой, так что гибкий элемент изгибается, позволяя двери поворачиваться и открываться.

Преимущество изгибных подшипников перед большинством других подшипников заключается в их простоте и, следовательно, дешевизне. Они также часто компактны, легки, имеют очень низкое трение и их легче ремонтировать без специального оборудования. Изгибные подшипники имеют тот недостаток, что диапазон движения ограничен, а для подшипников, выдерживающих высокие нагрузки, часто очень ограничен.

Подшипник на изгиб основан на том, что несущий элемент изготовлен из материала, который можно многократно сгибать без разрушения. Однако большинство материалов теряют прочность и в конечном итоге выходят из строя при многократном изгибании и изгибе. Например, большинство металлов устают при многократном изгибании и в конечном итоге ломаются. Таким образом, одной из частей конструкции подшипника на изгиб является тщательный учет свойств материала, чтобы избежать усталости при нормальном использовании.

Гибкие подшипники могут обеспечивать очень низкое трение, а также очень предсказуемое трение. Многие другие подшипники основаны на движениях скольжения или качения ( подшипники качения ), которые обязательно неравномерны, поскольку поверхности подшипников никогда не бывают идеально плоскими. Подшипник на изгиб работает за счет изгиба материалов, что вызывает движение на микроскопическом уровне, поэтому трение очень равномерное. По этой причине подшипники изгиба часто используются в чувствительном прецизионном измерительном оборудовании.

Однако многие типы подшипников изгиба не ограничиваются низкими нагрузками. Например, в приводных валах некоторых спортивных автомобилей карданные универсальные шарниры заменены эквивалентным шарниром, называемым тряпичным шарниром , который работает за счет сгибания прорезиненной ткани. Полученное соединение легче, но способно выдерживать сотни киловатт и имеет достаточную долговечность для спортивного автомобиля.

Поскольку изгибные подшипники не основаны на движениях скольжения или качения, они не требуют смазки . Следовательно, их можно использовать в абразивных средах и средах, агрессивных к смазочным материалам : под водой, в вакууме и при повышенных температурах.

См. также

Ссылки

^ Малка, Ронит (18 сентября 2014 г.). «Принципы проектирования микромасштабных гибких шарниров для повышения долговечности» . Веб-сайт Гарвардской лаборатории микробиотики . 2014 Международная конференция IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS 2014) . Проверено 13 февраля 2017 г.

Внешние ссылки

Технический обзор НАСА
Автар, Шорья; Слокам, Александр Х. (24 сентября 2006 г.). Симметричный изгиб диафрагмы без паразитных ошибок и набор прецизионных механизмов, основанных на ней: гибкие моментные муфты с тремя и пятью степенями свободы, ступень движения с пятью степенями свободы, линейный/осевой подшипник с одной степенями свободы (PDF) (отчет). Массачусетский технологический институт.
Цифровая библиотека кинематических моделей для проектирования (KMODDL) — фильмы и фотографии сотен работающих моделей механических систем в Корнельском университете. Также включает в себя электронную библиотеку классических текстов по машиностроению и проектированию.
Вайнштейн, Уоррен Д., «Подшипники изгиба и поворота», Машинное проектирование, часть 1, 10 июня 1965 г., часть 2, 8 июля 1965 г. - Жесткость пружин, типы подшипников, одно- и многополосная конструкция, типы материалов, гистерезис и усталость
Вайнштейн, Уоррен Д., «Микропроизводительность металлов». Machine Design, 11 сентября 1969 г. - Релаксация материала и роламит.
Энциклопедия изгибов Bal-tec

[1] Малка, Ронит (18 сентября 2014 г.). «Принципы проектирования микромасштабных гибких шарниров для повышения долговечности» . Веб-сайт Гарвардской лаборатории микробиотики . 2014 Международная конференция IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS 2014) . Проверено 13 февраля 2017 г.

[1]