Расчет подшипников скольжения
Рассмотрим упрощенный метод расчета зазоров и выбора посадок подшипников скольжения с гидродинамическим режимом работы. У гидродинамических подшипников смазочное масло увлекается вращающейся цапфой в постепенно сужающийся клиновой зазор между цапфой и вкладышем подшипника, в результате чего возникает гидродинамическое давление, превышающее нагрузку на опору. Цапфа всплывает (рис. 1.8). В месте наибольшего сближения цапфы и вкладыша образуется масляный спой толщиной h.
Качество, надежность и долговечность работы подшипника зависят от толщины масляного слоя h, на которую, при прочих равных условиях работы подшипника, будет влиять зазор S (разность между диаметром цапфы и диаметром отверстия вкладыша). Допустим, что зазор S будет очень небольшим, в этом случае величина h также будет маленькой, по ряду причин работа подшипника в таких условиях будет неустойчивой. Теперь пусть зазор S будет достаточно большим, и в этом случае значение h будет маленьким из-за малой подъемной силы гидродинамического клина. Отсюда можно сделать вывод, что для определенных условий работы имеется некоторый интервал, внутри которого будет существовать надежное всплытие.

Сущность расчета посадки заключается в том, чтобы определить интервал зазоров [Smin]... [Smax] (рис. 1.8), при котором величина всплытия будет не меньше предварительно выбранной допустимо минимальной толщины масляного слоя [hmin]. Исходя из сказанного найдем величину [hmin] и установим зависимость между h и S.
Для обеспечения жидкостного трения необходимо, чтобы микронеровности цапфы и вкладыша не касались при работе подшипника. Это возможно при условии:
(1.1)
где RZ1, RZ2 — высота неровностей поверхностей вкладыша подшипника и цапфы вала;
— поправки, учитывающие влияние погрешностей формы и расположения цапфы и вкладыша;
— поправка, учитывающая влияние изгиба вала;
— добавка, учитывающая разного рода отклонения от принятого режима работы. Для упрощенного расчета можно применять зависимость:
(1.2)
где k — коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя (k? 2).
Известна зависимость для среднего удельного давления у гидродинамического подшипника:
(1.3)
где µ - динамическая вязкость масла при рабочей температуре подшипника, Н·с/м2;
?— угловая скорость цапфы, рад/с;
S — диаметральный зазор, м;
D — номинальный диаметр сопряжения, м;
CR — безразмерный коэффициент нагруженности подшипника, зависящий от I/D и?;
l — длина подшипника, м;
?— относительный эксцентриситет, который связан зависимостью с h:
h=0.5S-e=0.5S(1-?) (1.4)
Определим из формулы (1.3) значение S:
(1.5)
С учетом формулы (1.4) найдем выражение для h:
(1.6)
Значения в зависимости от? и l/D приведены в табл. 1.3.
Таким образом, определив минимально допустимую величину всплытия — [hmin] по формуле (1.2), мы сможем определить величину А:
,
а по табл. 1.3 — значения? min и?max.По найденным значениям? min и?max определим по формуле 1.4 соответственно [Smin] и [Smax].
Таблица 1.3
?
| Значение при l/D
| 0.6
| 0.7
| 0.8
| 0.9
| 1.0
| 1.1
| 1.2
| 1.5
| 2.0
| 0.30
| 0.299
| 0.339
| 0.375
| 0.408
| 0.438
| 0.464
| 0.488
| 0.610
| 0.763
| 0.40
| 0.319
| 0.360
| 0.397
| 0.431
| 0.461
| 0.487
| 0.510
| 0.891
| 1.091
| 0.50
| 0.327
| 0.367
| 0.402
| 0.434
| 0.462
| 0.487
| 0.508
| 1.248
| 1.483
| 0.60
| 0.324
| 0.361
| 0.394
| 0.423
| 0.448
| 0.469
| 0.488
| 1.763
| 2.070
| 0.65
| 0.317
| 0.352
| 0.283
| 0.410
| 0.433
| 0.452
| 0.469
| 2.099
| 2.446
| 0.70
| 0.310
| 0.344
| 0.372
| 0.369
| 0.417
| 0.434
| 0.450
| 2.600
| 2.981
| 0.75
| 0.298
| 0.328
| 0.351
| 0.375
| 0.393
| 0.408
| 0.421
| 3.242
| 3.671
| 0.80
| 0.283
| 0.310
| 0.332
| 0.350
| 0.367
| 0.378
| 0.389
| 4.266
| 4.778
| 0.85
| 0.261
| 0.284
| 0.302
| 0.317
| 0.329
| 0.339
| 0.341
| 5.947
| 6.545
| 0.90
| ,0.228
| 0.246
| 0.245
| 0.210
| 0.279
| 0.286
| 0.292
| 9.304
| 10.09
| 0.95
| 0.178
| 0.188
| 0.196
| 0.202
| 0.207
| 0.211
| 0.215
| 19.68
| 20.97
| 0.99
| 0.091
| 0.095
| 0.096
| 0.098
| 0.100
| 0.101
| 0.101
| 106.8
| 110.8
|
Пример
Подобрать посадку для подшипника скольжения, работающего в условиях жидкостного трения при следующих данных: D=0.075 м, l=0.075 м, р=1.47-106 Н/м2,?=157 рад/с, масло с динамической вязкостью при t=50°С, µ=19·10-3 Н·с/м2. Подшипник половинный (имеются масляные канавки в плоскости разъема).
Date: 2015-06-11; view: 1132; Нарушение авторских прав Понравилась страница? Лайкни для друзей: |
|
|