Расчет подшипников скольжения при жидкостном трении.

Решение уравнений гидродинамики в приложении к радиальным подшипникам усложняется наличием течения масла через зазоры по краям подшипника.

Для определения нагрузки подшипника имеем зависимость: где:

ω –угловая скорость цапфы, ψ =S/d – относительный зазор в подшипнике, d- диаметр цапфы, l - длина подшипника, μ- вязкость масла, С_F- безразмерный коэффициент нагруженности подшипника, который зависит от относительной длины подшипника (l /d) и относительного эксцентриситета χ=е/(0,5∙S), в свою очередь, связанного с толщиной масляного слоя:

h_min=0,5∙S∙(1-χ).

При расчете подшипника обычно известны диаметр цапфы, нагрузка и частота вращения. Определяют длину подшипника, зазор, сорт масла (μ). Большинством из неизвестных параметров задаются, основываясь на рекомендациях. Порядок выполнения расчетов такой:

1 Задаются отношением l /d, обычно l /d=0,5 …1,0. Короткие подшипники l /d ≤ 0,4 обладают малой грузоподъемностью, длинные подшипники l /d > 1,0 требуют повышенной точности и жестких валов. В противном случае увеличение вредного влияния перекосов и деформаций не может компенсироваться уменьшением условного давления в подшипнике. При выборе относительной длины подшипника также учитывают конструктивные особенности: габариты, массу, и пр.

Выбранное отношение проверяют по условному давлению и по произведению давления на скорость как при полужидкостном трении. Эта проверка предупреждает возможность заедания и повышенного износа в случаях кратковременных нарушений жидкостного трения.

2 Выбирают относительный зазор. При этом учитывают результаты анализа подобных конструкций или используют приблизительную эмпирическую зависимость:ψ=0,8∙ v ^0,25∙10^-3, где v, м/с - окружная скорость цапфы.

Для валов сравнительно малых диаметров (до 250мм) зазор желательно согласовывать с одной из стандартных посадок: H7/ f 9, H9/e8, H7/e8, H9/d9.

3 Выбирают сорт масла и его среднюю рабочую температуру. Вязкость масел и области их применения установлены стандартами. При этом учитывают практику эксплуатации подобных машин и их прототипов. Среднюю рабочую температуру масла обычно считают равной t_ср=(45…75)º С. По этой температуре определяют μ.

4 Подсчитывают коэффициент нагруженности подшипника:

затем по графику определяют относительный эксцентриситет и вычисляют h_min

5 Определяют критическую толщину масляного слоя, при котором нарушается режим жидкостного трения: hкр= Rz1+Rz2, где Rz1, Rz2 – шероховатости цапфы и вкладыша.

Рекомендуется принимать: Rz1≤ 3,2 мкм, Rz2≤ 6,3 мкм.

6 Определяют коэффициент запаса надежности подшипника по толщине масляного слоя:

Sh= hmin/hкр≥[ Sh], обычно принимают [ Sh]=2.

Подвод смазки к подшипникам. Уплотняющие устройства.

Масленки шариковая фитильная капельная Насос