тле Р -радиальная нагрузка на нодшипник в кГ; v - скорость скольжения (или окружная скорость цапфы) в м/сек; 1/427 - тепловой эквивалент механической энергии. Так как Р - рШ, то

W~~pv ккал/сек.

Если считать коэффициент трения постоянным, то тепловыделение на единицу поверхности подшипника можно оценить произведением pv; установленные опытным путем допускаемые значения [pv] в кГм/смсек приведены в табл. 1-10. Однако выбор такого критерия сопряжен с рядом грубых допущений: коэффициент трения не остается постоянны.м даже в сравнительно узкой обл-асти граничного трения, с увеличением скорости скольжения он заметно уменьшается; при тепловом расчете опоры нельзя ограничиваться только определением количества тепла, выделяющегося в подшипнике,-необходимо учитывать одновременно теплоотвод, чтобы найти рабочую температуру подшипника, от которой зависит состояние адсорбированной пленки. Таким образом, величина pv йе отражает физической сущности процесса, происходящего в подшипнике, ею пользуются лишь как весьма приближенным критерием для оценки работоспособности опоры скольжения. В некоторых справочных таблицах эти обстоятельства косвенно учитываются и допускаемые значения [pv] соответственно корректируются, например, для антифрикционного чугуна приведены различные значения [pv] в зависимости от скорости v (см. табл. 1). Использование опытных данных по \pv] без указаний предельных допускаемых значений р и V может привести к существенным погрешностям В расчете подшипников.

Второе затруднение возникает при определении величины скорости скольжения, учитываемой в произведении pv: какую скорость надо принимать во внимание, когда рассчитываемый подшипник работает в основном в режиме жидкостного трения и лишь в периоды пуска и останова проходит зону граничного трения? Справочные данные обычно не дают ответа на этот вопрос и в них можно встретить такие необоснованные рекомендации, как, например, значения [pv] для подшипников турбин в пределах от 80 до 1000 кГм/смсек, при одних и тех же вкладышах из бронзы Бр. ОФ 10-1 с заливкой баббитом Б-83. Ясно, что верхний предел механически отнесен к номинальному режиму работы турбины, когда в подшипниках устанавливается жидкостное трение. Но произведение pv не может служить критерием работоспособности опоры, работающей в режиме жидкостнего или полужидкостного трения.

При условном расчете опор, работающих в режиме, близком к граничному трению, пользуются следующими, зависимостями:

р = уг<С [р] kFIcmP- ; pv < [pv\ к Гм/смсек,

(22) (23)

где f -опорная расчетная поверхность в сж; для цилиндрического подшипника с радиальной нагрузкой F = ld, скорость скольжения на поверхности цапфы

м/сек, (24)

60 100

где d - в см, п-в об/мин.

Диаметр цапфы определяют не расчето.м, а выбирают конструктивно в соответствии с диаметром соседнего участка вала и с учетом необходим-ых буртиков и галтелей. Длину цапфы принимают в пределах от 0,4с? до l,2d, лишь в редких случаях, например для самоустанавливающихся подшипнико-в, отношение доводят до 1,5. После выбора размеров I и cf подшипник

проверяют по условиям (22), (23). Если окажется, что р>[р] или pv>[pv], то соответственно корректируют размеры, не выходя за пределы рекомендуемых отношений , так как при увеличении этого отношения неточности .монтажа и деформации опоры и вала приводят ж неравномерному распределению нагрузки по длине, возникновению повышенного кромочного давления и увеличению износа. Условия (22), (23) можно выполнить также за счет улучшения материала вкладыша.

Для предварительного расчета подшипников редукторов, транспортеров, промежуточных передач и других опор, работающих с умеренной нагрузкой и небольшой скоростью, часто пользуются некоторыми средними значениями [р] и [pv], указан-ны.ми в табл. 21, затем, выбрав определенную марку чугуна или бронзы для вкладыша, уточняют расчет, пользуясь значениями [р] и [pv] из соответствующих таблиц главы П.

Таблица 21

Значения [р] и \pv\ для подшипников с чугунными или бронзовыми

вкладышами

Тепловой режим работы подшипника определяется трением и тепловыделением в рабочей зоне опоры и отводом тепла во внешнюю среду.

Для цилиндрического подшипника сила трения

T=.fP=fpld. (25)

Момент трения на цапфе

m = r-=0,5/pw (26)

Это выражение показывает, что при постоянной удельной на грузке на подшипник момент трения пропорционален квадрату диаметра цапфы. Поэтому опоры отсчетных механизмов и приборов проектируют с возможно меньшим диаметром цапфы.

Тепловыделение в подшипнике в единицу времени

W = ~iKKaAlceK, (27)

где Р в кГ\ V - скорость скольжения в м/сек.

Величину W можно также определить по формуле

W =~ ккал/сек, (28)

де М в кГм; ы - угловая скорость цапфы в рад/сек.

Количество тепла, отводи.мого от подшипника во внешнюю среду, при установившемся режиме определяется по формуле

W, = Ji ккал/сек, (29)

де ft - коэффициент теплопередачи в ккал/мч град; t -температура рабочей зоны подшипника; -температура окружающей среды; F - наружная поверхность корпуса подшипника, омываемая воздухом, в м. Для определения k служат формулы: для плоской многослойной стенки

Y = --h 7 ккал/м ч град; (30)

для цилиндрической многослойной стенки

/1+1 , 1

2x7 1 + 1 ккал/м ч град, (31)

где Si - толщина слоя в м;

- коэффициент теплопроводности слоя в ккал/м я град; D - наружный диаметр цилиндрической части корпуса подшипника в м;

А Зак. 2/596 49