Так ак Vi существенно меньше Иг, то выражение (44) можно упростить, приняв Vi =0; тогда

А). (45)

пример. Проверить работоспособность подшипника скольжения при следующих условиях: нагрузка на подшипник ,Р = 2000 кГ; диаметр цапфы d = 100 мм; длина подшипника / = 80 мм; скорость вращения цапфы п = 40 об/мин. Смазка осуществляется трансмиссионным летним маслом с инемати-ческой вязкостью при 100° С vioo = 36 ест. Рабочая температура поверхности вкладыша f 60°. Материал вкладыша - антифрикционный чугун АСЧ-1.

Решение. Определяем кинематическую вязкость масла при заданной температуре = 60° С. На фнг. 2 имеем: veo = 240 ест, соответствующая динакическая вязкость в сантипуазах

(i,go==V6oT = 240 0,91 220 спз;

в системе МКГСС

!x = = 0,q22 к Гаек 1м:-.

Определяем параметры точки / кривой Герси-Штрибека (см. фиг. 1); по формуле (37) имеем

OJp 0,7Р ~ CV ~ CWx

где р в кГ/см; ц в спз;

0,7 2000 ,

1,5-8-10.220 =Q-Q53 м1сек.

Здесь С принято равным 1,5 для подшипника с вкладышем из антифрикционного чугуна или из бронзы [см. пояснения к формуле (34)].

Угловая скорость

0,= = 31,06 рад/сек; 30(0, 30 1,06

п.=- = - 10 об/мин.

Коэффициент трения Д находим по табл. 22 для стали по антифрикционному чугуну АСЧ-1; /i = 0,12.

Вычисляем безразмерный критерий Зоммерфельда для того, чтобы ориентировочно определить, в каком режиме работает опора.

Ii.0>

Зяесър = = - = 25 10 кПм.

Принимаем относительный зазор гз = 0,002 и находим угловую скорость (о при п = 40 об/мин.

тт 3,14 -40 . , <и = 30- = -зсГ~~ рад/сек.

Соответствующая окружная скорость w = сог = 4,10 0,05 0,2 м/сек.

Подставляя iLaMeHi (38), получаем

gjg 25.10.40-0 Рш 0,022 .4

Находим по табл. 23 значение So, соответствующее точке 2 (см. фиг. 1) перехода от полужидкостного трения к жидкостному; при = 100 и = 0,8 имеем [So] = 2,7; так как расчетное

значение ~- > [So], а, с другой стороны, Vi <v, то считаем, что

подшипник работает в зоне лолужидкостного трения.

Олределяем лараметры точки 2; по формуле (40) находим

/74/2 25 101 . 4 . 10-0 - -i--=-ц. 2,7-= 16,8 рад/сек;

..2 30 16,8 , , 2=-;р=--=:sl60 об/мин;

щ = шг-\6,8 0,05 = 0,84 м/сек. Определяем коэффициент трения /г по формуле (43)

л=з]/f=з/ fIiI o, м.

Для заданного рабочего режима коэффициент трения определится по формуле (44). Принимая во внимание, что V\<CV2 и fifi, можно упростить ее

/=/,(, -JJ = 0.,2(l-°-)

0.09.

Количество тепла, выделяющегося в подшипнике в секунду, найдём rio выражению (27)

fPv 0,09 . 2000 0,2 ~ 427 ~ -427 ~ ккал/сек.

Принимаем коэффициент теплопередачи k=\A ккал/мч - град.

На основании формулы (29) определяем требуемую поверхность охлаждения корпуса подшипника

3600 7

n J. олол- с- 3600 0,08 с. 2

Примем а = 20 с, тогда F= )4(go -20) Ql

Такую охлаждаемую площадь можно получить, если на наружной поверхности подшипника расположить ребра. Для уменьшения требуе.мой величины F можно также интенсифицировать

отвод тепла обдувом подшипника. При скорости воздуха

Vgf 4 м/сек = икгв = 14 4 = 28 ккал/мч град.; следовательно, можно ограничиться площадью поверхности

збоообл.

Сравним произведенный расчет с элементарным расчетом подшипника по [р] и [pv]; для заданного режима работы имеем р - 25 кГ/см; V = 0,2 м/сек; pv = 5 кГм/смсек. По табл. 1 имеем для подшипника с вкладышем из антифрикционного чугуна марки АСЧ-1: при v = 0,2 м/сек допускаемое удельное давление [р] = 90 кГ/см; [pv] = 18 кГм/смсек, т. е. условия р < [р] ц pv < [pv] выдержаны с большим запасом, поэто.му может создаться впечатление, что рассчитываемый подшипник вполне надежен; однако тепловой расчет обнаружил значительную тепловую напряженность подшипника - необходимо выполнить поверхность корпуса ребристой или ввести обдув. Элементарный расчет по [pv] не содержит фактически конкретных показателей тепловой напряженности, что на практике нередко приводит к неожиданным осложнениям - подшипник перегревается и выходит из строя, хотя значение р п pv далеко не достигают предельных величин, приводимых в справочных таблицах. С другой стороны, при возрастании скорости скольжения и приближения к точке 2 кривой Герси-Штрибека (см. фиг. 1) тепловой режим подшипника облегчается, г по произведению pv режим работы приходится оценивать как неприемлемый. Покажем это на том же примере. Пусть заданные условия изменятся лишь в отношении скорости вращения так, что = 2 = 0,84 м/сек; тогда ii=:\QQ об/мин; (о=16,8 сек~; /=0,004; 0,004,.2000 - 0,84 ал/сек; при

= 10 ккал/м я град = 0,14 м\

Проверка же по pv показывает совершенно неудовлетворительные результаты; в самом деле, при v = 0,84 м/сек произведение pv = 25-0,84 = 21 кГм/см/сек, по таблице же 1 предельное допускаемое значение lpv]=\8 кГм/смсек при v = 0,2 м/сек, 58