показана последовательность расчета и приведены результаты вычислений для четырех значений tp и среднего значения t,=0,0013. В случае необходимости при точных расчетах составляют подобные таблицы для предельных значений if), чтобы проверить, обеспечивается ли режим жидкостного трения во всем интервале возможных зазоров. Особой необходимости в проведении расчехов при фшах и i;m,n нет, так как по нормальному закону рассеяния вероятность получения экстремальных зазоров ничтожна.

Расчет подшипников скольжения при подаче смазки под давлением

Циркуляционная смазка под давлением дает возможность значительно увеличить торцовое истечение масла из подшипника и улучшить условия охлаждения нагруженной зоны. С температурой смазочного слоя связан ряд величин, характеризующих работу подшипника: х> min, f и др. Методика определения их зависит от того, какие параметры подшипника заданы или выбраны при проектировании опоры и какие надо найти расчетом. В основном на практике встречаются такие характерные случаи.

а) Требуется определить давление на входе масла в подшипник, если известны нагрузка на опору, скорость вращения, размеры подшипника, сорт масла; обусловлена температура масла в рабочей зоне и допускаемый перепад ее на выходе и входе (ход расчета изложен в примере 2).

б) Обусловлена величина давления на входе масла в подшипник, известны и остальные параметры, за исключением средней температуры смазочного слоя; требуется определить Атш и потери на трение (см. пример 3).

в) Основные параметры подшипника и давление масла на входе известны; требуется подобрать марку масла из условия оптимального режима работы. Эта задача решается так: масло предварительно выбирают по критерию [So] (табл. 23), как было .показано в примере 1, дальнейшие вычисления - как и в случае б).

г) Требуется определить оптимальное значение относительного зазора oj; из условия минимума трения при достаточной толщине смазочного слоя; остальные параметры подшипника и смазки известны. Для предварительной оценки oj; можно воспользоваться условием (62), откуда ф<;[5о] ---, после чего

задача сведемся к случаю а) или б).

Пример 2. Определить, под каким давлением надо подавать смазку в подшипник, если нагрузка Р = 2000 кГ, диаметр цапфы rf = 200 мм, длина цапфы /=160 мм, скорость вращения п= = 1500 об/мин, относительный зазор г) = 0,002; смазка осущест-

вляется маслом турбинным 22; средняя температура смазочного слоя в нагруженной зоне = 50° G; температурный перепад на выходе и входе Д==2 - ti в пределах 10-15° С; шероховатость поверхностей по 8-му классу чистоты; максимальньш- прогиб вала г/ах =0,110 мм; расстояние между серединами опор £-=1600 мм.

Решение. Определяем среднюю удельную нагрузку p = ~ = -- = Q,25 кГ/см = Q,25 10* кГ/м;

угловая скорость цапфы

кп 3,14 1500 1 г-т л; = -30= 30-\57 рад/сек;

окружная скорость

y = 0,5 )af = 0,5 157 0,2-15,7 м/сек.

По табл. 11 находим кинематическую вязкость масла турбинного 22 (турбинное Л) V5o = 22 ест.

Вычисляем динамическую вязкость по формуле (9); предварительно находим удельный вес 750 на основании выражения (15) или по формуле

Т. = Т2о [1-0,75- 10-3(,-20)],

откуда

Y50 = 0,90 [1 - 0,75 10-3 (50 - 20)] = 0,88 Г/см; (1 = 1,02 10-*Т5оБо = 1,02 10-* 0,88 22 = 2 Ю-з кГ сек/мК

Вычисляем по формуле (61) безразмерный коэффициент нагруженности подшипника

Ф 6,25- 10*.4. Ю-

(1CD ~ 2 10-3 157 - .о-

Соответствующее значение относительного эксцентрицитета (по табл. 24)

Х = 0,55.

Минимальная толщина смазочного слоя по формуле (55) /г , = 0,5фй?(1= 0,5 0,002 200(1 -0,55) = = 0,090 мм = 90 мк.

Определяем критическую толщину кр по формуле (65),

предварительно вычислив прогиб шипа в подшипнике [по формуле (66)],

Уо = 1,6у ,ах = 1,6-j0,11=0,0176 MM=17,Q МК;

hp = 2R, + Уо = 2 3,2 + 17,6 = 24 мк (здесь /? = 3,2 мк для 8-,го класса чистоты). 102

h 90

Проверяем отношение -яв 3,7; следовательно, условие (67) удовлетворено с запасом.

Из табл. 26 находим отношение -у = 5,0; коэффициент тре-

ния /=(--)ф = 5 0,002 = 0,01.

Количество тепла, выделяющегося в подшипнике,

fPv 0,01 2000 15,7 ,

Г -427-- = 0,74 ккал/сек.

Определяем по формуле (104) количество тепла, отводимого через крышку подшипника, считая наружную поверхность крышки (при £) = 2й),

РШ = ?>ЛА 0,2 0,16 = 0,1 м;

принимаем /г=10 ккал/мН- град, тогда

Количество тепла, которое должно отводиться смазкой; W=W- W2 = 0,74 - 0,008 ~ 0,73 ккал/сек.

В сущности величину Wz, весьма малую по сравнению с W\, можно и не учитывать, полагая, что все тепло отводится из подшипника смазкой, т.. е. принять Wi = W~0,74 ккал/сек.

Определяем секундный расход масла, необходимый для отвода тепла Wi; на основании формулы (94) имеем

вычисляем е по формуле (96)

с = 0,433 + 0,0011 (50 - 15) = 0,47 ккал/кГ; су = 0,47 0,88 = 0,41 л;л:aл/лf

следовательно,

Из выражения (86) определяем величину - Q 2 0,18

~~ 0,5фа)й(2 -0,002 157 0,16 0,22

По табл. 27 находим (при х = 0;55) <7i = 0,148.

Для вычисления (/а и находим из табл. 28 значения р = =--0,298 и 0 = 0,12; на основании выражений (88)-и (89) получаем

. = Pя(f)f = 0,298. 0.8() = 0,372;