Силы Pis и Р21 должны равняться внешней нагрузке.

P,s=Pn = P- (163)

Угловая скорость цапфы относительно неподвижного вкладыша определится как сумма относительных угловых скоростей

= 13+ 21- (164)

Принимая среднюю постоянную температуру в нагруженной части смазочного слоя, будем считать вязкость также величиной постоянной. Таким образом, остаются три неизвестных величины: 0)13, Xis, X2i- Для их определения имеем три уравнения:

из выражений (157) и (163)

Jld,0p = P; (165)

из выражений (158) и (164)

Ш,Фр = Р; (166)

из выражений (159), (160) и (162)

Ш]Фг.= 1с11Фг.. . (167)

Так как плавающая втулка по отношению к вкладышу является шипом, а по отношению к цапфе - подшипником, то при определении безразмерных характеристик трения надо принимать Фтз для шипа, а 0j-2i -для подшипника. Поэтому будем далее обозначать эти характеристики соответственно Ф,з

и Ф21- Введем в уравнение (167) обозначение Л = -2--. По

лучим

пз м., Г21

ЛФ = Ф гп- (168)

Аналогично введем в уравнения (165) и (166) обозначение В =--. Получим-

ВФргзФр2,. (169)

Итак, для определения величин М1з, Хз, Х21 получено три уравнения (165), (168) и (169), решаемые численно при заданных параметрах ii, г.з, г321, di, J2, - Однако в конструкторской практике необходимо варьировать эти параметры для получения оптимального решения. В каждом таком случае придется оты-134

скивать численные решения и выбирать такие сочетания варьируемых величин, которые соответствуют минимуму трения и максимуму несущей силы; при этом должна быть обеспечена устойчивость масляного слоя. Объем вычислительной работы здесь значительно больше, чем при расчете обычного цилиндрического подшипника, поэтому для отыскания оптимального решения це-.чесообразно пользоваться вычислительными машинами.

Методика расчета подшипника с плавающей втулкой (схема алгоритма)

Заданные постоянные величины: конструктивные размеры подшипника c?i, с?2, / в м; относительные зазоры г)1з, i)2i; нагрузка

Р в кГ; динамическая вязкость р, в кГ сек/м; угловая скорость Х/сек (или число оборотов в минуту) ротора.

0.J т 0.5 0.6 0.7

Фиг. 28. Изменение ФрВ зависимости от 1 (к расчету подшипника с плаваюшей втулкой).

Фиг. 29. Изменение в зависимости от X (к расчету подшипника с плавающей втулкой).

1. Из уравнения (165) находим

13-

= const.

(ЛФрЗ Ф

(170)

где С -

Задаваясь рядом значений Xi3> определяем по фиг. 28 или табл. 24 при известном отношении значения Фр1з и из выражения (170) соответствующие значения шз.

2. Из уравнения (166) определяем

Фр21 =

\хЫг ( ) - (0,3)

где -7;т- = const; по фиг. 28 или табл. 24 находим соот-

ветствующий ряд значений Хгг- Таким образом устанавливается взаимосвязь Xis и X2i-

3. Для ряда значений xia, указанных в п. 1, определяем по фиг. 29 или по табл. 25 соответствующий ряд значений Ф 1з и вычисляем левую часть уравнения (168).

4. Для вычисления правой части уравнения (168) надо найти значения Ф21 зависимости от хгь в работе [21]-дано следующее общее выражение для безразмерной характеристики трения:

Фг = --=±4-Фр8-тЬ, (171)

где верхний знак для щипа, а нижний -для подшипника. От сюда

фп - фш (172)

Так как величина Ф21 определяется по Х21 (см. фиг. 29 и табл. 25), то из выражения (172) может быть найден ряд значений Ф21 для различных х и вычислена правая часть выражения (168).

5. Находим значения xia. Хаь 1з, M21, удовлетворяющие урав нению (168). Если решать задачу графически, то искомая точка найдется на пересечении кривых, выражающих зависимость левой и правой частей уравнения (168) от xia-

Такое решение выполняется в предположении постоянства ц. Но в условиях эксплуатации вязкость масла не может быть выбрана произвольно, так как она зависит от температуры смазочного слоя, устанавливающейся в зависимости от условий теплоотвода. Для определения средней температуры смазочного слоя служит уравнение теплового баланса

где W= количество тепла, выделяющегося в подшип-

нике; - количество тепла, отводимого смазкой; определяется по формуле (94); W2 - количество тепла, отводимого через корпус подшипника; определяется по формуле (104).

Так как llaC то уравнение теплового баланса можно представить в виде

W=W,. (173)