принимая p. = const и интегрируя уравнение (289) с учетом граничных условий (ш = 0 при у = 0 и y - h), получим

dr

(290)

Для определения подъемной силы смазочного слоя имеем

Р = г.гр,-{- 2r.rpdr. (291)

Здесь р1 - постоянное давление смазки, подаваемой в центральную камеру; р - переменное давление на радиусе г; для выявления зависимости р от г воспользуемся выражением л

Q = J 2u/-b2;rfy, (292)

где Q-секундный расход смазочной жидкости. Заменяя ш из уравнения (290), получим

71гА dp

Отсюда

и, следовательно.

(293)

Фиг, 85, Гидростатический упорный подшипник .с центральной камерой.

Так как при г=Г2 имеем р = р2=0, то из выражения (293) получим

6Q Pi

In In-

P=Pl-

(294)

Подставляя это выражение в формулу (291), получаем

2пр,

Г Indr.

Отсюда

Р=Р:М. (295>

При заданной нагрузке Р и известных размерах подшипника требуемое давление pi в камере определится из выражения (295)

Расход смазывающей жидкости на основании формул (293), (294) и (296)

Работа, затрачиваемая на прокачку масла,

Момент сил вязкого сдвига

J T27tr2cfr+ J T27tr2cfr.

о / ,

Заменяя = 11-177 Ри 0<r</i (где Я-глубина ка-меры) и x - - - -j- при Г1<г<Г2, получим

Так как й, то можно принять

iWr = -g-(rl-r*). (299)

Соответствующая секундная работа

А, = МгО = {г\ - г\). (300)

Суммарная затрата энергии на прокачку, смазки насосом и на преодоление трения составит

Вводя (по аналогии с расчетом опорных подшипников) безразмерную характеристику нагруженности опоры [см. формулу (61)],

(302)

где Ф = -, и обозначая - = р, перепишем выражение (301) В виде

(303)

2 ф Plnp

Оптимальные соотношения размеров гидростатического упорного подшипника могут быть определены из условия, чтобы суммарная работа А была наименьшей при. наибольшей подъемной силе Р. Исследование зависимости (302), выполненное в работе [48], показало, что оптимальные условия реализуются при Р = 2, Фр =2,35; подстановка этих значений в уравнение (303) дает

A = l,25P( ft.

Из выражения (302) при Фр== 2,35 получим л-20,8Г/-

(304)

(305)

Из выражения (296) при оптимальном значении р = 2 имеем

0,59Р

(306)

Количество тепла, выделяюшегося в подпятнике вследствие трения, эквивалентно работе Ла; если считать, что все оно отводится смазочной жидкостью, то из уравнения теплового баланса

Л2 = 427стРА

найдем повышение температуры

427ciQ

(Э07)

где с и 7 - удельная теплоемкость и удельный вес жидкости; для минеральных масел с -0,41 ккал/град л; Q - расход смазки в л(сек, определяемый по формуле (297).

Температура в центральной камере 1 = -0,5Д; температура на выходе из подпятника 2 = гср + 0.5-

При проектировании гидростатических подпятников с центральной камерой известны обычно лишь нагрузка и скорость врашения. Подлежат определению пять варьируемых величин: 2, / ь Ри h, р,. Так как для их расчета имеется лишь две зависимости (295) и (303), то некоторыми величинами конструктору