Момент трения на пяте Так как h, то

(J.U)

Полученное выражение аналогично формуле (299), и, следовательно, для величины Лг будет действительна формула (300).

Фиг. 86. Гидростатический упорный подшипник с кольцевой камерой и уплотнением между центральным отверстием и валом.

Фиг. 87. Гидростатический упорный подшиппик с кольцевой камерой без уплотнения.

Расход смазки Q и затрат-а энергии А\ на прокачку смазки определяются соответственно по формулам (297), (298), как и для упорного подшипника с центральной камерой.

§ 31. СЕГМЕНТНЫЕ УПОРНЫЕ ПОДШИПНИКИ

Для появления в смазочном слое гидродинамических давлений и соответствующей несущей силы необходим клиновой зазор между поверхностью пяты и подпятника. Такой зазор можно получить за счет скоса отдельных участков (сегментов) рабочей поверхности или же с помощью подвижных самоустанавливающихся сегментов. На фиг. 88 схематически показан первый способ: рабочая поверхность пяты или подпятника разделена радиальными канавками на несколько равных участков; чтобы уменьшить утечку масла в радиальном направлении, канавки не доводят до конца, оставляя плоский кольцевой рант шириной (0,1-0,2) (Г2-г,).

Сегменты скошены под углом а к плоской поверхности, по которой они скользят; при относительном движении трущихся

14 Зак. ЦШ ,209

поверхностей образуются смазочные клинья с гидродинамическими давлениями.

Примем те же допущения, что и в § 14 при рассмотрении плоского потока в цилиндрическом подшипнике: жидкость несжимаемая, поток ламинарный, силы инерции пренебрежимо малы по сравнению с силами давлений; для упрощения задачи сегмент заменяется эквивалентным прямоугольником.

Фиг. 88. Многоклиновый улорный подшипник.

Ртах

JVy 7772 77777777777?

Фиг. 89 Положение сегмента в сма зочном слое.

Для этих условий уравнение Рейнольдса имеет вид

Здесь Л - толщина слоя смазки в том месте, где давле ние/? достигает максимума и, следовательно, = 0; - скорость скольжения на среднем радиусе.

Заменяя (по фиг. 89) h - xigd хл\ h - xa, получим

dp 6(J./ X - х

(308)

Для подпятника с неподвижными сегментами a = const, A;OT=const; следовательно, принимая также и вязкость j, = const (по средней температуре смазочного слоя), получаем из уравнения (308)

6(11/

(3091

Величина , т. е. координата точки, где давление достигает максимума, может быть найдена из граничного условия: прн JC=JC2 имеем р = р2=0; следовательно,

6iU7

f>2

+ х хх

X, 4- X U2

-1 /

(310)

Несущая сила, приходящаяся на единицу ширины одного сегмента.

Г. 1,2

Заменяя а

2=-у-, получим

P.f (-2

\-

(х + Xx)(x - x{) (Xi - xy x,i

12x1

(311)

Замечая, что (хг-X}) - L и обозначая безразмерное выражение в квадратных скобках буквой в, представим выражения (311) в виде

(312)

Здесь G - безразмерный коэффициент нагруженности сегмента бесконечной ширины (без радиального потока).

Для сегмента конечной ширины В несущая сила Р должна определяться с учетом радиального истечения смазки, т. е. задача доЛжна решаться как двухмерная. Однако на практике обычно пользуются приближенными методами [61], вводя поправку.! на радиальное истечение

(313)

Для определения оптимального значения угла а скоса сег-

ментов и оптимального отношения - найдем условия, при ко-

торых Ртах оказьшается наибольшим. Из выражения (310) следует, что при х=х максимальное давление

2 2 х,х{х, + х)

(314) 211