Рабочие характеристики осевых опор зависят от a h, поэтому при их проектировании необходимо обеспечить оптимальное значение этого коэффициента правильным выбором точки качения колодки. Это достигается смещением точки качения относительно геометрического центра колодки на определенную величину в сторону смещения пяты упорного гребня и в сторону наружного радиуса опоры. Такое смещение называется эксцентриситетом и может быть представлено в виде геометрической суммы двух составляющих: тангенциальной еt и радиальной еr.
Существуют различные рекомендации по выбору величины тангенциального и радиального эксцентриситетов, зависящие от размеров колодки, воспринимаемой нагрузки, скорости относительного перемещения трущихся поверхностей. Эксцентриситеты измеряются в линейных единицах или в процентах соответствующих координатных размеров колодки. Тангенциальный эксцентриситет колодок подшипников гидрогенераторов выбирают в пределах 3…12 %. Причем в последнее время выявилась тенденция к увеличению рекомендуемых значений до 10…12 %. Значение радиального эксцентриситета можно вычислить по формуле еr = cr ×b, где b – размер колодки в радиальном направлении.
В осевых подшипниках паровых турбин эксцентриситет еt составляет обычно 10 %, а диапазон рекомендуемых значений 5…16 %. Радиальный эксцентриситет устанавливать не рекомендуется.
Отношение l/b для упорных колодок может быть принято в пределах 0,6…1,5. При этом расстояние между колодками должно быть не менее 25% тангенциального размера колодки, что способствует предотвращению переноса тепла из-под предыдущей колодки с потоком налипшего масла. Число колодок подшипника i = 6…20, чаще – 6…12, толщина колодки Н2 = (0,25…0,5) b; длина заходного (приемного) скоса составляет до 10 % размера колодки по среднему диаметру. Для улучшения условий входа масла в смазочный зазор приемный скос на колодках должен иметь форму гиперболы. Технологически это трудно выполнить, поэтому существует альтернативная рекомендация выполнять входной профиль колодки в виде прямоугольного скоса размером 0,004l …0,1l с радиусом скругления 0,04l (рис. 2.3).
При отклонении формы профиля от оптимальной ухудшается температурный режим
работы колодки, что приводит к снижению несущей способности подшипника. Поэтому
всегда необходимо проводить проверку на выполнение условий hmin £ [h], tmax £ [t].
Осевые подшипники с самоустанавливающимися колодками мощных паровых турбин, гидрогенераторов и других машин работают в таких условиях, когда теплопередача из слоя смазки в упорный гребень подшипника и колодки становится существенной. Поэтому при расчете этих опор необходимо учитывать неизотермичность процесса смазки. Кроме того, на работоспособность этих опор влияют тепловые и силовые деформации колодок. Для снижения вредного воздействия тепловых и силовых деформаций применяют композитные колодки (рис. 2.4).
Они состоят из относительно малой по
высоте тонкой верхней накладки 1 с антифрикционным слоем 2 и
массивного нижнего основания 3. На границе составных частей колодок
могут быть выполнены охлаждающие каналы 4 (радиальные – для колодок с
подводом масла из ванны и змеевидные – для колодок с индивидуальным подводом).
Такое конструктивное решение позволяет снизить температуру антифрикционного
слоя и устраняет тепловые деформации колодок.
Наиболее широкой разновидностью подшипников с самоустанавливающимися колодками являются упорные подшипники реверсивных машин (рис. 2.5).
Создание машин с изменяющимся направлением вращения вала, например обратимых гидрогенераторов (двигателей для аккумулирующих гидроэлектростанций), вызывает необходимость применения сегментов упорных подпятников с центрально расположенной опорой (е = 0). Это приводит к ухудшению условий образования масляного клина, росту потерь мощности на трение и температуры рабочей поверхности сегментов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.