При расчете определяются: минимальная толщина смазочного слоя, несущая способность, потери мощности на трение, требуемый расход смазочного материала в опоре, температура в смазочном слое.
В общем случае теплопередачи для оценки коэффициента теплоотдачи от ламинарного смазочного слоя стенки a м используем критерий Нуссельта Nu, который учитывает влияние теплопроводности
.
(2.8)
Для тяжелонагруженных подшипников гидродинамического трения может быть использовано следующее выражение:
. (2.9)
Совместный анализ этих выражений для a м дает возможность более точно определить среднюю и максимальную температуры смазочного слоя по приведенной ниже формуле:
. (2.10)
При этом необходимо также учитывать, что температура t1 на входе в нагруженную зону смазочного слоя зависит от скорости скольжения u:
при u < 5 м/с t1 = t 0 = 40°С,
при u = 5…10 м/с t1 = t 0 + 10°С = 50°С,
при u = 10…20 м/с t1 = t 0 + 20°С = 60°С,
при u = 20…30 м/с t1 = t 0 + 30°С = 70°С,
. (2.11)
где
;
(2.12)
;
(2.13)
.
(2.14)
Для расчета эффективной вязкости mЭФ рекомендуется формула (2.3). Данные для расчета mЭФ [Па×с] приведены в приложении Б.
Расчет температуры на выходе из нагруженной зоны смазочного слоя производится по формуле:
.
(2.15)
Несущая способность подшипника:
. (2.16)
Значения относительного эксцентриситета подшипника ε и безразмерная рабочая характеристика в нагруженной и ненагруженной зонах смазочного слоя ƒ”/ψ приведены в приложении Г. Принимаются в зависимости от ближайшей расчетной несущей способности подшипника ζ.
Потери мощности с учетом размеров ненагруженной зоны подшипника:
.
(2.17)
Расход смазочного материала в подшипнике:
.
(2.18)
.
(2.19)
и характеристического числа подшипника А* (рис. 2.1) позволяет определить минимальную толщину смазочного слоя с учетом деформации поверхностей трения:
, (2.20)
где δ – толщина антифрикционного покрытия; Е – модуль продольной упругости покрытия (в вариантах задания материал антифрикционного покрытия подшипника – баббит БК2; Е = 2·1010 Па; λ = 125 Вт/(м·°С)).
Проверка работоспособности подшипника, работающего в режиме высоких удельных нагрузок, производится на основе температурного фактора таким образом, чтобы максимальная температура в смазочном слое не превышала предельно допустимую температуру и выполнялось условие: t2 £ [t]. А для того, чтобы исключить непосредственный контакт поверхностей трения и тем самым обеспечить работу без износа, должно выполняться условие полного разделения поверхностей трения: h min £ [h]. Значение предельно допустимых температур [t] приведены в приложении В (таблица В.2), а предельно допустимых толщин смазочного слоя [h] приведены в приложении В (таблица В.3).
2.3 Варианты заданий
1. Определить рабочие характеристики подшипников, работающих в режиме ограниченного расхода смазки. Варианты с 1 по 12 из таблицы 2.1. Задание выполняется в соответствии с методикой, приведенной в пункте 2.1. В конце расчетов дать заключение о работоспособности подшипника, работающего в экстремальных условиях режима ограниченного расхода смазки.
2. Определить рабочие характеристики подшипников, работающих в режиме высоких удельных нагрузок. Варианты с 13 по 24 из таблицы 2.2. Задание выполняется в соответствии с методикой, приведенной в пункте 2.2. В конце расчетов дать заключение о работоспособности подшипника, работающего в экстремальных условиях режима высоких удельных нагрузок.
Номер варианта выдается преподавателем в соответствии с номером в списке ведомости деканата.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.