1.4.1.1 Пример выполнения задания
Данные для расчета:
D = 0,05 м;
=
l/d= 0,5;
= 25 мкм;
=
5 мкм;
режим работы подшипника: Р = 10 кН, n= 3000 об/мин;
смазка осуществляется
под давлением
=
0,3 МПа моторным маслом
,
температура масла на входе в подшипник
=
70 °С.
Определить: режим трения в подшипнике.
Решение:
Дополнительные данные:
=
0,5.0,05 = 0,025 м;
=
0,000025/0,05 = 5
;
3000/30
= 314 рад/с.
б) Определяем составляющие уравнения теплового баланса в подшипнике для нескольких предполагаемых значений средних температур смазочного слоя.
Таблица 1.2 - Результаты расчёта при построении графиков теплового баланса
Определяемая величина |
Обозначение и расчетная формула |
Результат |
|||
Средняя температура смазочного слоя в подшипнике, °С |
(задается) |
100 |
110 |
120 |
130 |
Динамическая вязкость. Па-с |
|
0,008 |
0,007 |
0,006 |
0,0055 |
Коэффициент нагруженности |
|
0,796 |
0,91. |
1,06 |
1,15 |
Относительный эксцентриситет |
|
0,7 |
0,73 |
0,74 |
0,76 |
Коэффициент сопротивления шипа вращению |
|
4,5 |
4,9 |
5 |
5,2 |
Коэффициент |
|
0,225 |
0,235 |
0,24 |
0,25 |
Коэффициенты торцевого расхода |
|
0,29 |
0,3 |
0,32 |
0,33 |
|
0,027 |
0,032 |
0,038 |
0,043 |
|
|
0,317 |
0,332 |
0,358 |
0,373 |
|
Количества масла, циркулирующего через подшипник, м3/с |
|
1,57-10-6 |
1,63- 10-6 |
1,75- 10-6 |
1,83- 10-6 |
Количество теплоты выделяющееся в подшипнике, кДж/с |
|
0,222 |
0,211 |
0,185 |
0,176 |
Количество теплоты отводимое маслом. кДж/с |
|
0,087 |
0,12 |
0,16 |
0,20 |
Исходя из теплового баланса, получаем:
=125 0С; = 0,00575 Па-с; Ф=00637/0,00575=1,1; =0,75;
= 0,5-25(1-0,75)=3 мкм.
Ответ:
так как
=
5 мкм и
,
то режим жидкостного трения не
обеспечивается.
1.4.2 Определение предельной нагрузки подшипника
Обратный
расчет позволяет определить предельную
нагрузку Р подшипника. Под Р понимается
нагрузка, которую может выдержать
смазочный слой без разрушения при
достижении
1.4.2.1 Пример к заданию
Данные для расчета:
= 5 мкм; остальные данные из примера задания 1.4.1.1.
Определить: Р.
Решение:
а) Определяем относительный эксцентриситет:
б) Для полученного значения х находим коэффициент нагруженности Ф, коэффициент сопротивления шипа вращению коэффициенты , ;
Ф = 0,44; = 4; = 0,25; =0,2.
в)Определим составляющие уравнения теплового баланса в подшипнике для нескольких предполагаемых значений средних температур смазочного слоя.
Таблица 1.3 - Результаты расчёта при построении графиков теплового баланса
Определяемая величина |
Обозначение и расчетная формула |
Результат |
|||
Средняя температура смазочного слоя в подшипнике, С |
|
100 |
110 |
120 |
130 |
Динамическая вязкость, Па.с |
|
0,008 |
0,007 |
0,006 |
0,0055 |
Коэффициенты торцевого расхода |
|
0,024 |
0,027 |
0,032 |
0,035 |
|
0,274 |
0,277 |
0,282 |
0,285 |
|
Количество масла, циркулирующего через подшипник. м"7с |
|
1,34 10-6 |
1,35 10-6 |
1,38 10-6 |
1,39 10-6 |
Количество теплоты выделяющееся в подшипнике. кДж/с |
|
0,197
|
0.172 |
0,148 |
0,135 |
Количество теплоты отводимое маслом, кДж/с |
|
0,074 |
0,100 |
0,128 |
0,142
|
= 123 0C; = 0,0057 Па с;
=
0,025 0,05 0,0057 314 0,44/(5 10-4)2=5369
Н.
Ответ: предельная нагрузка, которую может выдержать подшипник при условии обеспечения жидкостного трения, равна 5369 Н.