Оглавление:
Расчет подшипников скольжения
Рассмотрим упрощенный метод расчета зазоров и выбора посадок подшипников скольжения с гидродинамическим режимом работы. У гидродинамических подшипников смазочное масло увлекается вращающейся цапфой в постепенно сужающийся клиновой зазор между цапфой и вкладышем подшипника, в результате чего возникает гидродинамическое давление, превышающее нагрузку на опору. Цапфа всплывает (рис. 1.8). В месте наибольшего сближения цапфы и вкладыша образуется масляный слой толщиной 
.
Качество, надежность и долговечность работы подшипника зависят от толщины масляного слоя , на которую, при прочих равных условиях работы подшипника, будет влиять зазор 
(разность между диаметром цапфы и диаметром отверстия вкладыша). Допустим, что зазор будет очень небольшим, в этом случае величина также будет маленькой, по ряду причин работа подшипника в таких условиях будет неустойчивой. Теперь пусть зазор будет достаточно большим, и в этом случае значение будет маленьким из-за малой подъемной силы гидродинамического клина. Отсюда можно сделать вывод, что для определенных условий работы имеется некоторый интервал, внутри которого будет существовать надежное всплытие.
Сущность расчета посадки заключается в том, чтобы определить интервал зазоров 
(Рис- 1-8) при котором величина всплытия будет не меньше предварительно выбранной допустимо минимальной толщины масляного слоя 
. Исходя из сказанного найдем величину и установим зависимость между и .
Для обеспечения жидкостного трения необходимо, чтобы микронеровности цапфы и вкладыша не касались при работе подшипника. Это возможно при условии:
где 
— высота неровностей поверхностей вкладыша подшипника и цапфы вала;
— поправки, учитывающие влияние погрешностей формы и расположения цапфы и вкладыша;
— поправка, учитывающая влияние изгиба вала;
— добавка, учитывающая разного рода отклонения от принятого режима работы. Для упрощенного расчета можно применять зависимость:
где 
— коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя 
.
Известна зависимость для среднего удельного давления у гидродинамического подшипника:
где 
— динамическая вязкость масла при рабочей температуре подшипника, 
; 
— угловая скорость цапфы, рад/с; 
— диаметральный зазор, м; 
— номинальный диаметр сопряжения, м;
— безразмерный коэффициент нагруженности подшипника, зависящий от 
и 
; 
— длина подшипника, м;
— относительный эксцентриситет, который связан зависимостью с 
:
Определим из формулы (1.3) значение :
С учетом формулы (1.4) найдем выражение для :
Значения 
в зависимости от и приведены в табл. 1.3. Таким образом, определив минимально допустимую величину всплытия — по формуле (1.2), мы сможем определить величину 
:
а по табл. 1.3 — значения 
и 
. По найденным значениям и определим по формуле 1.4 
и 
соответственно.
Пример
Подобрать посадку для подшипника скольжения, работающего в условиях жидкостного трения при следующих данных:
масло с динамической вязкостью при
Подшипник половинный (имеются масляные канавки в плоскости разъема).
Решение
- Определение минимально допустимой величины масляного слоя.
где 
— высоты неровностей трущихся поверхностей, выбираются в соответствии с рекомендациями [2]; 
— принимается равной 2…3 мкм:
- Расчет значения .
- Определение значений и .
По табл. 1.3 при 
и 
находим: — отсутствует; 
.
График изменения от приведен на рис. 1.9. Заштрихованная зона — зона надежной работы подшипника, т. е. зона при 
. Поэтому в табл. 1.3 приведены значения только для при . В нашем случае мы должны принять не менее 0,3. Принимаем 
и соответствующее ему 
.
- Определение и .
Формула 1.4 преобразуем для определения зазора:
Максимальный зазор:
Минимальный зазор:
так как был принят больший относительный эксцентриситет, значение 
в данном случае не равно :
- Выбор посадки.
По 
находим, что наиболее близкий вид посадки в системе отверстия 
с минимальным зазором:
Допуск посадки с учетом коэффициента запаса точности на износ подшипника скольжения 
:
- Определение квалитета.
Известно, что
Подберем квалитеты так, чтобы сумма допусков была близка к 80 мкм. Наиболее близко соответствует этим условиям предпочтительная посадка:
Эта лекция взята со страницы лекций по допускам и посадкам:
Допуски и посадки: ГОСТы и особенности применения
Возможно вам будут полезны эти страницы:
| Посадки переходные особенности и расчёт |
| Посадки с натягом особенности и расчёт |
| Посадки с зазором особенности и расчёт |
| Конические зубчатые передачи |
