Материал: Гидродинамический расчет подшипника скольжения

Динамическую вязкость масла найдем с учетом условия:

 (9)

где: [S0] - критерий Зоммерфельда;

Определяем [S0] соответствующее условной границе между полужидкостным и жидкостным трением по таблице 23 источника [1]; [S0] =1 при  и .

Так как табличные данные для [S0] вычислены из условия, что , а в рассчитываемом подшипнике значение , то увеличиваем требуемую вязкость масла до

Рассчитываем соответствующую кинематическую вязкость по формуле:

 (10)

где: удельный вес масла при 20;

По таблице 11 источника [1] выбираем масло индустриальное 20, имеющее кинематическую вязкость при 50

Поскольку средняя температура смазочного слоя неизвестна, то будем рассчитывать все последующие параметры при различных значениях . Зададим температуры: 35˚С, 40˚С, 45˚С, 50˚С, 55˚С.

Для удобства, определим динамическую вязкость по рисунку 1.

Рисунок 2 - Изменение динамической вязкости нефтяных масел в зависимости от температуры: 1-масло автотракторное АКп-10; 2-турбинное 46; 3-индустриальное 45; 4-турбинное 30 и индустриальное 30; 5-турбинное 22; 6-индустриальное 20.

Индустриальному масла 20, соответствует кривая 6, тогда динамическая вязкость равна:

.7 Выбор конструкции подшипника и способа подвода смазки

При выборе способа подвода смазки к трущимся поверхностям воспользуемся следующей эмпирической зависимостью:

При ( достаточна кольцевая смазка, охлаждение корпуса подшипника не обязательно.

Конструкцию подшипника выбираем по нормали электропромышленности.

Рисунок 3 - Подшипник стояковый с кольцевой смазкой

.8 Определение безразмерного коэффициента нагруженности

Безразмерный коэффициент  найдем по формуле:

 (11)

Тогда:

По графику зависимости  определим относительный эксцентрицитет, учтем что

Рисунок 4 - График зависимости  ( для .

Тогда,  :  

.10 Определение минимальной толщины смазочного слоя

Вычисляем минимальную толщину смазочного слоя по формуле:

 …..…(12)

Далее проверяем выполнение условия:

условие выполняется;

.11 Определение безразмерной характеристики трения

Для определения смазки в рабочей зоне и подсчета энергии, затрачиваемой на преодоление сопротивления жидкости вращению шипа, находим по рисунку 5 значение , с учетом отношения

Рисунок 5 - График зависимости  ()для .

Тогда,  :     

.12 Определение коэффициента трения

Определяем значение коэффициента трения:

 (13)

.13 Определение тепла, выделяющегося в подшипнике W

При установившемся процессе тепло W из рабочей зоны подшипника будет отводиться смазкой (W1) и частично во внешнюю среду (W2) через крышку подшипника. При этом масло, вытекающее из торцов подшипника при температуре , будет сливаться в резервуар. Следовательно, для теплового равновесия необходимо, чтобы тепло W1, приносимое в резервуар, отводилось через наружную поверхность во внешнюю среду.

Количество тепла выделяющегося в подшипнике определим по формуле:

 (14)

Тогда

2.14 Определение безразмерного коэффициента торцового истечения смазки

Для определения безразмерного коэффициента торцового истечения смазки из нагруженной зоны подшипника  строим график зависимости от  с учетом отношения

Рисунок 6 - График зависимости  для .

Тогда, q:

.15 Определение расхода смазки

Расход смазки вытекающей из торцов определим по формуле:

 (15)

Тогда:

.16 Определение количества тепла, отводимого смазкой  и через крышку подшипника

Теплоотвод через крышку подшипника определим по формуле:

 (16)

где:  - коэффициент теплопередачи, ;

поверхность подшипника, омываемая воздухом, ;

;

средняя температура смазочного слоя в рабочей зоне подшипника,

температура воздуха, омывающего подшипник,

Количество тепла, отводимого смазкой, найдем по формуле:

; (17)

Тогда