КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Алгоритм расчета.
Расчеты зазоров и посадки осуществляются в следующем порядке:
1. Определяется величина среднего удельного давления (н/м2):
. (2.10)
2. Определяется допускаемая минимальная толщина масляного слоя, мкм:
. (2.11.)
3. Задается рабочая температура подшипника и определяется значение динамической вязкости масла. В справочнике [1] приведены значения вязкости масла, которые соответствуют рабочей температуре 50 0С. Для других значений температуры динамическая вязкость масла рассчитываем по формуле:
, (2.12.)
где t – фактическая температура масла, 0С;
n – показатель степени, зависящий от кинематической вязкости масла (обычно принимают n=2,8)
- табличное значение динамической вязкости масла при температуре 50 0С 10-3 нс/м2.
4. Рассчитывается значение безразмерного коэффициента Аh, зависящего от относительного эксцентриситета χ и отношения l/dн.с:
. (2.13.)
5. По графику на рис. 2.5. определяется, используя значения Аh и l/dн.с, минимальный относительный эксцентриситет , при котором толщина масляного слоя минимальна. По значению вычисляется диаметральный зазор:
. (2.14.)
![](https://konspekta.net/lektsiiimg/baza1/2190512291399.files/image317.jpg)
Рис. 2.5. График зависимости безразмерного коэффициента Аh от относительного эксцентриситета χ и отношения l/dн.с.
Относительный эксцентриситет , соответствующий зазору Smin = [hmin], должен быть не менее 0,3. При малых зазорах, если <0,3, могут возникнуть самовозбуждающие колебания вала в подшипниках. Поэтому если получилось меньше 0,3, то по графику на рис. 2.5. находится значение при =0,3 и заданном отношении l/dн.с , а затем определяется минимальный допускаемый зазор:
. (2.15.)
6. По найденному значению Аh (рис 2.5.) находится максимальный относительный эксцентриситет , при котором (см. рис. 2.4.)определяется максимальный допускаемый зазор:
. (2.16.)
Для выбора посадки наряду условиями
, (2.17.)
, (2.18.)
используется дополнительное условие – средний зазор Sc в посадке должен быть примерно равен оптимальному:
. (2.19.)
(Аопт и находятся по рис. 2.5.)
7. Максимальная толщина масляного слоя при оптимальном зазоре определяется по формуле:
. (2.20.)
По таблице СТ СЭВ 144-75 (см. [1] табл. 1.47. Предельные зазоры в посадках при размерах от 1 до 500 мм) определяется предпочтительная посадка, соответствующая условиям подбора.
При данной посадке определяется минимальный запас на износ
. (2.21.)
8. Проводится упрощенный тепловой расчет подшипника скольжения. Поскольку наибольшее тепловыделение в подшипнике происходит при минимальном зазоре, определяется вероятностный минимальный зазор:
. (2.22.)
9. Определяется коэффициент нагруженности:
. (2.23.)
10. По таблице 2.1. и значению CR находится относительный эксцентриситет .По таблице 2.2. при данных значениях и l/dн.с находится CМ коэффициент сопротивления вращению, соответствующий зазору Smin.
Таблица 2.1.
Значения при l/dн.с. для половинных подшипников.
χ
| Значения при l/dн.с
| 0,4
| 0,5
| 0,6
| 0,7
| 0,8
| 0,9
| 1,0
| 1,1
| 1,2
| 1,3
| 1,5
| 2,0
| 0,3
| 0,209
| 0,255
| 0,299
| 0,339
| 0,375
| 0,408
| 0,438
| 0,464
| 0,488
| 0,509
| 0,547
| 0,611
| 0,4
| 0,225
| 0,274
| 0,319
| 0,360
| 0,397
| 0,431
| 0,461
| 0,487
| 0,510
| 0,531
| 0,566
| 0,626
| 0,5
| 0,232
| 0,282
| 0,327
| 0,367
| 0,402
| 0,434
| 0,462
| 0,487
| 0,508
| 0,527
| 0,558
| 0,609
| 0,6
| 0,233
| 0,281
| 0,324
| 0,361
| 0,394
| 0,423
| 0,448
| 0,469
| 0,488
| 0,504
| 0,531
| 0,576
| 0,65
| 0,230
| 0,276
| 0,317
| 0,352
| 0,383
| 0,410
| 0,433
| 0,452
| 0,469
| 0,484
| 0,507
| 0,547
| 0,7
| 0,227
| 0,271
| 0,310
| 0,344
| 0,372
| 0,396
| 0,417
| 0,434
| 0,450
| 0,463
| 0,484
| 0,518
| 0,75
| 0,220
| 0,262
| 0,298
| 0,328
| 0,351
| 0,375
| 0,393
| 0,408
| 0,421
| 0,432
| 0,450
| 0,479
| 0,8
| 0,208
| 0,251
| 0,283
| 0,310
| 0,332
| 0,350
| 0,367
| 0,378
| 0,389
| 0,398
| 0,413
| 0,437
| 0,85
| 0,200
| 0,234
| 0,261
| 0,284
| 0,302
| 0,317
| 0,329
| 0,339
| 0,347
| 0,354
| 0,366
| 0,384
| 0,9
| 0,179
| 0,206
| 0,228
| 0,246
| 0,259
| 0,270
| 0,279
| 0,286
| 0,292
| 0,297
| 0,305
| 0,318
| 0,925
| 0,169
| 0,193
| 0,212
| 0,226
| 0,237
| 0,246
| 0,253
| 0,259
| 0,264
| 0,268
| 0,274
| 0,284
| 0,95
| 0,145
| 0,164
| 0,178
| 0,188
| 0,196
| 0,202
| 0,207
| 0,211
| 0,215
| 0,217
| 0,222
| 0,229
| 0,975
| 0,115
| 0,127
| 0,135
| 0,141
| 0,146
| 0,149
| 0,152
| 0,154
| 0,156
| 0,158
| 0,160
| 0,164
| 0,99
| 0,081
| 0,087
| 0,091
| 0,095
| 0,096
| 0,098
| 0,100
| 0,101
| 0,101
| 0,102
| 0,103
| 0,105
| Определение величины зазора S, при котором устанавливается данная толщина масляного слоя h: рассчитывается (при данном h) ; из таблицы по Аh определяется χ; зазор
|
Таблица 2.2
Коэффициент сопротивления вращению СМ для половинных подшипников с учетом трения в нерабочей части.
Относительный эксцентриситет
χ
| Коэффициент нагруженности CR при l/dн.с.
| 0,4
| 0,5
| 0,6
| 0,7
| 0,8
| 0,9
| 1,0
| 1,1
| 1,2
| 1,3
| 1,5
| 2,0
| 0,3
| 0,089
| 0,133
| 0,182
| 0,234
| 0,287
| 0,339
| 0,391
| 0,440
| 3,352
| 3,357
| 3,366
| 3,385
| 0,4
| 0,141
| 0,209
| 0,283
| 0,361
| 0,439
| 0,515
| 0,589
| 0,658
| 3,539
| 3,548
| 3,564
| 3,595
| 0,5
| 0,216
| 0,317
| 0,427
| 0,538
| 0,647
| 0,754
| 0,853
| 0,947
| 3,815
| 3,830
| 3,855
| 3,897
| 0,6
| 0,339
| 0,493
| 0,655
| 0,816
| 0,972
| 1,118
| 1,253
| 1,377
| 4,232
| 4,253
| 4,288
| 4,351
| 0,65
| 0,431
| 0,622
| 0,819
| 1,014
| 1,199
| 1,371
| 1,528
| 1,669
| 4,516
| 4,541
| 4,581
| 4,655
| 0,7
| 0,573
| 0,819
| 1,070
| 1,312
| 1,538
| 1,745
| 1,929
| 2,097
| 4,892
| 4,921
| 4,969
| 5,053
| 0,75
| 0,776
| 1,098
| 1,418
| 1,720
| 1,965
| 2,248
| 2,469
| 2,664
| 5,375
| 5,408
| 5,464
| 5,558
| 0,8
| 1,079
| 1,572
| 2,001
| 2,399
| 2,754
| 3,067
| 3,372
| 3,580
| 6,068
| 6,108
| 6,174
| 6,286
| 0,85
| 1,775
| 2,428
| 3,036
| 3,580
| 4,053
| 4,459
| 4,808
| 5,106
| 7,090
| 7,137
| 7,212
| 7,338
| 0,9
| 3,195
| 4,261
| 5,214
| 6,029
| 6,721
| 7,294
| 7,772
| 8,186
| 8,862
| 8,918
| 9,011
| 9,163
| 0,925
| 5,055
| 6,615
| 7,956
| 9,072
| 9,992
| 10,753
| 11,38
| 11,91
| 10,36
| 10,43
| 10,53
| 10,70
| 0,95
| 8,393
| 10,706
| 12,64
| 14,14
| 15,37
| 16,37
| 17,18
| 17,86
| 12,95
| 13,03
| 13,15
| 13,35
| 0,975
| 21,00
| 25,62
| 29,17
| 31,88
| 33,99
| 35,66
| 37,00
| 38,12
| 18,86
| 18,95
| 19,10
| 19,35
| 0,99
| 65,26
| 75,86
| 83,21
| 88,90
| 92,89
| 96,35
| 98,95
| 101,2
| 30,78
| 30,90
| 31,10
| 31,43
|
11. Определяется коэффициент трения в подшипнике:
(2.24)
12. Определяется мощность теплообразования:
(2.25)
13. Определяется теплоотвод через корпус и вал подшипника:
, (2.26)
где kт – коэффициент теплоотдачи, минимальное значение которого можно принять равным 18,5 Вт/(м2˚С);
t0 – температура окружающей среды, обычно 20˚С.
Если Q>Q1 , то принимаются меры для увеличения Q1: принудительный обдув корпуса (увеличивается kТ ), либо принудительная прокачка масла через подшипник.
14. Определяется объём масла, прокачиваемого через подшипник:
, (2.27)
где С = 1660…2100 Дж/(кг·°С) – теплоёмкость масла;
p = 870…890 кг/м3 - плотность масла.
tвх и tвых - температура масла соответственно на входе и выходе подшипника.
Варианты задач для проведения практического занятия по расчету посадок с зазором приведены в Приложении 2.
|