Лабораторная работа № 12

Тема: «Изучение подшипников скольжения»

Цель работы: изучение классификации, условных обозначе­ний и конструкций подшипников скольжения.

Ход работы:

1. Изучить конструкцию подшипников по образцам.

2. Заполнить отчет, показать стрелками на эскизах подшипников направления воспринимаемых нагрузок;

3. Ответить на контрольные вопросы.

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.9). В месте наибольшего сближения цапфы и вкладыша образуется масляный слой толщиной h.

Качество, надежность и долговечность работы подшипника зависят от толщины масляного слоя h, на которую, при прочих равных условиях работы подшипника, будет влиять зазор S (разность между диаметром цапфы и диаметром отверстия вкладыша). Допустим, что зазор S будет очень небольшим, в этом случае величина h также будет маленькой, по ряду причин работа подшипника в таких условиях будет неустойчивой. Теперь пусть зазор S будет достаточно большим, и в этом случае значение h 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 [S _min]...[S_max] (см. рис. 9), при котором величина всплытия будет не меньше предварительно выбранной допустимо минимальной толщины масляного слоя [h _min]. Исходя из сказанного, найдем величину [h _min] и установим зависимость между h и S.

Для обеспечения жидкостного трения необходимо, чтобы микронеровности цапфы и вкладыша не касались при работе подшипника. Это возможно при условии:

[h _min]≥ R_Z1 + R_Z2 +Δ ф +Δ р +Δ изг +Δ д,

где R_Z1, R_Z2 - высота неровностей вкладышей подшипника и цапфы вала;

Δ ф, Δ р - поправки, учитывающие влияние погрешностей формы

и расположения цапфы и вкладыша;

Δ изг - поправка, учитывающая влияние изгиба вала;

Δ д - добавка, учитывающая разного рода отклонения от принятого режима работы.

Рис. 9

Для упрощенного расчета можно применять зависимость:

[h _min] ≥ k (R_Z1 + R_Z2 + Δ д), (1.2)

где k - коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя (k. 2).

Известна зависимость для среднего удельного давления у гидродинамического подшипника:

, (1.3)

где µ. - динамическая вязкость масла при рабочей температуре подшипника, H.c/м2;

ω - угловая скорость цапфы рад/c;

S - диаметральный зазор, м;

D - номинальный диаметр сопряжения, м;

C_R - безразмерный коэффициент нагруженности подшипника, зависящий от l / D;

l - длина подшипника, м;

χ - относительный эксцентриситет, который связан зависимостью с h:

h = 0, 5 *S - e = 0, 5 *S *(1- χ)

Определим из формулы (1.3) значение S:

C учетом формулы (1.4) найдем выражение для h:

Значения = A в зависимости от χ и l/D приведены в табл.1.3.

Таким образом, определив минимально допустимую величину всплытия - [h_min] по формуле, мы сможем определить величину A:

а по табл. 1 значения χ _min и χ _mаx. По найденным значениям χ _min и χ _mаx определим по формуле 1.4. соответственно [S _min ] и [S _mаx ].

Таблица 14