Общий каталог SKF (1041154), страница 18
Текст из файла (страница 18)
5)n =кинематическая вязкость смазочногоматериала при рабочей температуре, мм2/сn =частота вращения, об/минd = диаметр отверстия подшипника, ммD =наружный диаметр подшипника, ммПотери на сопротивление в условияхсмазывания масляной ваннойТ.к. потери на сопротивление и перемешивание (т.н. «барботаж») смазочного материалаявляются важнейшими дополнительнымиисточниками трения, все они выражаютсяодной компонентой потерь Mdrag.98В условиях смазывания масляной ваннойподшипник находится в состоянии частичногоили, в особых случаях, полного погружения. Вэтих условиях наряду с размером и геометриеймасляной ванны уровень масла может оказывать значительное влияние на момент тренияподшипника. Для большой масляной ванны,независимо от размеров резервуаров и влияниядругих механических элементов, работающихв непосредственной близости от подшипника,например, внешнего перемешивания маслазубчатыми колесами или кулачками, потери насопротивление движению в подшипнике могутбыть примерно оценены переменной VM,отображенной на диаграммe 2 в зависимостиот соотношения между уровнем масла H(† рис.
2) и средним диаметром подшипникаTаблица 5Геометрические константы KZ и KLТип подшипникаГеометрическиеконстантыKLKZРадиальные шарикоподшипники– однорядные и двухрядные3,1Радиально-упорныешарикоподшипники– однорядные4,4– двухрядные3,1– с четырехточечным контактом 3,1Самоустанавливающиесяшарикоподшипники4,8Цилиндрические роликоподшипники– с сепаратором5,1– бессепараторные, однорядные и двухрядные6,2Конические роликоподшипники6Сферические роликоподшипники5,5Тороидальные роликоподшипникиCARB– с сепаратором5,3– бессепараторные6Упорные шарикоподшипники3,8Упорные цилиндрические4,4роликоподшипникиУпорные сферические5,6роликоподшипники1)Только для одиночных подшипников–––––0,650,70,70,80,80,75–0,430,581)Рис. 2dm = 0,5 (d + D). Диаграммa 2 может применяться для частот вращения подшипника, непревышающих номинальную.
При болеевысоких частотах вращения и уровнях масларезультаты могут быть совершенно иными изза влияния других эффектов.Зависимость между моментом трения за счетпотерь на сопротивление и переменной VM надиаграммe 2, для шарикоподшипников выражается в виде:Уровень масла в масляной ваннеE%Уровеньмасла HMdrag = VM Kball dm5 n2,для роликоподшипников:Mdrag = 10 VM Kroll B dm4 n2,гдеMdrag=момент трения за счет потерь на сопротивление, НммVM =переменная как функция уровня маслапо диаграммe 2Kball =константа для шарикоподшипников,см. нижеKroll =константа для роликоподшипников,см.
нижеdm =средний диаметр подшипника, ммB =ширина внутреннего кольца подшипника, ммn=частота вращения, об/минВеличины переменной VM можно определитьпо диаграммe 2, где красная кривая соответствует шарикоподшипникам, а синяя – роликоподшипникам.Величина константы для шарикоподшипников определяется по формуле:irw KZ (d + D)Kball = ––––––––––– ¥ 10–12,D–dВеличина константы для роликоподшипниковопределяется по формуле:KL KZ (d + D)Kroll = ––––––––––– ¥ 10–12,D–dгдеKball=константа для шарикоподшипниковKroll=константа для роликоподшипниковДиаграммa 2Переменная потерь на сопротивление VM7.РоликоподшипникиШарикоподшипники)EN7.РоликоподшипникиШарикоподшипники)EN99Трениеirw =количество рядов шариков в подшипникеKZ =константа, зависящая от типа подшипника(† табл. 5)KL =константа, зависящая от типа роликоподшипника († табл. 5)d =диаметр отверстия подшипника, ммD =наружный диаметр подшипника, ммПримечаниеДля расчета потерь на сопротивление в условиях смазывания впрыском масла можно использовать модель для масляной ванны, взяв уровень масла равным половине диаметра роликаи умножив полученную величину Mdrag на коэффициент 2.Примерный расчет потерь на сопротивлениедля подшипниковых узлов, установленных навертикальных валах, можно произвести спомощью модели для полностью погруженныхподшипников, умножив полученную величинуMdrag на коэффициент, равный отношениюширины (высоты) погруженной части подшипника к его общей ширине (высоте).Режим смешанного трения для малыхскоростей и вязкостейВ условиях, характеризующихся малымивеличинами k (≤ 2), подшипник находитсяв режиме смешанного трения, где иногда можетиметь место контакт «металл-металл», чтоприводит к увеличению трения.
Диаграммa 3отображает типичную зависимость моментатрения подшипника от частоты вращенияи вязкости смазочного материала. В периодзапуска с ростом скорости или вязкости величина момента трения уменьшается, т.к. появляется смазочная пленка, разделяющая телаи дорожки качения и подшипник переходитв эластогидродинамический режим смазывания.С дальнейшим ростом скорости или вязкоститрение увеличивается за счет увеличениятолщины смазочной пленки до наступленияэффекта смазочного голодания, вызываемоговысокой скоростью и нагреванием и ведущегок уменьшению трения.Коэффициент трения скольжения можновычислить по следующей формуле:msl = fbl mbl + (1 – fbl) mEHL,Диаграмма 3Зависимость момента трения подшипника от скорости и вязкости.Зона 1 : Режим смешанного тренияЗона 2 : Режим эластогидродинамического смазывания (EHL)Зона 3 : Режим EHL + эффект смазочного голодания100OOгдеmsl =коэффициент трения скольженияfbl =коэффициент режима смешанноготрения, см.
нижеmbl =коэффициент, зависящий отсодержания добавок в смазочномматериале, примерная величина – 0,15mEHL=коэффициент трения в условияхобразования смазочной пленки:0,05 для смазывания минеральнымимаслами0,04 для смазывания синтетическимимаслами0,1 для смазывания трансмиссионнымижидкостями При применении цилиндрических иликонических роликоподшипников вместовышеуказанных следует использоватьследующие величины:0,02 для цилиндрических роликоподшипников0,002 для конических роликоподшипниковВлияние величин зазора и перекосана трениеИзменение величины зазора/перекоса подшипников приводит к изменению момента трения.Вышеописанная модель справедлива дляусловий нормального зазора и отсутствия перекоса в подшипнике.
Однако в условиях высокихрабочих температур подшипника или высокихскоростей внутренний зазор подшипникаможет уменьшаться, а трение соответственновозрастать. При наличии перекоса трение, какправило, возрастает, однако, в случае самоустанавливающихся шарикоподшипников,сферических роликоподшипников, тороидальных роликоподшипников CARB и сферических упорных роликоподшипников рост тренияв зависимости от величины перекоса ничтожномал.Если предполагается эксплуатировать подшипники в особых условиях, чувствительныхк изменениям величины зазора и перекоса,просим обращаться в техническую службу SKF.Коэффициент режима смешанного тренияможно вычислить по следующей формуле:1fbl = ––––––––––––––––,–81,4e2,6 ¥ 10 (n n) dmДиаграммa 4гдеfbl=весовой коэффициент момента тренияскольженияe =основание натурального логарифма= 2,718n =частота вращения, об/минn =кинематическая вязкость смазочногоматериала при рабочей температуре,мм2/с (для пластичной смазки – вязкостьбазового масла)dm =средний диаметр подшипника= 0,5 (d + D), ммПриблизительная оценка весового коэффициента fbl для момента трения скольженияможет быть произведена при помощи кривой,показанной на диаграммe 4.Весовой коэффициент для расчета момента тренияскольжения fblGCMO O EN101ТрениеВлияние пластичной смазки на трениеПри использовании пластичной смазки и заполнении (или повторном смазывании) подшипникарекомендуемым количеством смазки в течениепервых часов или дней работы (в зависимости отскорости) трение в подшипнике может значительно превышать предполагавшиеся ранеевеличины.
Это объясняется тем, что пластичнойсмазке требуется время чтобы перераспределиться в свободном пространстве подшипника.Для примерной оценки этого эффекта нужноумножить расчетную величину начальногомомента трения скольжения на два для подшипников легких серий и на четыре для подшипников тяжелых серий. После этого периода«приработки» трение в подшипнике падает доуровня трения подшипников, смазываемыхмаслом, а в некоторых случаях даже ниже.Превышение рекомендованных объемов заполнения пластичной смазкой приводит к повышенному трению в подшипнике. Для полученияболее подробной информации просим обратиться к разделу «Повторное смазывание» настр.
237 или в техническую службу SKF.102Фрикционные характеристики гибридных подшипниковБлагодаря более высоким величинам модуляупругости керамики гибридные подшипникиимеют уменьшенные зоны контакта, что способствует уменьшению компонентов трениякачения и скольжения. Кроме этого, болеенизкая плотность керамики по сравнению состалью уменьшает центробежные силы, чтотакже может снижать трение на высокихскоростях.При помощи вышеуказанных уравненийможно вычислить момент трения гибридныхрадиально-упорных подшипников, если вместогеометрических констант цельностальныхподшипников R3 и S3 подставить 0,41 R3 и0,41 S3 соответственно.Высокоскоростная конструкция узлов сгибридными радиальными шарикоподшипниками на практике означает, что подшипниковыйузел должен иметь осевой преднатяг.
В такихусловиях поведение радиальных шарикоподшипников ничем не отличается от поведениярадиально-упорных шарикоподшипников,в частности, в отношении уменьшения тренияна высоких частотах вращения. Тем не менее,подобные расчеты трения следует производитьпри содействии специалистов техническойслужбы SKF.Пусковой крутящий моментПусковой крутящий момент подшипника качения определяется как момент трения, которыйнеобходимо преодолеть для того, чтобынаходящийся в неподвижном состоянии подшипник начал вращаться. При нормальнойтемпературе окружающей среды от +20 до+30 °C, при запуске при нулевой скорости иµsl = µbl пусковой крутящий момент можнорассчитать как сумму только момента тренияскольжения и момента трения уплотнений,если таковые имеются.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
