Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 62
Текст из файла (страница 62)
(16.13) При расчете подшипника обычно известны диаметр цапфы И, нагрузка Г„и частота вращения и (или а). Определяют длину подшипника 1, зазор 5, сорт масла (ц), Большинством из неизвестных параметров задаются, основываясь на рекомендациях, выработанных практикой, и затем проверяют запас надежности подшипника по режиму жидкостного трения.
В таком случае можно предложить следующий порядок расчета: 1. Задаются отношением 1/Ы. Распространенные значения //д=0,5...1. Короткие подшипники (1/Ы<0,4) обладают малой * Расчет подпятников жидкостного трения см. [37]. 318 0 8. 10-зло,г5 (16.14) где и — окружная скорость цапфы. Для валов сравнительно малых диаметров (до 250 мм) зазор желательно согласовать с одной из стандартных посадок (обычно Н7/Я, Н9/е8, Н7/е8, Н9/И9). По формулам (16.11) и (16.12) можно судить, что значение относительного зазора ф существенно влияет на нагрузочную способность подшипника.
3. Выбирают сорт масла и его среднюю рабочую температуру. Вязкость масел и области их применения установлены ГОСТом. При этом учитывают практику эксплуатации подобных машин. График зависимости вязкости масла от температуры для наиболее распространенных сортов масел, применяемых в подшипниках скольжения, изображен на рис. 16.7 (1, 2, 3 и 4 — индустриальные масла марок 45, 30, 20 и 12; 5 — турбинное масло марки 22). Среднюю рабочую температуру масла обычно выбирают в пределах (,„=45...75' С. По 1,„и графику рис. 16.7 определяют среднюю расчетную вязкость масла р. 4. Подсчитывают коэффициент нагруженности подшипника по формуле (16.12) и по графику (см. рис.
16.6) определяют у. Затем по формуле (16,13) определяют 6;„. 5. Определяют критическое значение толщины масляного слоя, при которой нарушается режим жидкостного трения 1см. условие (16.1) ~: (16.15) /бакр 1~я 1 + )~л г ° Шероховатости поверхностей Л, и Я, 1см.
рис. (1б.3) и условие (1б.1)1 принимают по ГОСТ 2789 — 73 в пределах б,3...0,2 мкм. Рекомендуют цапфу обрабатывать не ниже й,=3,2, а вкладыши--не ниже Я,=б,3 мкм. 6. Определяют коэффициент запаса надежности подшипника по толщине масляного слоя: ~ь /1т1п//бакр ~~ ~~ь~ (16.16) 319 Ьйр:ИгигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 грузоподъемностью (рис.
16.6). Длинные подшипники (1/Ы>1) требуют повышенной точности и жестких валов, В противном случае увеличение вредного влияния монтажных перекосов и деформаций не может компенсироваться уменьшением условного давления в подшипнике (р=Г,/(Ы)~. При выборе //Ы учитывают также и конструктивные особенности (габариты, массу и пр.). Выбранное значение //а' проверяют по допускаемым 1р) и 1рц~ 1см. формулы (16.9) и (16.10)~.
Эта проверка предупреждает возможность заедания и повышенного износа в случаях кратковременных нарушений жидкостного трения (пуски, перебои в нагрузке, подаче смазки и т. п.). 2. Выбирают относительный зазор. При этом используют частные рекомендации для аналогичных конструкций или эмпирическую формулу, по которой среднее значение относительного зазора Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Коэффициент запаса надежности учитывает возможные отклонения расчетных условий от эксплуатационных (по точности изготовления, нагрузке, температурному режиму и т. д.). На этом заканчивается приближенный расчет подшипника. В этом расчете температура масла выбрана ориентировочно.
Фактически температура может быть другой, другой будет и вязкость масла, а следовательно, и грузоподъемность подшипника или толщина масляного слоя Ь;„~см. рис. 16.5 и формулу (16.13)]. Неточности приближенного расчета компенсируют повышенными значениями коэффициента запаса, принятого в формуле (16.16), и выбором способа смазки на основе следующих опытных рекомендаций: при /рР<16 1О' достаточна кольцевая смазка без охлаждения подшипника; при lро'=(16.„32).10' допустима кольцевая смазка, но при условии охлаждения корпуса или масла в корпусе; при /ро'>32 10' необходима циркуляционная смазка под давлением.
В наиболее ответственных случаях расчет режима жидкостного трения дополняют тепловым расчетом режима смазки (см., например, 1371). ~ 16.5. Конструкции и материалы подшипников скольжении Конструкции подшипников скольжения весьма разнообразны. Во многом они зависят от конструкции машины, в которой устанавливается подшипник. Рассмотрим принципиальные конструктивные различия подшипников скольжения. Очень часто подшипники не имеют специального корпуса.
При этом вкладыши размещают непосредственно в станине 1',рис, 16,8, а) или раме (рис. 16.8, б) машины. Таково, например, Рис 16.8 большинство подшипников двигателей, турбин, станков, редукторов и т. д. Подшипники с отдельными корпусами (см. рис. 16.2 и 16.9) устанавливают главным образом в таких устройствах, как конвейеры, грузоподъемные машины, трансмиссии и т.
д. В этих случаях подшипники крепят на фермах, стенах, колоннах. Корпус и вкладыш могут быть неразъемными (рис. 16.9) или разъемными (см. рис. 16.2). Разъемный подшипник позволя- 320 Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 4 Рис !6 9 Рис !6 !О ет легко укладывать вал и ремонтировать подшипник путем повторных расточек вкладыша при его износе. Неразъемные подшипники дешевле. Вкладыши в этих подшипниках обычно запрессовывают в корпус. Разъем вкладыша рекомендуют выполнять перпендикулярно нагрузке Е, или близко к этому положению (рис.
16.10, а). При этом не нарушается непрерывность несущего масляного слоя (см. рис. 16.12). В тех случаях, когда возможны большие деформации вала или монтаж выполняется неточно, рекомендуется применять самоустанавливающиеся подшипники (рис. 16.10, 6). Сферическая поверхность этих подшипников позволяет им поворачиваться в направлении оси вала. Как отмечалось выше, в подпятниках жидкостного трения необходимо создавать условия для образования клинового зазора. Практически это достигается, например, выполнением клиновых смазочных канавок в форме сегмента (рис.
16.11, а). Вторым примером подпятника с клиновым зазором является подпятник с качающимися сегментами (рис. 16.11,б). Подпятник имеет несколько сегментов, расположенных по окружности. Опорой сегмента служит сфера, смещенная с оси симметрии сегмента так, чтобы он находился в равновесии при неравномерном давлении масла в зазоре. Когда пята неподвижна, сегмент с ней полностью соприкасается. При вращении пяты под сегмент затягивается масло и он отклоняется на некоторый а) Ый~йй ФЙФ8%~% Рис !6.! ! лир:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 угол р, который увеличивается по мере увеличения частоты вращения. Этим достигается автоматическая регулировка клинового зазора, способствующая сохранению $„ режима жидкостного трения.
Масло подводится в подшипник 'по ходу вращения цапфы в том месте, где отсут- / ствует гидродинамическое давление р, чаще ~В гг всего сверху Гсм. рис. 16.9) иии сбоку Гсм. рис. !6.8). Подвод масла в зону давления значительно уменьшает несущую способность подшипника (рис. 16.12), На этом / рисунке эпюра давления, характерная для подвода масла сверху и изображенная штри- ~6» ховой линией, разорвана в месте подвода масла, так как давление в подводящем канале всегда мало по сравнению с давлением в зазоре подшипника. По длине цапфы масло распределяется с помощью смазочных канавок, сообщающихся с подводным каналом (см. рис.
16.8 и 16.9), Масло подают в подшипник самотеком с помощью специальных устройств (фитильные и капельные масленки, смазочные кольца и т. д.) или под давлением с помощью насосов (плунжерных, шестеренчатых и т. д.). На практике наблюдаются случаи, когда работа подшипника в режиме жидкостного трения становится неустойчивой и сопровождается вибрацией цапфы.
Вибрация свойственна главным образом быстроходным и легконагруженным подшипникам. Одним из признаков возможности образования вибраций является малое значение ~ (порядка с 0,5). Разработано несколько способов устранения вибраций: эллиптическая расточка вкладышей, применение сегмен1ных подшипников, изменение места подвода масла и т. д. [37). Гидростатические подшипники. Для тихоходных тяжелых валов, от которых требуется малое сопротивление вращению, а режим гидродинамического трения обеспечить не удается, применяют гидростатические подшипники.
В этих подшипниках несущий масляный слой образуют путем подвода масла под цапфу от насоса. Давление насоса подбирают таким, чтобы цапфа всплывала в масле. Гидростатические подшипники используют также для повышения точности центровки валов в прецизионных машинах, уменьшения износа тяжелонагруженных подшипников в периоды разгона до гидродинамического режима смазки и в некоторых других случаях.
Подшипники с воздушной или газовой смазкой применяют для быстроходных валов (и>10000 мин ') при относительно малых нагрузках, а также при работе в условиях высоких температур. 322 Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Эти подшипники могут быть аэростатическими и аэродинамическими.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
