Работа подшипников скольжения при жидкостном режиме смазки и понятие об их расчете

При определении конструкции подшипника и соответствующем режи­ме работы может быть осуществлено трение со смазочным материалом. Ра­бота подшипника в этих условиях подчиняется гидродинамической теории смазки.

10.13. При трении со смазочным материалом рабочие поверхности цапфы и подшипника полностью разделяются слоем смазочного материала.

При таком режиме создаются благоприятные условия работы: значи­тельно уменьшаются потери энергии на преодоление вредных сопротивле­ний, цапфа и вкладыш практически не изнашиваются.

Для создания трения со смазочным материалом необходимо, чтобы в масляном слое возникало избыточное давление или от вращения вала (гид­родинамическое), или от насоса (гидростатическое). Чаще применяют под­шипники с гидродинамической смазкой (рис. 10.14). При вращении цапфа 2 увлекает масло /. В образовавшемся масляном клине создается избыточное давление, обеспечивающее разделение цапфы и подшипника слоем масла. 3 — эпюра распределения гидродинамического давления в масляном клине.

10.14. Расчет подшипников жидкостного трения выполняют на основе уравнений гидродинамики вязкой жидкости, связывающих давление, скорость и сопротивление смазочного материала вязкому сдвигу.

Теория показывает, что гидродинамическое давление может развивать­ся только в клиновом зазоре (см. эпюру на рис. 10.14). Толщина масляного слоя и зависит от угловой скорости и вязкости масла. Чем больше эти па­раметры, тем больше h. Но с увеличением радиальной нагрузки F_r на цап­фу 2 толщина масляного слоя h уменьшается. При установившемся режиме работы толщина h масляного слоя должна быть больше суммы микроне­ровностей цапфы R_zl и вкладыша R_z2, (рис. 10.15).

Рис. 10.14. Гидродинамическая смазка подшипника: 1 — масляный клин; 2— цапфа вала; 3 — эпюра распределения гидродинамического давления в масляном клине; F_r — радиальная на­грузка на подшипник; h — толщина масляного клина

Рис. 10.15. Масляный слой при установившемся режиме работы

Проанализируйте информацию шагов 10.13и 10.14, рис. 10.14и 10.15и перечислите условия для обеспечения жидкостного трения подшипников.

10.15. Для подшипников с трением со смазочным материалом предвари­тельно производят условный расчет (см. шаг 10.9). При этом обычно диа­метр цапфы d, радиальная нагрузка F_r и угловая скорость со должны быть известны. Для проверки выполнения условий жидкостного трения после выбора марки масла расчетным путем определяют радиальный зазор 8, тол­щину масляного слоя h и исследуют температурный режим подшипников. Гидродинамический расчет выполняют как проверочный.

Запишите основные формулы для проведения условного расчета подшип­ников скольжения.

10.16. Ответить на вопросы контрольной карточки 10.1.