Отличительные особенности практического расчета подшипников

Аэродинамический подшипник по принципу своей работы подобен гидродинамическому. Сжимаемость газа может не иметь практического значения, так как во многих случаях изменение давления в зазоре подшипника мало по сравнению с давлением окружающей среды.

Практически наиболее значительным фактором, с которым обычно приходится сталкиваться при расчете аэродинамического подшипника, является малая вязкость смазывающего газа. Например, вязкость воздуха составляет приблизительно 1/10 000 вязкости масла марки SAE 10 при температуре 16°С, 1/1000 — при температуре 54°С и 1/225 — при температуре 93°С или соответственно 1/60, 1/28 и 1/14 вязкости воды при тех же температурах (фиг. 2.6).

Рис. 2.6. Вязкости воздуха, воды и масла SAE10

Отметим, что вязкость воздуха, как и большинства газов, с ростом температуры увеличивается незначительно в противоположность заметному снижению ее для масла (фиг. 2.7). Изменение вязкости с изменением окружающего давления обычно пренебрежимо мало. Следовательно, несущая способность аэродинамического подшипника невелика, в связи с чем подшипники этого типа имеют ряд практических особенностей, отличающих их от гидродинамических подшипников:

Рис. 2.7. Значение абсолютной вязкости газов

1. Сравнительно большой объем подшипника, составляющий довольно значительную часть полного объема машины. Например, в газовых циркуляционных насосах объем подшипника часто сравним с объемом ротора электродвигателя.

2. Очень малые минимальные зазоры, образующиеся в процессе работы подшипника. В малогабаритных подшипниках минимальный зазор может составлять лишь несколько сотых долей микрона, и даже в больших подшипниках с диаметром значительно более 5 см минимальный зазор не превышает 25 мк.

3. Большие требования к точности изготовления узлов подшипника. Обычно допуски на геометрические погрешности подшипника бывают на несколько порядков меньше расчетных значений минимального зазора.

4. Весьма тщательный контроль и ограничение нагрузок, действующих на подшипники.

Однако выполнение последних двух требований позволяет рассчитывать на пренебрежимо малый износи большую долговечность подшипника.