1)
де - найменша товщина шару мастила в підшипнику;
- найменша товщина шару мастила, забезпечує режим рідинного тертя, тобто надійне розклинювання поверхонь валу і вкладиша в процесі обертання.
Приймають:
В
де висота нерівностей шорсткості поверхонь валу і вкладиша;
коефіцієнт запасу, звичайно.
З урахуванням існуючих методів обробки та функціональних вимог до шорсткості поверхонь тертя підшипників ковзання можна прийняти для поверхонь вкладишів (отворів) значення параметра в межах від 1,5 до 6,3 мкм., для поверхонь валу - від 0,1 до 5,0 мкм.
Розрахунок найменшого та найбільшого функціональних зазорів - і, при яких вихідна умова задовольняється, ведеться методом послідовних наближень:
- задаються орієнтовними значеннями і ; p> - якщо співвідношення (1) не виконується, орієнтовні значення зазорів необхідно змінити: - у бік збільшення, - у бік зменшення, і знову перевіряється співвідношення (1). Процес наближення повторюється до тих пір, поки умова рідинного тертя не буде виконана.
- для кожного з них обчислюється і перевіряється співвідношення (1);
Інший шлях - зменшення шорсткості в розумних межах. На першому етапі і приймаються з наступних міркувань.
У межі чисто геометрично
В
Але це відповідає несталий режим роботи, т. к. шар мастила позбавлений клиноподібної форми. Обов'язково повинен бути ексцентриситет під взаємному положенні валу і вкладиша.
В
Рис.1 залежність
Тому на першому етапі можна прийняти:
В
мкм. (Граничне значення зазору, за яким розрахункові залежності не дотримуються). p> Дійсна товщина шару мастила при заданих зазорах визначається за виразом, одержуваному з геометричних співвідношень:
В
де замість підставляється перевіряється значення зазору.
Відносний ексцентриситет визначається по залежності, що зв'язує з коефіцієнтом навантаженості підшипника і з відносними розмірами підшипника.
При цьому:
В
де середній тиск в підшипнику, Па.;
В
де - навантаження, і - довжина і номінальний діаметр підшипника;
- відносний зазор,.
Кутова швидкість обертання валу (рад/с):
В
де - число обертів вала в хвилину;
- динамічна в'язкість мастила, (Пас):
В
де - динамічна в'язкість мастила при 50 В° С, - температура мастила.
Можна прийняти:
при
Після визначення меж інтервалу функціональних зазорів приступають до вибору стандартної посадки.
Посадка вибирається за системою ЕСДП. Умови вибору посадки можуть бути сформульовані наступним чином:
1. Доцільність дотримання принципу перевагу;
2. , Де S - зазори стандартної посадки (необхідна умова);
3. З метою забезпечення найбільшого запасу на знос посадка по зазору повинна бути близькою до нижній межі функціональних зазорів -;
4. Повинні бути враховані особливості застосування посадок системи отвори і посадок системи валу.
В
4.2 Розрахунок і вибір посадок підшипників ковзання
По таблиці для мастила І - 20А знаходимо значення динамічної в'язкості при температурі:
Пас;
При розрахунку граничних значень функціонального зазору приймаємо:
температуру мастила при S наім.ф. - 100С;
температуру мастила при S наіб.ф - 50С.
Тоді динамічна в'язкість мастила:
- при найменшому функціональному зазорі
= 0,015 (50/100) 3 = 1,88 10 -3 Пас;
- при найбільшому функціональному зазорі
0,02 (50/50) 3 = 0,02 Пас.
Кутова швидкість обертання вала в підшипнику:
= 3,142500/30 = 261,6 рад/с.
Середній тиск у підшипнику:
= 500/(0,10530,09) = 5,2810 4 Па.
Найменша товщина шару мастила в підшипнику, що забезпечує режим рідинного тертя, тобто надійне розклинювання поверхонь валу і вкладиша в процесі обертання:
.
Приймаємо:
за умови обробки цапфи вала шліфуванням R z 1 = 1,6 мкм;
за умови обробки вкладиша тонким розточуванням R z 2 = 3,2 мкм;
поправку на відхилення в умовах роботи від заданих h a = 2 мкм
коефіцієнт запасу k = 2.
Тоді 2 (1,6 +3,2 +2) = 13,6 мкм.
Найменший функціональний зазор S нм.ф. = 313,6 = 40,8 мкм.
Приймаються в якості найбільшого функціонального зазору S наіб.ф. = 400 мкм (граничне значення зазору, за яким розрахункові залежності не дотримуються).
Зробимо перевірочний розрахунок.
Для цього необхідно знайти величину відносного зазору:
.
Знайдемо коефіцієнт навантаженості підшипн...
