Расчёт подпятников и подшипников скольжения
К данной группе инженеры-проектировщики относят несколько позиций.
В первую очередь, при разработке подшипника скольжения, выполняются расчёты на реализуемое в его конструкции жидкостное трение.
Они основаны на следующем посыле – сформированный масляный слой должен обладать способностью к восприятию всей нагрузки, и иметь толщину, превышающую суммарные неровности обработанной поверхности вкладыша и цапфы.
Вторая тема (которая, по сути, является составной частью вышеназванного расчёта, однако выделяется в самостоятельный раздел), это тепловой расчёт. Объясняется это тем, что при превышении определённых температурных значений меняются физические свойства смазки, и плавится заливка вкладышей.
Дополнительно применяются условные расчёты.
Общая информация об условном расчёте подпятников и подшипников скольжения
Основными причинами выхода из строя подшипников скольжения (ПС) являются заедания и абразивное изнашивание. На третьем месте стоит усталостное разрушение, которому подвергаются рабочие слои используемых вкладышей (возникает в устройствах, где на подшипник, в процессе работы, действуют существенные механические нагрузки вибрационного и ударного характера).
Условный расчёт выполняется для ПС, эксплуатируемых при ограниченном трении (полужидкая смазка). При данном режиме отсутствует гарантированное разделение трущихся поверхностей смазочным слоем. Имеющая тончайшая смазочная плёнка может, с высокой степенью вероятности, разрушиться.
Данный расчёт необходим для исключения возникновения заеданий и обеспечения требуемой износостойкости.
Проводится для подшипников, применяемых в:
- тихоходных механизмах;
- устройствах, предусматривающих частую остановку и повторный запуск;
- плохим подводом смазочных материалов;
- неустановившимися режимами нагрузки.
Специальный расчёт подшипников жидкостного трения
В основу данных расчётов положена гидродинамическая теория смазки.
Интенсивность износа определяется материалами, из которых выполнены вкладыши, величиной давления между ними и цапфой, стойкостью плёнки, а также долговечностью сохранения свойств применяемых смазочных материалов.
Подшипники скольжения, функционирующие при граничном трении, считаются по условной методике. При этом:
- специально ограничивают давление между вкладышем и цапфой, что позволяет исключить выдавливание смазки и снижает величину износа;
- используя значение, полученное при умножении величины среднего давления на окружную скорость, с которой вращается цапфа (это величина удельной мощности возникающего трения), проводят расчёт на нагрев пары «вкладыш-цапфа».
Это позволяет обеспечить оптимальный тепловой режим функционирования подшипника.
Условный расчёт такого изделия, как подшипник скольжения, функционирующий при граничном трении, относится к группе основных, и является для них проверочным. А для аналогичных изделий, работающих при реализованном жидком трении – ориентировочным.
Осуществление теплового расчёта
Тепловой расчёт для современных устройств, имеющих существенную быстроходность, является крайне важным. Работы выполняют, приравнивая теплообразование, имеющее место в работающем подшипнике, к теплопередаче (тепловой баланс).
Данный вид расчётов применяется, чаще всего, на этапе проектирования опор, в которых не обеспечено жидкостное трение (статус расчёта – основной). Либо для опор, в которых гидродинамическое жидкостное трение реализовано в полном объёме (статус – предварительный расчёт). Параметры этих опор обязательно уточняются и конкретизируются в ходе дальнейших гидродинамических расчётов ПС.
- Комментарии
