Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Розрахунок радіального підшипника ковзання
Розрахунок радіальних підшипників ковзання у автотракторному машинобудуванні традиційно ведуть по середньому тиску К, який створюється зовнішнім навантаженням Р на площу проекції вкладиша підшипника: (8.5) де – довжина опірної поверхні шийки вала, м; – діаметр шийки вала, м. Середні і максимальні значення тиску на радіальні підшипники ковзання автотракторних двигунів наведено в таблиці 8.4.
Таблиця 8.4 – Значення тиску на радіальні підшипники ковзання автотракторних двигунів
Міждержавним Європейським стандартом МЄСТ ІСО 7902 – 1 2001 „Гідродинамічні радіальні підшипники ковзання, які працюють у стаціонарному режимі. Круглоциліндричні підшипники. Метод розрахунку”, регламентуються наступні характеристики і параметри: число Рейнольдса, при якому забезпечується ламінарний потік мастила в підшипнику; параметр Зоммерфельда, яким характеризується несуча здатність підшипника; витрати мастила через підшипник; втрати потужності на тертя; параметри теплового балансу. Число Рейнольдса визначається за формулою: (8.6) де – число Рейнольдса; – номінальний внутрішній діаметр підшипника, м; – ефективний діаметральний зазор у підшипнику; – відносний зазор у спряженні підшипник-вал; – кутова швидкість обертання колінчастого вала, с-1. Для двигуна СМД-14 = π· n/30 = π·1700/30 = 178с-1; – динамічна в’язкість мастила при робочій температурі підшипника, Па·с. Для робочої температури (90 0С) і мастила ДП-14 з графіка на рисунку 9.2 знаходимо Па·с; – густина мастила. Для автотракторних двигунів = 900…920 кг/м3. Приймаємо для розрахунків = 900 кг/м3. Робочий зазор у підшипнику залежить від посадки і теплового розширення вала і підшипника. При нормальних умовах ( ) відносний зазор у підшипнику визначають за формулами: (8.7) – відповідно максимальний, мінімальний і номінальний діаметри підшипника, а також – максимальний і мінімальний діаметри вала. Зміна зазору із-за теплового розширення вала і підшипника визначається за формулою: (8.8) де , – коефіцієнти лінійного розширення підшипника і вала відповідно. Приймаємо = 23·10-6 град-1; = 11·10-6 град-1; , – температура підшипника і вала відповідно. Приймемо для розрахунку , = 90 0С. = 40 0С – температура оточуючого середовища. Отже, м. Для корінного підшипника колінчастого вала двигуна СМД-14 максимальні і мінімальні значення діаметрів підшипника і вала, а також номінальний діаметр спряження відповідно =88,045·10-3м; = 88,0040·10-3м; = 87,900·10-3м; = 87,885 ·10-3м; =88·10-3м. Після підстановки розмірів діаметрів, знаходимо максимальне, мінімальне і середнє значення відносного діаметру: = 0,00182; = 0,00118; = 0,0015. З урахуванням теплових змін розмірів вала і підшипника, відносний зазор у спряженні підшипник-вал має значення: Підставляючи значення розрахункових параметрів, знаходимо число Рейнольдса: = 240,7 < 901,2. Отже, потік мастила в підшипнику ламінарний. Визначаємо навантаження, які передаються на шип вала у підшипнику ковзання. У двигуні вони створюються силами тиску робочого тіла у циліндрі і силами інерції рухомих мас кривошипно-шатунного механізму. Максимального значення навантаження сягають, коли поршень знаходиться поблизу верхньої мертвої точки (в.м.т), під час самозаймання палива або запалювання робочої суміші. При цьому на поршень діє сила: (8.9) де – сила, що діє на поршень при самозайманні палива в циліндрі двигуна; – тиск газів на дно поршня; для тракторних дизелів при розрахунках рекомендується приймати ; – площа поверхні дна поршня; – сила інерції поршневої групи: (8.10) – маса деталей поршневої групи, що рухаються зворотно-поступально (дорівнює сумі мас поршневого комплекту (поршень, палець, поршневі кільця) і частини маси шатуна, віднесеної до поршня); для двигуна СМД-14 кг; – радіус кривошипа колінчастого вала; м; ширина корінного підшипника колінчастого вала = 0,08 м; діаметр корінної шийки вала м; – кутова швидкість обертання колінчастого вала, с-1; ; для двигуна СМД-14 Знаходимо силу інерції поршневої групи, враховуючи, що при положенні поршня в в.м.т., вона має максимальне значення: Н. Визначаємо силу тиску, що діє на поршень двигуна при самозайманні палива (приймаючи ): (8.11) Н. Ззнаходимо максимальну силу, що діє на поршень у верхній мертвій точці (формула (8.9)): Н. Максимальний середній тиск на корінний підшипник колінчастого вала (сила Р розподіляється на два корінні підшипники): (8.12) МПа. Визначаємо число Зоммерфельда, яке характеризує вантажопідйомність (несучу здатність) підшипника, за формулою: (8.13) Практично значення не перевершує 30. Рідинне тертя в підшипнику забезпечується, якщо мінімальний зазор між підшипником і валом буде задовільняти умові: (8.14) де – критична товщина мастильного шару в підшипнику, м. Для автотракторних двигунів, що пройшли обкатку, можна приймати м; – робоча мінімальна товщина шару мастила в підшипнику. Мінімальний зазор між підшипником і валом для автомобільних двигунів можна приймати м, для тракторних дизелів м. Для СМД-14 приймаємо м. Середній радіальний зазор у спряженні підшипник-вал визначається за формулою: ; (8.15) мм= 6,6·10-6 м. Ексцентриситет вала в підшипнику: ; (8.16) м. Відносний ексцентриситет: ; (8.17)
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-08; Просмотров: 207; Нарушение авторского права страницы