Гідродинамічний р озрахун о к короткого радіального підшипника ковзання

Значна кількість автомобільних двигунів оснащені, так званими, короткими радіальними підшипниками ковзання.

Для короткого радіального підшипника ковзання ( ), розв’язуючи рівняння Рейнольдса, враховують лише осьовий потік мастила, нехтуючи градієнтом тиску мастила у напрямі його руху по колу.

 У цьому випадку визначається розподіл тиску мастила в підшипнику за наступною формулою:                                

                                ,          (8.33)

де  .

    Для чисельних розрахунків приймемо наступні параметри (тут і далі значення параметрів задано в системі СІ): , , , , , .

Алгоритм визначення величин тиску мастила в підшипнику чисельним методом на персональному комп’ютері (ПК) за програмою MathCAD наступний:

, , , , , , ,

, . 

   Визначаються радіальна і дотична складові рівнодійних гідродинамічних сил у підшипнику, а також вантажність підшипника, враховуючи, що на елемент вала розміром в одиницю довжини підшипника на дузі  діє сила , проекція цієї сили на лінію центрів  (розглядається дифузорна частина підшипника), а на вісь, перпендикулярну лінії центрів –  (рисунок 8.10).

      Інтегруючи наведені вище функції по  у межах (зона додатних значень ), визначаємо  і , і далі – по всій довжині підшипника, отримуємо радіальну ( ), дотичну ( ) складові і загальне значення вантажності підшипника ( ).

  Чисельне інтегрування при визначенні (Н) дало наступні результати:

– радіальна складова, визначена чисельним інтегруванням на ПК функції (8.33) по колу і вздовж осі підшипника:    

                                  (8.34)

визначена з використанням інтегральної функції:

–при інтегруванні на ПК ,

–при використанні інтегральної функції:

                                                                       (8.35)

 ;

                             ;                (8.36)

      

– дотична складова (Н), визначена чисельним інтегруванням на ПК функції (8.33) по колу і вздовж осі підшипника (знак „мінус” перед функцією тиску мастила взято тому, що на рисунку 8.10 вектори  і  протилежно спрямовані):

                   (8.37)

– дотична складова, що визначена з використанням наведеної нижче інтегральної функції,  має той же  чисельний результат:

                   ,                        (8.38)

, ;

       ; .

 Наведені результати свідчать про коректність отриманих інтегральних функцій для визначення радіальної і дотичної складових вантажності короткого радіального підшипника ковзання.

    Загальна вантажність підшипника (Н) у нашому випадку:

                                .                                  (8.39)

    Гранично допустимий зазор у спряженні підшипник-вал визначається шляхом порівняння зовнішнього навантаження на шип вала і мінімально допустимої вантажності підшипника.

За наявності джерела мастила характер розподілу тиску мастила в підшипнику практично не змінюється; лише в зоні максимальних значень тиску величина його зростає на величину тиску мастила джерела. Останнє можна пояснити інтенсивним витіканням мастила через бокові зазори у короткого підшипника.

 Вантажність короткого підшипника визначається в основному гідродинамічною складовою тиску мастила. У той же час короткий підшипник, який переважно використовують у автотракторних двигунах, без постійного постачання мастила в підшипник (без джерела мастила) працювати взагалі не може (висока кутова швидкість обертання вала і вузький підшипник).

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: