Порядок расчета подшипников

Для определенных из условий прочности и общей компоновки двигателя величин и шатунных и коренных шеек и принятой схемы допусков на изготовление коленчатого вала и расточки вкладышей устанавливают максимальный и минимальный диаметральные зазоры в подшипнике.

При расчете подшипников проектируемых двигателей можно рекомендовать следующие ориентировочные минимальные зазоры для шеек диаметром 50 – 100 мм:

для подшипников, залитых баббитом,

)· ;

для подшипников, залитых свинцовистой бронзой,

)· ;

Надежность работы подшипников следует проверять для минимального и максимального диаметральных зазоров в следующей последовательности.

I. По построенной на основании данных динамического расчета полярной диаграмме определяют среднюю нагрузку за цикл и в петле максимальных усилий, а по ним значения и .

2. Задаются давлением и температурой масла на входе. Температуру масла на входе можно принимать равной 70 – 75 °С.

3. Выбирают сорт масла, который в наибольшей степени соответствует условиям работы подшипника. При этом следует ориентироваться на существующие конструкции, аналогичные проектируемому двигателю.

4. Задаются несколькими (практически тремя) значениями средних температур масла в масляном слое и производят тепловой расчет подшипника в последовательности, изложенной выше.

Результаты расчета сводят в таблицу. В итоге для каждого значения средней температуры известны количества теплоты, выделяющейся в подшипнике и отводимого от него .

По этим данным строят графики зависимостей и в одной системе координат. Точка пересечения кривых, в которой , и определит, очевидно, фактическую среднюю температуру масляного слоя.

11 сс

12 сс

Имея значение средней температуры масла, по графику зависимости определяют действительную для данного режима работы двигателя вязкость принятого масла и определяют коэффициент нагруженности по средней силе в петле максимальных нагрузок.

Зная коэффициент нагруженности, по графику рис. 2 определяют относительный эксцентриситет, а по нему − минимальную толщину масляного слоя и коэффициент надежности жидкостного трения.

Если в результате расчета коэффициент надежности будет до­статочным и температурный режим невысоким, то расчет заканчивают. Если в результате расчета коэффициент надежности будет недостаточным или температурный режим слишком высоким, то необходимо задатьсядругими диаметральными зазорами или другим сортом масла и расчет повторить.

 

 

0,2 0,4 0,6 χ 0,79 0,83 0,87 0,91 0,95 χ

Рис. 2.Зависимость относительного эксцентриситета χ от коэффициента нагруженности Ф: а) для средних значений эксцентриситета; б) для больших значений эксцентриситета.

 

Рис. 1. Положение вала в подшипнике и распределение гидродинамического давления в масляном слое

 

 

13 сс

 

Ф Ф

 

а) б)

14 сс

Рис. 3.Зависимость коэффициента β от относительного эксцентриситета χ: а) для средних значений эксцентриситета; б) для больших значений эксцентриситета.

 

Рис. 6. Зависимость среднего условного давления от частоты вращения n коленчатого вала

Рис. 7. Зависимость расхода V масла и его средней температуры t ср от частоты вращения коленчатого вала (p нас=6 кГ/см2; t вх=80 °С)

Рис. 5. Зависимость коэффициента от относительного эксцентриситета

16 сс

 

Рис. 4 Зависимость коэффициента от относительного эксцентриситета χ

15 сс

1600 2000 2400 n, мин-1