Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Гідродинаміка радіального підшипника ковзання при фіксованому положенні лінії центрів підшипника і вала




Згідно з класичною гідродинамічною теорією мащення вал може займати різні положення в підшипнику. Проте у практиці реальних спряжень він має переважно фіксоване положення, наприклад, у ланцюгових, пасових передачах, колінчастих і розподільних валах двигунів внутрішнього згоряння тощо.

При значних зовнішніх навантаженнях на вал він також не має можливості займати різні положення в підшипнику. Те ж саме спостерігаємо у підшипниках з полімерних матеріалів у зв’язку з значними деформаціями подушки підшипника. Практично вал притискується до підшипника в одному місці і не може, у процесі роботи, зміщуватись, як це має місце у динамомашинах, турбогенераторах або інших подібних до них за умовами роботи машинах.

При розрахунках вантажності підшипників ковзання розподіл тиску в мастильному шарі підшипника, як правило, відшукують шляхом розв’язання відомих рівнянь Рейнольдса або Нав’є-Стокса у формі . У наведеній функції – розв’язок рівнянь для підшипника нескінченної довжини, – корегуюча функція, яка враховує скінченність довжини підшипника, – кутова координата, яка відраховується від лінії центрів і максимального зазору між підшипником і валом (розв’язок рівняння Рейнольдса Зоммерфельдом) або мінімального зазору в підшипнику (розв’язок рівнянь Нав’є-Стокса Лойцянським), Z – координата в осьовому напрямку (відраховується від середини підшипника).

Функція розподілу тиску по колу підшипника нескінченної довжини при відрахуванні від максимального зазору має наступний вигляд:

+

+ (8.27)

Якщо відлік кута здійснювати від мінімального зазору в підшипнику , то функція розподілу тиску буде мати наступний вигляд:

+ (8.28)

Алгоритми визначення розподілу тиску мастила в підшипнику нескінченної довжини у системі MathCad і графіки розподілу тиску наведено на рисунку 8.5 (праворуч – функція Зоммерфельда).

Розрахункові параметри наступні: м/с, Н∙с/м2, , м, м. При цьому Н/м2 (вихідні дані, чисельні значення на графіках тут і далі наведено в системі СІ).

При фіксованому положенні лінії центрів вала в підшипнику:

При використанні функції розподілу тиску, отриманої Зоммерфельдом:

 

 

 

 

Рисунок 8.5 – Розподіл тиску по колу в підшипнику нескінченної довжини

У зоні джерела мастила (кишеня або отвір у подушці підшипника) при фіксованій величині зазору між підшипником і валом гідростатичний тиск має бути сталою величиною, що забезпечується для певного стану і режиму роботи двигуна сталою роботою мастильного насосу.

Для чисельних розрахунків приймемо наступне. В зоні джерела вздовж осі підшипника прорізано канавку шириною м, що відповідає центральному куту приблизно , тиск мастила в якій має стале значення Па (тиск мастила джерела) і зменшується за лінійним законом до нуля при , радіус шипа вала м (параметри близькі до відповідних параметрів для радіальних підшипників ковзання автотракторних двигунів).

Скористаємось функцією Хевісайда Φ(θ), за допомогою якої будемо корегувати розподіл гідростатичного і гідродинамічного тиску мастила по колу підшипника. У зоні джерела функція повинна фіксувати сталим гідростатичний тиск мастила, виключаючи одночасно там же гідродинамічний тиск. Указане можливо, якщо при і ; при .

Функція Хевісайда у цьому випадку має вигляд

Характер розподілу гідростатичного тиску по колу підшипника, корегований функцією Хевісайда, алгоритм визначення і графік розподілу тиску мастила по колу підшипника наведено на рисунку 8.6.

 

Рисунок 8.6 – Розподіл гідростатичного тиску по колу підшипника

 

Тиск мастила, отриманий в результаті додавання функцій гідродинамічного тиску, який виникає при обертанні вала в підшипнику на в’язкому мастилі і за наявності клинового зазору між цапфою вала і підшипником, і гідростатичного тиску в підшипнику, що створюється тиском мастила джерела, будемо називати гідростатодинамічним.

Функцію розподілу гідростатодинамічного тиску мастила по колу підшипника з урахуванням тиску мастила джерела отримаємо при додаванні функції, скорегованої функцією Хевісайда, (далі – ) і функції гідростатичного тиску .

На рисунку 8.7 наведено алгоритм визначення гідростатодинамічного тиску і графік його розподілу його по колу для підшипника нескінченної довжини.

Рисунок 8.7 – Розподіл гідростатодинамічного тиску мастила в підшипнику нескінченної довжини

 

Змінюючи тиск мастила джерела і його конфігурацію, можна суттєво впливати на розподіл тиску мастила в підшипнику.

Наприклад, при тиску мастила джерела Па, відносному ексцентриситеті і, прийнятих, як для попереднього рисунку, розрахункових параметрах, отримуємо лише додатні значення тиску мастила по колу підшипника, тобто – повне охоплення цапфи вала мастилом.

Графік розподілу тиску мастила по колу в підшипнику в останньому випадку наведено на рисунку 8.8.

Рисунок 8.8 – Розподіл тиску мастила по колу підшипника з джерелом мастила

Можна отримати повне охоплення мастилом цапфи вала і при порівняно невисоких значеннях тиску мастила джерела.

Так, якщо в останньому випадку ширину щілини джерела збільшити у декілька разів (створити у підшипнику кишеню шириною ), то при pn = 7·105 Па отримаємо підшипник, наближений до гідростатичного, але з впливом на розподіл тиску і гідродинамічної компоненти (рисунок 8.9).

Рисунок 8.9 – Розподіл тиску мастила по колу підшипника з джерелом мастила за наявності кишені ()

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 461 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Стремитесь не к успеху, а к ценностям, которые он дает © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

4115 - | 3982 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.