Рнс. 672. Зависимость / от ). (при £, = 0,3)

Подставляя в уравнение (247) значения , соответствующие оптимальной величине 4 = 0.3 [формула (241)], получаем

/5=o.3=V(5,7V + 1.75<i/0.

На основании этого выражения построены кривые зависимости / от X и l/d (рнс 672).

Нижняя (жирная) кривая изображает значения /„i„, определенные по формуле (248). Как

W 5060 80 10012ртт250тШ5(Ю

видно, значения Д=о.з в диапазоне l/d = = 0,75 •:- 1,5 близки к /min- Следовательно, расчет из условия 4 = 0,3 обеспечивает небольшую потерю на трение.

В пределах l/d = 0,3 1,5 кривые Д=о.з аппроксимируются формулой

Л=*.з =7.7/. (250)

Вследствие эксцентричного расположения вала Э подшипнике коэффициент трения различен для вала и подшипника.

Коэффициент трения для подшипника

/„ = /в-Ч«;.

где /в - коэффициент трения для вала; ф - относительный зазор; Е - относительный эксцентриситет (е = 1 - у.

При обычных значениях /в = 0,003; <); = 0,001 и е = = 0,7 коэффициент трения для подшипников

/п = 0,003 - 0,7 0,001 = 0,0023, т. е. на 25 % меньше коэффициента трения для вала.

РАСЧЕТНЫЕ НОМОГРАММЫ

На рис. 673 и 674 представлены расчетные номограммы, построенные на основании рис 665. По номограмме рис. 673 (для l/d = 1) можно определять пардметры подшипников в диапазоне Ijd = 0,8 1,2. Номограммой, приведенной на рис. 674 (для l/d = 0,5), можно пользоваться при l/d = 0,3 0,7.

Жирные линии в правой части графика соответствуют виброустойчивым значениям 4 < < 0,3, тонкие - внброопасным 4 > 0,3,

» lBlF~№OX№80imW1S

d.MM AS,sre>

РАСЧЕТНЫЕ НОМОГРАММЫ

10 к 70 30 to 5060 8010017016070010152030 50 Ю2-10 5-1010 г-Ю

5-10 10* 2Ю* 5-юV

xs,sio

Рис. 674. Номограмма для расчета подшинииков ( rf = 0,5)

Пусть подшипник с d = I = 100 мм нагружен силой F = 40 кН. Частота вращения п = 1000 об/мин. Вязкость масла т) = 210" Па- с. Критическая толщина

масляного слоя

мальный зазор ф. Удельная нагрузка

= 5 мкм. Определить опти-

40-10-10*

100-100 Характеристика режима

Т1П 2 10 10 ~ к ~ 410*-60

= 4 МПа.

= 8,4 10-

Восстанавливая из точки Х = 8,4-10- (правая часть номограммы, рис. 673) перпендикуляр до пересечения с кривыми <]/ и проводя через точки пересечения горизонтали до встречи с ординатой d = - 100 мм в левой части диаграммы, читаем на сетке наклонньп прямых соответствующие значения hj„. Затем по заданной величине /i„p находим обратным построением критические значения Х,ф и определяем коэффиш1еит надежности х = ХДцр.

Например, для = 8,4 10" и ф = 0,001 (точка а) Лщт = 16 мкм (точка б). При = 5 мкм (точка в) критическая характеристика режима >.,(р = 210 (точка г). Следовательно, коэффициент надежности 8,4-10"

2-10-

= 4.2.

Относительная толщина масляного слоя по формуле (235)

2-16

- = 0,32.

= 10

0,001 100

Коэффициент трения по формуле (247)

20-8,4 10 "

/--г -оо-

= 0,0022.

Определяя по этой методике значения /i„i„, , к и / для различных ф, получаем полную картину влияния ф на параметры работы подшипника (рис. 675, а).

Толщина масляного слоя максимальна (/)„,„ а 19 мкм) при ф = 0,0008, что соответствует = = 0,5 (значения нанесены иа кривой Л„„ светлыми точками). С уменьшением ф (левая ветвь кривой) подшипник вступает в область запрещенных эксцентриситетов > 0,5); коэффициент трения резко возрастает. С увеличением ф (правая ветвь) значения уменьшаются; коэффициент надежности падает. Заштрихованная область показывает допустимые пределы ф = 0,001 -г 0,002 ( = 0,3 0,1), при которых /i„i„ и к сохраняют приемлемые значения (/i„,„ = = 16 н- 10 мкм; к = 4.2 -5- 2,5). В этом интервале коэффициент трения имеет пологий минимум {j х 0,002).

Оптимальным является значение ф = 0,001 (5 = 0,3), обеспечивающее при вполне устойчивом положении вала в подшипнике и мaJЮM трении наибольшие величины /i„i„ « 16 мкм и X = 4,2.

Величина к значительно повышается при уменьшении h . При h =3 мкм коэффициент надежности (штри>&вая линия) повышается вдвое (х = 8,4 при ф = 0,(Ю1 вместо X = 4,2, как при Лр = 5 мкм).

На графике стрелками указаны диапазоны ф, соответствующие стандартным посадкам. Рекомендуемой области ф =0,001 0,002 лучше всего соответствуют средние значения ф при посадке H7/d8 или Н7/е8. Посадка Н7/с8 вызывает снижение /i„,„ и к. Посадки H7/f7 и Н6Д6 неприемлемы, так как переводят подшипник в неустойчивую область ( > 0,5).

На рис. 675,6 представлен аналогичный график для подшипника тех же размеров, но при л. = = 16,8 10(увеличение в 2 раза вязкости или частоты вращения или снижение в 2 раза нагрузки). Повышение к благоприятно влияет на параметры подшипника. Толщина масляного слоя h„„ при % = = 0,3 возрастает до 23 мкм, коэффициент надежно-

OflW 2S 0,02i 24

тг 22

0,020 20

О/т ofiom

Qpoos opoi mm B)

opm от e)

Рнс. 675. Параметры работы подшипников ири различных значениях У