Характеристика процессов трения и изнашивания деталей подшипников

Министерство сельского хозяйства РФ

 

 

Кафедра “Машины, тракторы и тех. сервис”

Курсовой проект

по дисциплине «Основы работоспособности технических систем»

Тема: Расчёт работоспособности подшипников коленчатого вала”

 

 

Выполнил

Беляков Николай Андреевич

гр.062331

Проверил

Сковородин Василий Яковлевич

 

Санкт-Петербург

Характеристика процессов трения и изнашивания деталей подшипников

 

Подшипники коленчатых валов автотракторных двигателей работают в условиях граничной, полужидкостной и гидродинамической смазок.

По ГОСТ 27674 – 88 - смазка это действие смазочного материала, в результате которого между двумя трущимися поверхностями уменьшаются износ и повреждения поверхностей деталей и коэффициент трения. Классификация включает несколько видов смазки. Применительно к подшипникам коленчатого вала выделяют следующие виды смазки.

Граничная смазка – смазка, при которой трение и изнашивание поверхностей, находящимися в относительном движении, определяются свойствами поверхностей и свойствами смазочного материала, отличными от объёмной вязкости смазочного материала.

Гидродинамическая смазка – жидкостная смазка, при которой полное разделение поверхностей трения осуществляется в результате давления, самовозникающего в слое жидкости при относительном движении поверхностей.

Полужидкостная смазка – смазка, при которой осуществляется частично гидродинамическая, частично граничная смазки.

В условиях граничной смазки подшипники работают короткое время только в моменты пуска двигателя. Условия полужидкостной смазки возникают при работе двигателя на режимах, при которых максимальные нагрузки сочетаются с низкой частотой вращения коленчатого вала. Гидродинамическая смазка обеспечивается в условиях нормального режима работы двигателя. Вид смазки зависит от большого числа факторов.

 

Параметры работоспособности подшипников

Расчёты

1. Таблица исходных данных

Размеры деталей и режим работы шатунных подшипников коленчатого вала

Модели двигателей	MITSUBISHI (8DS81,82)
Диаметр нижней головки шатуна
Диаметр шейки вала	89,94
Толщина вкладыша	2,513
Ширина подшипника
Шероховатость поверхности вала	1,2
Шероховатость поверхности вкладыша	3,6
Диапазон средней нагрузки на подшипник	1,5-4
Диапазон частоты вращения коленчатого вала	800-3000
Динамическая вязкость масла	0,01

 

2. Определение коэффициента нагруженности и запаса надёжности.

Нагрузка на подшипник: =4МПа

Результаты расчёта
Диаметральный зазор	Максимальный	0,069
	Минимальный	0,034
	Средний	0,0515
Радиальный	Максимальный	0,0345
	Минимальный	0,017
	Средний	0,02575
Относительный зазор	0,000572604
Коэффициент нагруженности	0,204922058
Критическое значения минимальной толщины масляного слоя	4,8	0,0048
Значение относительного эксцентриситета	0,813592233
k	0,422503891
Фкр	0,8
Запас надёжности	3,903923313

Влияние величины зазора на толщину масляного слоя.

Таблица 6. Результаты расчёта зависимости минимальной толщины масляного слоя от величины зазора

Зазор мм	Относит. Зазор	Минимальная толщина масленного слоя, мм
1,5	2,3	3,1		hmin(кр.)
0,03	0,0003	0,0123	0,0096	0,0087	0,0093	0,0048
0,04	0,0004	0,0132	0,0124	0,0088	0,0084	0,0048
0,05	0,0006	0,0155	0,011	0,0075	0,007	0,0048
0,06	0,0007	0,0132	0,0087	0,0078	0,0063	0,0048
0,07	0,0008	0,0105	0,0091	0,007	0,00609	0,0048
0,08	0,0009	0,0112	0,0084	0,00696	0,0056	0,0048
0,09	0,0010	0,0099	0,0081	0,0063	0,00495	0,0048
0,1	0,0011	0,01	0,008	0,006	0,005	0,0048
0,11	0,0012	0,0099	0,0066	0,0055	0,0044	0,0048

 

Рис.6 График зависимости минимальной толщины масляного слоя от величины зазора

 

Министерство сельского хозяйства РФ

 

 

Кафедра “Машины, тракторы и тех. сервис”

Курсовой проект

по дисциплине «Основы работоспособности технических систем»

Тема: Расчёт работоспособности подшипников коленчатого вала”

 

 

Выполнил

Беляков Николай Андреевич

гр.062331

Проверил

Сковородин Василий Яковлевич

 

Санкт-Петербург

Характеристика процессов трения и изнашивания деталей подшипников

 

Подшипники коленчатых валов автотракторных двигателей работают в условиях граничной, полужидкостной и гидродинамической смазок.

По ГОСТ 27674 – 88 - смазка это действие смазочного материала, в результате которого между двумя трущимися поверхностями уменьшаются износ и повреждения поверхностей деталей и коэффициент трения. Классификация включает несколько видов смазки. Применительно к подшипникам коленчатого вала выделяют следующие виды смазки.

Граничная смазка – смазка, при которой трение и изнашивание поверхностей, находящимися в относительном движении, определяются свойствами поверхностей и свойствами смазочного материала, отличными от объёмной вязкости смазочного материала.

Гидродинамическая смазка – жидкостная смазка, при которой полное разделение поверхностей трения осуществляется в результате давления, самовозникающего в слое жидкости при относительном движении поверхностей.

Полужидкостная смазка – смазка, при которой осуществляется частично гидродинамическая, частично граничная смазки.

В условиях граничной смазки подшипники работают короткое время только в моменты пуска двигателя. Условия полужидкостной смазки возникают при работе двигателя на режимах, при которых максимальные нагрузки сочетаются с низкой частотой вращения коленчатого вала. Гидродинамическая смазка обеспечивается в условиях нормального режима работы двигателя. Вид смазки зависит от большого числа факторов.