Параметры работоспособности подшипников

Несущая способность подшипника

Параметром, характеризующим несущую способность подшипника, является коэффициент нагруженности (безразмерное число Зоммерфельда). Коэффициент нагруженности определяется по формуле:

,где

F- среднее давление в подшипнике, Па;

ψ– относительный зазор;

η– динамическая вязкость, Па×с;

ω– угловая скорость вала, рад/с.

Коэффициент нагруженности показывает, в каких условиях смазки работает подшипник. По его величине определяется минимальная толщина слоя смазки.

Минимальная толщина масляного слоя в подшипнике на режиме жидкостного трения равна:

,где

и шероховатости поверхностей соответственно вала и вкладыша.

Запас надёжности работы подшипника по толщине масляного слоя определяется как отношение критического коэффициента нагруженности к рабочему:

Рис.3. Изменение коэффициента нагруженности в зависимости от эксцентриситета.

При работе двигателя режим работы подшипников постоянно изменяется: изменяется нагрузка на подшипник, изменяется частота вращения коленчатого вала, в зависимости от температуры смазочного масла меняется его вязкость.

Для оценки работоспособности подшипников определяют несущую способность в диапазоне изменения значений параметров режима работы подшипника.

Из всех аргументов функции коэффициента нагруженности в процессе эксплуатации двигателя изменяется только один – относительный зазор в подшипнике. По мере увеличения зазора будет увеличиваться коэффициент нагруженности, будет увеличиваться и относительный эксцентриситет, минимальная толщина масляного слоя будет уменьшаться.

Зазор в подшипнике, при котором минимальная толщина масляного слоя достигнет критического значения, называется предельным.

Расчёты

1. Таблица исходных данных

Размеры деталей и режим работы шатунных подшипников коленчатого вала

2. Определение коэффициента нагруженности и запаса надёжности.

Нагрузка на подшипник: =4МПа