18. Подшипники скольжения: критерии работоспособности, порядок расчёта.

ПС - это опоры вращающихся деталей, работающие в условиях скольжения поверхности цапфы по поверхности подшипника.

Основным элементом таких подшипников является вкладыш из антифрикционного материала или, по крайней мере, c антифрикционным покрытием.

Вкладыш устанавливают (вкладывают) между валом и корпусом подшипника.

4. Критерии работоспособности пс.

Работа сил трения в ПС расходуется на нагрев и износ его деталей. Износ увеличивает зазор и изменяет геометрическую форму поверхностей трения, что снижает несущую способность ПС.

Характерные дефекты и поломки ПС при смешанном трении:

• температурные дефекты (заедание и выплавление вкладыша);

• абразивный износ;

• усталостные разрушения вследствие пульсации нагрузок.

ПС жидкостного трения изнашиваются только в периоды пуска и выбега машины, когда они работают в условиях смешанного трения.

При малых частотах вращения режим смешен­ного трения сохраняется в течение всего времени опоры, и изнашивание происходит непрерывно. При чрезмерном нагреве ПС из-за значительного снижения вяз­кости смазочного материала наступает заедание - основной вид разрушения.

У ПС, воспринимающих пульсирующую нагрузку, воз­можно появление трещин на поверхностном слое вкладышей вследствие усталости материала.

В дальнейшем наблюдается выкрашивание частиц этого слоя.

При действии больших кратковременных перегрузок ударного характера втулки ПС из малопрочных антифрикциооных материалов подвержены хрупкому разрушению.

Порядок расчёта ПС жидкостного трения.

Тип машины:	l/d	ψ 10-3
Редукторы	0,8…1,2	0,5…1,5
Электродвигатели, генераторы	0,8…1,2	1,0…2,0
Паровые турбины, турбогенераторы	0,6…1,0	1,5…2,5
Центробежные насосы, вентиляторы	0,4…0,8	3,0…10,0

Исходные данные: F_r ; n; d; t_P ⁰C. - рабочая температура;

μ_t0 - динамическая вязкость смазочного материала при t₀ ⁰С (t₀=50⁰С или 100 ⁰С);

высоты шероховатостей цапфы и втулки (R_zц и R_zп).

Задаются:

1. отношением l/d (см. таблицу).

Проверяют:

2. выбранные значения l/d по p =F_r/ ld и

допускаемым [p] и [pV] (V=ωd∕2) ; (ω= πn ∕30)

Эта проверка предупреждает возможность заедания и повышенного износа в случаях кратковременных нарушений жидкостного трения (пуски, перебои в нагрузке, подаче масла).

Определяют:

Материал вкладыша ПС	Скорость V не более МС-1	[ p ] МПа	[pV] МПа МС-1
Чугун серый СЧ-36	0,5….1,0	2…4	----
Чугун антифр. АЧК-1	5	0,5	2,5
Чугун антифр. АЧВ-2	1	12	12
Бронза БрО10Ф1	10	15	15
Бронза БрА9Ж4	4	15	12
Латунь ЛЦ14К3С3	2	12	10
Баббит Б-16 Баббит БС-6	12 6	15 5	10 5
Металлокерамика: Бронзографит Железографит	2 2	4 5,5	--- ---

3. динамическую вязкость при рабочей

температуре μ_t=μ_to(t₀ /t)^m

4. относительный зазор ψ=0,8۰10^-3 V ^0,25 (∆=ψd)

и выбирают посадку. Зазор желательно

согласовать с одной из стандартных посадок

(обычно H7∕ f7, H9∕e8, H7∕e8, H9∕d9)

5. коэфф. нагруженности ПС C_R = pψ ² ∕μω

6. относительный эксцентриситет ε по C_R с

помощью графиков (табл.).

7. минимальный зазор в ПС h_min=δ-е=0,5ψd (1-ε)

8. критическое значение толщины масляного слоя

h_кр=R_zц+R_zп+y_ц

9. коэф. запаса надёжности ПС по толщине слоя

n_ε= h_min∕ h_кр=1,2...1,5

10. коэффициент трения в ПС f=πμω ∕рψ=πψ ∕С_R

11. требуемый расход масла Q_M=F_r fVKA(t_п -t_о) ∕(Сγ(t_вых -t _вх ))