1.3 Тепловой расчет подшипника

а) Определяется коэффициент сопротивления шипа вращению по графикам, представленных на рисунке 1.3 для различных и l/d.

Рисунок 1.3 - Зависимость коэффициента сопротивления шипа вращению от эксцентриситета

б) Определяется количество теплоты, которое выделится в подшипнике в результате трения:

(1.5)

Эта теплота в основном отводится в циркулирующее через подшипник масло, часть ее передается также металлу вала и картера в окружающую среду.

в) Теплота, отводимая маслом:

, (1.6)

где М - количество масла, циркулирующее через подшипник, м³/ с

-теплоемкость масла, кДж/(кг-К);

- плотность масла, кг/м³;

- температура масла на выходе из подшипника и на входе в него, ⁰С.

Для применяемых в ДВС масел примерно постоянно и равно 1800- 1900 кДж/(м³-К).

, (1,7)

где - коэффициент, учитывающий масло, выходящее из нагруженной зоны подшипника (зона, в которой развиваются гидродинамические давления), определяется по графикам (рисунок 1.4) для различных значений

- коэффициент, учитывающий масло, циркулирующее через ненагруженную зону подшипника.

, (1,8)

где - коэффициент, определяется из графика (рисунок 1.5); - давление масла на входе в подшипник, МПа.

Рисунок 1,4 – Зависимость коэффициента расхода через нагруженную часть от эксцентриситета

Рисунок 1.5 - Зависимость коэффициента от эксцентриситета

Теплота, отводимая по металлу вала и картера в окружающую среду незначительна, поэтому при тепловом расчете ее, как правило, не учитывают.

Некоторые исходные данные для расчета:

- для карбюраторных двигателей

- для дизельных двигателей

Рисунок 1.6 - Зависимость вязкости моторных масел от температуры

Рисунок 1.7 - График теплового баланса

1.4 Задания

Исходные данные для выполнения заданий представлены в приложении А.

1.4.1 Установление режима трения

Для прямого проверочного расчета подшипника в качестве исходных данных задаются его геометрические размеры; температурно - вязкостная зависимость масла сорт масла (рисунок 1.6); режим нагрузки

Цель расчета - установить режим трения в подшипнике путем сравнения минимальной толщины смазочного слоя с критическим значением . По исходным данным определяют коэффициент нагруженности и соответствующий ему относительный эксцентриситет . Для нескольких предполагаемых значений средних температур смазочного слоя . При полученных значениях определяют коэффициент сопротивления шипа вращению и коэффициенты расхода масла и . Условие теплового равновесия (рисунок 1.7) позволяет определить искомое значение , а вместе с ним , то в подшипнике обеспечивается режим жидкостного трения, иначе – режим граничного.