5.2.7. Тепловой расчет подшипников

Для современных быстроходных машин тепловой расчет подшипников имеет решающее значение. Расчет ведут на основе теплового ба­ланса, т.е. приравнивая теплообразование в подшипнике к теплоот­даче:

Теплообразование в подшипнике ккал/ч

т.е. количество тепла, выделяющегося в подшипнике в единицу времени.

Теплоотдача происходит:

а) через корпус и вал;

б) через смазку, вытекающую из подшипников.

а) через корпус и вал.

Теплоотвод ккал/ч через корпус и вал равен

где — свободная площадь подшипника, м²;

— коэффициент теплоотдачи

где — скорость омывания корпуса воздухом. Наименьшее значение м/с;

— избыточная подшипника.

Теплоотвод через смазку, вытекающую из подшипника ккал/ч

где — объем масла, прокачиваемого через подшипник, л/с;

— плотность масла, равная 870 – 890 кг/м³;

— теплоемкость масла, Дж/(кг^.С);

, — темпеpaтура масла на выходе из подшипника и на входе.

Температура подшипника должна быть не выше .

6. М У Ф Т Ы

6.1. Общие сведения

Муфты приводов являются соединительными устройствами для валов, концы которых подходят друг к другу вплотную или находится на близком расстоянии. Муфты должны обеспечивать передачу крутяще­го момента от одного вала к другому. Валы располагаются так, что геометрическая ось является продолжением оси другого вала. Муфты необходимы для получения длинных валов, изготавливаемых из отдельных частей.

Кроме того, муфты выполняют и другие важные функции:

• компенсируют небольшие монтажные неточности в относительном расположении валов — продольные, поперечные и угловые смещения (компенсирующие муфты);

• допускают значительные смещения валов в продольном (раздвиж­ные муфты) и поперечном (плавающие муфты) направлениях, а также повороты осей валов относительно друг друга (шарнирные муфты);

• соединяют и разобщают валы: при остановке и медленном вра­щении (кулачковые и зубчатые муфты), на холостом ходу (ку­лачковые и зубчатые с синхронизаторами), на ходу под рабочей нагрузкой (фрикционные муфты);

• автоматически соединяют и разъединяют валы при изменении нап­равления передачи вращения (муфты обгона) и при достижении определенной частоты вращения (центробежные);

• ослабляют вредное влияние толчков и вибрации при пуске и рабо­те машины (упругие муфты, муфты скольжения);

• обеспечивают плавный разгон машины и облегчают условия рабо­ты двигателя (муфты скольжения);

• предохраняют машины от поломок при перегрузках (предохра­нительные муфты);

• осуществляют электрическую изоляцию валов, что важно с точ­ки зрения безопасности для муфт электродвигателя (упругодемп­фирующие муфты с неметаллическими элементами).

Существенными показателями конструкции муфт являются габа­риты, масса и момент инерции относительно оси вращения. Муфты каждого размера, рассчитанные на передачу определенного крутящего момента, выполняются для некоторого диапазона диаметра валов. Выбор типа муфты определяется ее назначением в конкретной машине и условиями работы.