. (2.6)

Размерность h∙S - м².

Подставляя в формулу (2.6) соотношение (2.3) и произведя преобразование, выводится уравнение оптимального зазора S_опт:

S_опт =2илиS_опт =2;(2.7)

Минимальная толщина масляного слоя h_min определяется по формуле

h_{min расч} =0,5d(1-), (2.8)

где  =- относительный зазор, определяется по формуле:

=0,810^-3, (2.9)

где υ=, [м/с] – окружная скорость поверхности вала;

n – частота вращения вала; обычно для подшипников с мм,  = 0,001…0,003 (чем выше угловая скорость (ω), тем  - больше).

=- относительный эксцентриситет.

Коэффициент нагруженности:

k_φ = q²/μω, (2.10)

φ = l/d.

Наиболее распространенные подшипники скольжения имеют φ = 0,3…1,2.

По графику определяется k_φ = f() [11].

Рис. 2.10. График зависимости k_φ = f(χ)

Проводимые исследования показывают, что при некоторых значениях χ возможна неустойчивая работа подшипника скольжения и вибрации вала. На рис. 2.11 показаны зоны устойчивой I и неустойчивой II работы подшипника скольжения в зависимости от χ при заданном φ=l/d

Рис. 2.11. Зоны устойчивой (I) и неустойчивой (II) работы

подшипника

Расчётный зазор для выбора требуемой посадки равен:

S_расч = S_опт – h_min. (2.11)

4 Выбор посадки для подшипника

По таблицам стандартов, либо по таблицам, приведённым в литературе [например, 9] подбирается посадка (по возможности предпочтительная), удовлетворяющая условию:

S_расч. ≥ S_{ср. табл.} , (2.12)

где S_{ср. табл.} = (S_{max табл.} + S_{min табл.} )/2 (2.13)

Для выбранной посадки приводится в комбинированной форме обозначение, и записываются её характеристики: максимальный, минимальный и средний зазоры, отклонения и допуск посадки.

5 Проверочные расчёты.

5.1 Проверяется коэффициент запаса надёжности по толщине масляного слоя.

(2.14)

где h_{min расч.} – по формуле (2.8);

K_C – коэффициент запаса, принятый в (2.2).

5.2 По наименьшей толщине масляного слоя:

(2.15)

где h_{ЖС расч.} – по формуле (2.2).

Если результаты проверок неудовлетворительные: расчётные значения k_ЖС и h_{min факт.} меньше принятых в начале расчётов, то необходимо:

1. Проанализировать выполненные расчёты и выявить основные причины этих несоответствий.

2. Подобрать новую посадку и проверить её.

3. Если новая посадка не удовлетворяет проверкам (2.14) и (2.15), рассмотреть возможности корректировки исходных расчётных данных.

а) В-первую очередь, возможно, повысить качество обработки поверхностей вала и вкладыша (уменьшить в разумных пределах величины R_zD и R_zd).

б) Если повышение качества обработки поверхностей не даёт желаемого результата, требуется проанализировать соотношение размеров l и d подшипника, его нагруженность R и скорость вращения, и дать рекомендации по их корректировке.

Примечание. Корректировки исходных данных (а; б) необходимо согласовать с руководителем проекта. Получив согласие руководителя на необходимые корректировки, выполнить необходимые расчёты по новым исходным данным, выбрать необходимую посадку и выполнить проверки (2.14) и (2.15).

6 Для окончательно выбранной посадки построить схему полей допуска (аналогично схемам пункта 6, раздела 2.1).

7 Начертить эскизы подшипника скольжения с указанием на них размеров сопрягаемых деталей, зазоров, эксцентриситета.

Примеры эскизов подшипника скольжения на рис. 2.12.

Рис. 2.12. Эскизы подшипника в установившемся (а)

и рабочем (б) режимах

На рис. 2.13 показаны эскизы сечений подшипника в наиболее характерных его точках.

Рис. 2.13. Эскизы сечений подшипника скольжения в состоянии покоя 1, 2, 3 и рабочем режиме 4, 5, 6 (масштабы произвольные)