Глава 18. Подшипникискольжения

Текстолит, древесно-слоистый пластик (ДСП) и прессованную древесину используют в подшипниках для тяжелого машиностроения. Полимерные самосмазывающиеся материалы на основе полиамидов, полиацетилена, политетрафторэтилена и различных смол используют для подшипников, работающих в диапазоне температур –200 до +280 °Спри значительных скоростях скольжения . Фторопласты (полимеры и сополимеры галогенпроизводных, этилена и пропилена) обладают хорошими антифрикционными свойствами, химической инертностью, но также и высоким коэффициентом линейного расширения и низкой теплопроводностью. Подшипники с резиновымивкладышами хорошоработают присмазывании водой.

в диапазоне температур от –200 до +1000 °C, хорошей теплопроводностью и коррозионной стойкостью. Эти материалы применя-

18.4. Критерии работоспособности подшипников

Основными критериями работоспособности подшипников являются износостойкость, сопротивление усталости антифрикционногосл, я теплостойкость и виброустойчивость.

Подшипники скольжения должны работать со смазочным материалом. Наилучшие условия для работы подшипников создаются при жидкостной смазке, когда осуществляется полное разделение поверхностей трения жидким смазочным материалом. При

граничной смазке момент трения и износ определяются свойствами поверхностей и свойствами смазочного материала, отличными от объемных. При полужидкостной смазке частично осуществляетсяжидкостная смазка.

Основной расчет подшипников скольжения— это расчет минимальной толщины масляного слоя, который при установившемся режиме работы должен обеспечивать жидкостную смазку. Тепловые расчеты проводят для определения рабочих температур подшипника. В ряде случаев проверяют подшипник на виброустойчивость путем решения дифференциальных уравнений гид-

412

18.5. Условные расчеты подшипников

Условные расчеты позволяют в простейшей форме оценить пригодность выбранного материала и размеров подшипника для конкретныхусловий работына основании опыта конструированияи эксплуатации машин. Режим работы считают допустимым, если выполнены условия, которыеограничивают износ итепловыделение :

pm Fr dl p ; pmV pV ; V V ; t t ,

где Fr — радиальная нагрузка на подшипник; d — диаметр цапфы; l— длина подшипника (рис. 18.1); V — окружная скорость цапфы; pm — среднее условное давление в подшипнике; t — температураподшипника .

Этот расчет обычно используют как основной для подшипников с полужидкостной смазкой и как предварительный для под-

шипников с жидкостной смазкой. В табл. 18.1 приведены допускаемые значения [p], [V ] и[ pV ] для некоторых подшипниковых материалов.

Таблица 18.1

Допускаемыережимы работы для подшипниковых материалов [4]

18.6. Несущая способность масляного слоя прижидкостнойсмазке

При движении плоскости 1 со скоростью V относительно наклонной пластины 2 в масляном слое за счет давления p(x) возникает подъемная сила Fr (рис. 18.3, а). Эту силу находят интегри-

413

рованием давления по площади пластины. При отсутствии торцо-

где — напряжение сдвига; — динамическая вязкость масла; dVx dy — градиентскорости масла по толщинеслоя.

Движение несжимаемой жидкости предполагается ламинарным и изотермическим( = const). Система координат Oxyz связана с пластиной2.

Из условия равновесия элементарного объема масляного слоя

414

откуда двойным интегрированием с учетом граничных условий

Это уравнение называют уравнением Рейнольдса и используют дляопределения закона изменения давления подлинепластины

x

p x dp

x1

иее подъемнойсилы (несущейспособности)

x2 x2 x

Fr l p x dx l dp dx.

x1 x1 x1

415

Глава 18. Подшипникискольжения

Переписав уравнение Рейнольдса в полярных координатах, с учетомочевидныхсоотношений

dx 0,5d d , V 0,5d ,

h 1 cos и hm m 1 cos m

получим

416