Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Вагоны Минимаркер Расчет подшипников скольжения

Расчет подшипников скольжения

Страница 6 из 6

При расчете вагонного подшипника скольжения определяют среднее давление на поверхности подшипника, которое не должно превышать определенной нормы, чтобы не было выдавливания смазки, быстрого срабатывания антифрикционного слоя и нагрева подшипника и шейки оси.

Площадь F (рис. 1) проекции рабочей поверхности подшипника (поверхность соприкосновения подшипника и шейки оси) на горизонтальную плоскость можно определить из выражения

21042014_f3

где d – диаметр шейки оси, м;

α – угол обхвата шейки подшипником, град;

lп – длина рабочей части подшипника, м.

Схема нагружения подшипника

Рис. 1 – Схема нагружения подшипника

При определении давления q (в Н/м2) принимается, что нагрузка на площади F распределена равномерно, тогда

21042014_f4

где P – равнодействующая нагрузки на подшипник, Н.

Правильность выбранной длины подшипника проверяют из условий чрезмерного нагрева. Работа сил трения подшипника о вращающуюся шейку оси превращается в теплоту. Количество тепла Qт, выделяющегося в течение 1 секунды при вращении шейки, может быть определено (Дж/с) по формуле

21042014_f5

где n – частота вращения шейки оси, об/с;

μ – коэффициент трения шейки о подшипник.

Количество тепла (Дж/с∙м2), которое может быть выделено с 1 м2 площади F,

21042014_f6

После подстановки значения QТ имеем

21042014_f7

Обозначив 21042014_f8 через С, получим

21042014_f9

Значение С определяется опытным путем и зависит от материала подшипника, размеров и конструкции буксы. По опытным данным вагонные подшипники работают удовлетворительно, если С = 3 165 000 Н/(м∙с).

Так же расчет подшипников скольжения основывается на гидродинамической теории трения, впервые сформулированной проф. Н. П. Петровым. В основу этой теории была положена мысль, что при правильном режиме смазывания твердые тела все время разделены слоем смазки, а поэтому непосредственного соприкосновения и трения между ними не происходит. Согласно утверждению Н. П. Петрова «сила трения твердых хорошо смазанных тел, отделенных друг от друга жидким слоем, вызывая движение этого слоя относительно твердых тел и движение внутри самого слоя, состоит из некоторой совокупности сил трения жидкого слоя с твердыми телами и сил трения, развивающихся внутри самого жидкого слоя».

Толщина смазочного слоя, разделяющая трущиеся поверхности, является функцией вязкости смазки, рабочей температуры подшипника, количества смазки, подаваемой под подшипник, удельного давления между подшипником и шейкой оси, скорости скольжения шейки по подшипнику, отношения радиусов подшипника и шейки.

При расчете подшипника скольжения на основе гидродинамической теории трения по заданным размерам шейки оси и подшипника, а также условиям эксплуатации (нагрузка, скорость вращения оси, вязкость смазочного масла, точность и чистота обработки поверхностей) устанавливают рабочую толщину смазочного слоя hmin и проверяют, будет ли рассматриваемый подшипник работать в области чисто жидкостного трения.

Для успешной эксплуатации подшипника в режиме жидкостного трения необходимо соблюдение условия

21042014_f10

hкр – критическая минимальная толщина смазочного слоя, при которой в подшипнике еще возможно жидкостное трение;

hшс и hпс – средние высоты микронеровностей соответственно на шейке оси и подшипнике;

yш – прогиб шейки оси от максимальной нагрузки.

При относительном эксцентриситете χ ≥ 0,5

21042014_f11

где d1 – диаметр шейки, м;

ω – угловая скорость вращения шейки (ω = 6,282n);

n – частота вращения шейки, об/с;

η – динамическая вязкость масла, Па∙с;

21042014_f12

p – плотность масла, кг/м3;

Е° – вязкость масла по Энглеру;

ε – относительный зазор 21042014_f13;

dп – диаметр подшипника, м;

21042014_f14 – осредненная удельная нагрузка в подшипнике, Па;

Рп – нагрузка на подшипник, Н;

lп – длина подшипника, м;

п – угол обхвата шейки оси подшипником.

Следовательно, для предотвращения нагрева подшипников трення скольжения необходимо, чтобы:

  • вязкость масла соответствовала нагрузке на подшипник и скорости вращения шейки;
  • шейка и подшипник имели возможно большую жесткость;
  • шейка имела геометрически правильную форму и была тщательно обработана;
  • диаметр расточки антифрикционного слоя соответствовал диаметру шейки оси [dп = d1+(1÷2) мм] и слой обладал способностью хорошо прирабатываться;
  • масло было хорошо очищено.

© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика