Нагрузочная способность и условный расчет подшипников скольжения.

Условный расчет позволяет предварительно оценить пригодность выбранного материала и размеров подшипника для конкретных условий работы на основании накопленного опыта конструирования и эксплуатации машин. При этом в качестве основных критериев работоспособности приняты износостойкость и теплостойкость.

Расчет на износостойкость выполняется по среднему условному давлению между цапфой и вкладышем, что гарантирует не выдавливание смазочного материала

,

(7.3)

где F_r – радиальная нагрузка; d – диаметр цапфы; l – длина вкладыша; ψ = l/d ≈ 0,5 ÷ 1,3 – коэффициент отношения длины вкладыша к диаметру цапфы; [р] – допустимое давление.

В качестве проектного параметра обычно принимают диаметр цапфы

.

(7.4)

Расчет на теплостойкость гарантирует нормальный тепловой режим подшипника, т. е. отсутствие заедания вследствие снижения вязкости масла. Расчет производят по критерию

,

(7.5)

где υ – окружная скорость цапфы.

В таблице 7.1 приводятся значения параметров [р] и [pυ] некоторых антифрикционных материалов, применяемых для изготавливаются вкладышей подшипников скольжения.

Таблица 7.1 – Триботехнические характеристики материала вкладышей

Материал вкладыша	Давление [р], МПа	Значения [pυ], МПа·м / с
Чугун АЧК-1	0,5	2,5
Чугун АЧВ-2
Бронза БрО9Ж3
Баббит Б16

 

Тепловой расчет выполняют с целью определения средней температуры подшипника и динамической вязкости масла, которые необходимы для вычисления несущей способности масляного слоя.

Мощность теплообразования в подшипнике:

(7.6)

где F_r – радиальная нагрузка; υ – окружная скорость; ψ = s / d – относительный зазор (см. рисунок 7.5, а); С_Т – безразмерный коэффициент сопротивления вращению; C_F - безразмерный коэффициент нагруженности.

Мощность теплоотвода через корпус подшипника:

,

(7.7)

где К_Т – коэффициент теплоотдачи; А – площадь поверхности корпуса подшипника; t_К – температура корпуса подшипника; t_O – температура окружающего воздуха.

Из уравнения теплового баланса (W₁ = W₂) можно определить температуру масла

,

(7.8)

где Δt ≤ [t] ≈ 80˚С – допускаемая температура масла.

Также можно определить площадь свободной поверхности корпуса подшипника:

.

(7.9)