Точный
Статус документа
Статус документа

ГОСТ ИСО 7902-1-2001 Гидродинамические радиальные подшипники скольжения, работающие в стационарном режиме. Круглоцилиндрические подшипники. Часть 1. Метод расчета

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)

     
Примеры расчета

А.1 Пример 1

Требуется исследовать сплошной подшипник (=360 °С), имеющий размеры =120 мм и =60 мм, который работает при нагрузке =36000 Н и при скорости =33,33 с. Предполагается, что эти рабочие условия являются критическими для теплового баланса. Корпус подшипника, имеющий площадь поверхности =0,3 м, и неразрезная втулка подшипника изготовлены из алюминиевого сплава. Вал изготовлен из стали. Смазочное масло подают через отверстие размером =5 мм, расположенное диаметрально противоположно нагруженной зоне втулки подшипника, как показано на рисунке 3. В качестве смазки используют масло со степенью вязкости VG 100 (ИСО 3448).

Прежде всего исследуют возможность работы подшипника без смазки под давлением. В этом случае диссипация тепла происходит только путем конвекции. Окружающая температура составляет =40°С, максимальная допустимая температура подшипника =70 °С.

Если температура подшипника превысит , то следует предусматривать подачу смазочного материала под давлением с внешним масляным охлаждением. В таких случаях предполагается, что смазочный материал подают в подшипник с избыточным давлением =5х10Па, а температура масла на входе составляет =58 °С.

Размеры и рабочие параметры



Нагрузка на подшипник

=36000 Н.

Скорость вала

=33,33 с.

Скорость подшипника

=0 с.

Угол охвата

=360°.

Максимальный внутренний диаметр подшипника

=120,070 х 10 м.

Минимальный внутренний диаметр подшипника

=120,050 х 10 м.

Диаметр смазочного отверстия

=5 х 10 м.

Максимальный диаметр вала

=119,950 х 10 м.

Минимальный диаметр вала

=119,930 х 10м.

Относительная длина подшипника

=0,5.

Средняя высота неровностей поверхности скольжения подшипника

=2 x 10 м.

Средняя высота неровностей поверхности скольжения вала

=1 х 10 м.

Коэффициент линейного расширения подшипника

=23 х 10 К.

Коэффициент линейного расширения вала

=11 х 10 К.

Смазочный материал

VG 100.

, °С

(), Па·с

40

0,098

50

0,057

60

0,037

70

0,025


Теплоотводящая поверхность корпуса подшипника

=0,3 м.

Коэффициент теплопередачи

=20 Вт/(м).

Температура окружающей среды

=40 °С.

Температура смазочного материала на входе подшипника

при смазке под давлением

=58 °С.

Избыточное давление подачи смазочного

материала при смазке под давлением

=5 х 10 Па.

Объемная удельная теплоемкость

смазочного материала

=1,8 х 10 Дж/(м).

Предельные значения



Максимальная допустимая удельная нагрузка

на подшипник

=10 х 10 Па.

Предельно допустимая температура подшипника

=70 °С.

Критическая толщина смазочного слоя

=9 х 10 м.

Расчет в соответствии с блок-схемой (рисунок 1)

Проверим ламинарный поток по уравнению (2) при предполагаемой температуре подшипника =60 °С и предполагаемой плотности смазочного материала = 900 кг/м:   

     
.


Поток является ламинарным, поэтому настоящий стандарт для данного случая применим.

В соответствии с уравнением (21):     

.


Удельная нагрузка на подшипник допустима, так как .

Отвод тепла путем конвекции

Предполагаемая температура подшипника     

.


Эффективная динамическая вязкость смазочного материала при =60 °С в соответствии с входными параметрами