ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы гидродинамической теории смазки из "Применение смазочных масел в автомобильных и тракторных двигателях" Остановимся на кратком описании процессов, обеспечивающих создание несущей способности вала в подшипнике, в соответствии с представлениями гидродинамической теории смазки. На рис. 2 показана схема работы подшипника в условиях совершенной смазки. [c.14] Масло протекает через сечение минимального зазора и попадает в область увеличивающихся сечений, в результате чего давление резко падает и образуются зоны разрежения. Часть масла выдавливается в продольном направлении (торцевое истечение), и поэтому на крайних кромках подшипника давление в масляном слое равно нулю (см. эпюры давлений на рис. 2). [c.15] Вытеканию масла препятствуют силы внутреннего трения, которые могут быть преодолены только созданием силового потенциала, т. е. повышением давления в масляной пленке. В связи с этим давление в пленке весьма велико и его максимальные значения в несколько раз превышают давление внешни сил. В результате наступает состояние равновесия, при котором количество масла, вытекающего во всех направлениях, равно количеству масла, подаваемого шейкой вала в суживающийся зазор. [c.15] Л - В продольном сечении 5 — в поперечном сечении. [c.15] Точка Ь, соответствующая окончанию гидродинамического масляного слоя, находится за линией минимального зазора, но в отношении более точного ее расположения мнения исследователей расходятся. Наиболее достоверным следует считать предположение, что масляный слой кончается в точке, в которой р=0 dpldq)=0. Получается симметричное расположение места обрыва масляного слоя и максимума давления относительно линии центров. [c.16] 2 — 1фэффициенты трения между смазывающей пленкой и соответствующими трущимися поверхностями (коэффициенты внешнего трения). [c.16] Таким образом, сила жидкостного трения пропорциональна вязкости смазки, скорости перемешения и величине поверхностей трения и обратно пропорциональна толщине смазочного слоя, т. е. величине радиального зазора между валом и вкладышем. [c.17] Совпадение этой формулы с уравнением закона Ньютона -для плоскопараллельного движения жидкостм при ламинарном режиме не случайно, так как расчет подшипника в значительной степени есть гидродинамическая задача. [c.17] Гидродинамический режим смазки обладает важной способностью к саморегулированию в определенных пределах с увеличением скорости вращения вала увеличивается сила трения и, следовательно, тепловыделение, но при этом одновременно снижается вязкость, что способствует стабилизаций силы трения и температуры. [c.17] Для случая цилиндрического подшипника Рейнольдсу не удалось получить точного решения. Такое решение было получено в 1904 1. Зоммерфельдом [1]. Однако опо было основано ня предположении о наличии в масляной 11ленке зкачителькых отрицательных давлений. Опыт показал некоторое несоответствие выводов Зоммерфельда экспериментальным данным. В том же году Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин [3] получили и проинтегрировали точное уравнение гидродинамической теории смазки, применив биполярную систему координат Неймана. При использовании этой системы появляются определенные трудности в задании граничных условий. Погрешности, полученные при неточном задании граничных условий, сводят на нет преимущества точного уравнения. [c.18] Необходимо признать, что результаты расчетов подшипников по разным методикам гидродинамической теории смазки сильно различаются между собой, мало соответствуют результатам лабораторных опытов и поэтому не могут служить надежным основанием для конструирования подшипников, предназначенных для работы в широком диапазоне удельных нагрузок и окружных скоростей. Существенно то обстоятельство, что погрешности, получаемые при использовании различных формул гидродинамической теории, увеличиваются при больших окружных скоростях вращения валов. Значительное расхождение расчетных и экспериментальных данных объясняется неточностями теоретических построений, основанных на неверных допущениях [8, 9]. [c.19] Наиболее грубым следует считать допущение, что вал и вкладыши подшипника являются идеально гладкими цилиндрическими телами, которые не деформируются в процессе приложения нагрузки. Действительное положение значительно отличается от такой идеализированной схемы. Под влиянием деформаций существенно изменяется классическая схема распределения давлений, приведенная на рис. 2. Как показали опыты Ф. П. Снеговского [8—10], торцевое истечение масла в области нагруженной зоны некоторых подшипников практически отсутствует и, следовательно, давление в продольном сечении не изменяется по закону параболы, а остается постоянным. Экспериментальные определения закономерностей распределения давлений по поперечному сечению подшипников также показывают значительные отклонения от теоретических предположений. Имеются существенные неточности в разработке, температурной задачи и в расчетных построениях теплового баланса подшипника. Эти неточности связаны спред-положением об охлаждении подшипника за счет торцевой утечки в нагруженной зоне, с осреднением температуры масла по окружности подшипника, с пренебрежением потерями на трение в ненагруженной зоне. [c.19] Действительные значения относительного зазора в нагруженной зоне подшипника и другие параметры можно было бы найти расчетным путем, определив закономерности деформирования, в том числе и упругого, деталей подшипника. Однако ввиду чрезвычайной сложности решения такой задачи можно воспользоваться экспериментальными данными, полученными в действительных условиях работы подшипников, и на этой основе проводить гидродинамические расчеты. Для применения указанного метода расчета подшипников необходимо предварительное проведение большого числа опытов в широком диапазоне удельных нагрузок и окружных скоростей скольжения. Отдельные разделы такой методики разработаны Ф. П. Снеговским [8—10]. [c.19] Учет деформируемости имеет наиболее существенное значение для облегченных подшипников, работающих в условиях значительных тепловыделений при высоких скоростях вращения. Прежде всего сюда относятся подшипники двигателей внутреннего сгорания. [c.20] Вернуться к основной статье