Розрахунок підшипника

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
1. Завдання
2. Розрахунок підшипника вручну
3. Розрахунок підшипника в APM WinMachine
4. Висновки за результатами розрахунку

Завдання:
Потрібно виконати розрахунок радіального підшипника ковзання турбіни, що працює в режимі рідинного тертя (рисунок 1), за такими даними:
· Радіальна сила Fr = 145 кН,
·
· SHAPE \ * MERGEFORMAT
частота обертання вала n = 1080 об / хв,
· Діаметр шийки вала d = 350 мм,
· Довжина вкладиша b = 350 мм,
· Кут охоплення б = 180 °,
· Чистота обробки контактної поверхні шийки валу Ra1 = 1 мкм і вкладиша Ra2 = 1 мкм,
· Неціліндрічность валу Нц1 = 0,025 мм і отвори Нц2 = 0,03 мм,
· Мастильний матеріал ОМТІ,
· Температура масла в гідросистемі t0 = 50С °,
· Тиск масла в гідросистемі pe = 0,18 МПа.
· Масло подається в ненавантажену частина підшипника.

2 Розрахунок підшипника вручну
Умови роботи підшипника ковзання в істотній мірі залежать від якості обробки поверхонь, що труться. Шорсткість поверхні характеризується параметрами Ra і Rz. Тут Ra - середнє арифметичне відхилення профілю в межах базової довжини, Rz - висота мікронерівностей профілю по десяти точках у межах базової довжини.
Можна вважати, що Rz 4Ra, тому маємо
Rz1 = 4 мкм, Rz2 = 4 мкм.
Кутова швидкість обертання вала
с-1.
Окружна швидкість обертання вала
м / с.
Відносний зазор (Де д - абсолютний зазор) обчислюємо за рекомендованою залежності
.
Визначаємо абсолютний радіальний зазор
мм.
Усі наступні обчислення необхідно проводити, грунтуючись на відомій температурі масла в підшипнику, так як ця температура визначає в'язкість масла і, отже, навантажувальну здатність підшипника.
На першому етапі обчислень температура масла в підшипнику не відома (але завжди вище, ніж у гідросистемі). Доводиться ставити її початкове наближення з наступним уточненням фактичної температури масляного шару. Тобто, завдання розрахунку підшипника ковзання є ітераційної завданням.
При першій ітерації температуру масла приймаємо рівної С. Для сорту масла ОМТІ при вказаній температурі за графіками, наведеними на рисунках А.1 - А.3 в Додатку
§ динамічну в'язкість ,
§ щільність кг/м3,
§ теплоємність із = 1800 .
Коефіцієнт навантаженості підшипника визначаємо за формулою

Використовуючи таблицю А.1, для заданого кута охоплення б = 180 ° за отриманим значенням і відношенню b / d = 1 шляхом лінійної інтерполяції знаходимо величину відносного ексцентриситету .
SHAPE \ * MERGEFORMAT

Мінімальну товщину масляного шару в підшипнику (малюнок 2) визначаємо [1] за формулою
мм.
Умова, при якому відсутній безпосередній контакт рухомих поверхонь, має вигляд
hmjn> hmin0,
де hmin0 - мінімально допустимий (критичний) зазор, при якому в підшипнику зберігається режим рідинного тертя. Ця величина обчислюється за формулою

При обчисленні hmin0 значення прогину осі валу на ширині підшипника s приймалося рівним нулю, тому що в даному випадку навантаження на вал і схема його спирання невідомі. У випадку, коли ці параметри відомі, величину прогину можна визначити, виконавши автоматизований розрахунок валу.
З отриманих результатів видно, що в нашому випадку рідинної режим тертя в підшипнику забезпечується,
hmjn = 0,0906 мм> hmin0 = 0,0355 мм .
Переходимо до визначення коефіцієнта тертя в підшипнику. Він обчислюється за формулою
.
Потужність, що виділяється в підшипнику за рахунок тертя
кВт.
Момент сил тертя
.
Коефіцієнт опору обертанню
.
Виконаємо розрахунок витрати масла в підшипнику. Коефіцієнт окружного витрати масла в підшипнику
.
Коефіцієнт торцевого витрати масла в зони навантаження при б = 180є визначаємо по таблиці з використанням лінійної інтерполяції в залежності від відносного ексцентриситету і відносини b / d; в даному випадку він дорівнює q1 = 0,14444
Коефіцієнт торцевого витрати в ненавантаженої зоні не визначається. У нашому випадку q2 = 0, тому що підведення масла здійснюється в ненавантаженої частини підшипника.
- Коефіцієнт, що визначається за таблицею в залежності
від б і е. = 0,3795
Приріст температури в змащувальному шарі
.
Температура масла при вході в мастильний шар
.
Середня температура масла в зазорі
.
Розглянута ітерація проводилася у припущенні, що температура масла дорівнює t '= 55 ° С, а отримана в результаті обчислень середня температура масла відрізняється від прийнятої спочатку, тому необхідно провести другу ітерацію. В якості вихідної температури масла вибираємо t "= t'm = 60 ° С.
Уточнюючи на графіку (рисунок А.1) значення в'язкості для цієї температури, знаходимо м = 0,019 Па · с. Значення питомої теплоємності і щільності мастильних матеріалів не так істотно залежать від температури в даному інтервалі, тому їх уточнення не має особливого сенсу.
Далі виконуємо весь розрахунок, починаючи з розрахунку коефіцієнта навантаженості підшипника, заново.
Отримуємо

З таблиці

Тоді
мм.
Умова відсутності безпосереднього контакту поверхонь виконується, так як
hmjn = 0,0906 мм> hmin0 = 0,0355 мм .
Далі отримуємо
,
кВт,
,
,
.
З таблиці знаходимо q1 = 0,1444
Потім визначаємо
q2 = 0,
,
,
.
Розглянута ітерація проводилася у припущенні, що температура масла дорівнює t '= 60 ° С, а отримана в результаті обчислень середня температура масла незначно відрізняється від прийнятої спочатку, тому необхідно необхідності проведення наступної ітерації немає.
Результати розрахунку для двох ітерацій представлені в таблиці 2.
Таблиця 2
Параметр,
Результати при різних ітераціях
Ітерація 1
Ітерація 2
Прийняте значення середньої температури мастила
55
60
В'язкість мастила при середній температурі м, Па · с
0,02
0,019
Коефіцієнт навантаженості підшипника Фr
1,4903
1,5683
Відносний ексцентриситет е
0,693
0,707
Мінімальна товщина масляної плівки hmin
0,0906
0,0865
Мінімально дпустімая товщина масляної плівки hmin0
0,0355
0,0355
Коефіцієнт тертя в підшипнику f
4,482 ∙ 10-3
4,308 ∙ 10-3
Потужність, що виділяється в пошіпніке P, кВт
12,857
12,363
Момент сил тертя Tf, Н ∙ м
113,746
109,316
Коефіцієнт опору обертанню
3,959
4,004
Коефіцієнт окружного витрати мастила q0
0,07675
0,0732
Коефіцієнт торцевого витрати мастила q1 в зони навантаження
0,1444
0,1444
Приріст температури в змащувальному шарі
10,704
10,289
Температура мастила на вході в мастильний шар
55,688
55,219
Середня температура мастила в зазорі
61,040
60,363
Остаточно маємо значення середньої температури масла в зазорі .
Максимальна температура масла в зазорі
.
Витрата масла, який забезпечує працездатність підшипника


3. Розрахунок підшипника в APM WinMachine
Перш за все, задається тип підшипника (радіальний підшипник рідинного тертя, радіальний підшипник напіврідинного тертя або завзятий підшипник). У даному випадку ми маємо радіальний підшипник рідинного тертя. Далі в довільному порядку повинні бути задані геометрія, параметри роботи, параметри масла.

Малюнок 3.
Після того, як всі параметри задані (Малюнок 3), клацаємо мишею по пункту Розрахунок падаючого меню, а потім по кнопці Результати. З'являється вікно Результати розрахунку (малюнок 4), в якому наводяться основні результати розрахунку.

Малюнок 4.
На малюнку 5 показані результати розрахунку для розглянутого прикладу збережені у вигляді текстового документа
Тип підшипника: Радіальний підшипник рідинного тертя
Діаметр валу, мм ...
350
Радіальна сила, Н. ..
145000
Довжина контактної зони, мм ...
350
Швидкість обертання, об.хв ...
1080
Чистота поверхні вала, мкм
1
Температура масла, град ...
50
Чистота поверхні отвору, мкм
1
Тиск масла, Па ...
3e +180
Неціліндрічность валу, мм ...
0.025
Кут контакту масла, град ...
180
Неціліндрічность отвори, мм ...
0.03
Радіальний зазор, мм ...
не визначено
Теплоємність масла, Вт / м * град
1800
В'язкість масла при температурі 1, Па * с ...
0.02
Щільність масла, кг / куб.м.
1130
В'язкість масла при температурі 2, Па * с ...
0.019
Обрана марка масла:
ОМТІ
Температура 1, град ...
55
Подача мастила в:
ненавантажену зону
Температура 2, град ...
60
Мінімальна товщина мастильної плівки
0.103352
мм
Критична товщина мастильної плівки
0.0355
мм
Рекомендований радіальний зазор
0.295291
мм
Максимальна температура масла
68,9399
град
Середня температура масла
63.0963
град
Втрати на тертя в підшипнику
13.7126
кВт
Повне споживання
0.000579679
куб.м / с
Малюнок 5


Зіставлення цих значень з тим, що дає розрахунок вручну, показує досить близький збіг результатів.
4. Висновки за результатами розрахунку
Оптимальні умови роботи підшипника досягаються при рекомендованому значенні радіального зазору 0,1361 мм . Витрата масла при

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Шелофаст В.В. Основи проектування машин. - М.: Изд-во АПМ. - 472 с.
2. Шелофаст В.В., Чугунова Т.Б. Основи проектування машин. Приклади розв'язання задач. - М.: Изд-во АПМ. - 240 с.
3. Конструювання і САПР теплотехнічного обладнання Методичні вказівки і завдання до виконання курсової роботи.

АЛМАТИНСКИЙ ІНСТИТУТ ЕНЕРГЕТИКИ ТА ЗВ'ЯЗКУ

Кафедра інженерної графіки та прикладної механіки

Курсова робота
КОНСТРУЮВАННЯ І САПР Теплотехнічне обладнання
Виконав: ________
Перевірив :_________
Алмати 2006.

Додаток А
Довідкові дані до розрахунку радіальних підшипників кочення, що працюють в режимі рідинного тертя
Рисунок А.1 - Залежність динамічної в'язкості деяких
мастильних матеріалів від температури

Рисунок А.2 - Залежність щільності деяких мастильних матеріалів
від температури
Рисунок А.3 - Залежність питомої теплоємності деяких
мастильних матеріалів від температури



Таблиця А.1 - Значення коефіцієнтів навантаженості підшипника для кута охоплення а = 180 °

b / d
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,5
0,300
0,133
0,182
0,234
0,282
0,339
0,391
0,440
0,487
0,529
0,610
0,400
0,209
0,283
0,361
0,439
0,515
0,589
0,658
0,723
0,784
0,891
0,500
0,317
0,427
0,538
0,647
0,754
0,853
0,947
1,033
1,111
1,248
0,600
0,493
0,655
0,816
0,972
1,118
1,253
1,377
1,489
1,530
1,763
0,650
0,622
0,819
1,014
1,199
1,371
1,528
1,669
1,796
1,912
2,099
0,700
0,819
1,070
1,312
1,538
1,745
1,929
2,097
2,247
2,375
2,600
0,750
1,098
1,418
1,720
1,965
2,248
2,469
2,664
2,838
2,990
3,242
0,800
1,572
2,001
2,399
2,754
3,067
3,372
3,580
3,787
3,968
4,266
0,850
2,428
3,036
3,580
4,053
4,459
4,808
5,106
5,364
5,586
5,947
0,900
4,261
5,412
6,029
6,721
7,294
7,772
8,186
8,533
8,831
9,304
0,925
6,615
7,956
9,072
9,992
10,753
11,380
11,910
12,350
12,730
13,340
0,950
10.706
12,640
14,140
15,370
16,370
17,180
17,860
18,430
18,910
19,680
0,975
25,620
29,170
31,880
33,990
35,660
37,000
38,120
39,040
32,810
41,070
0,990
75,860
83,210
88,900
92,890
96,350
98,950
101,15
102,90
104,42
106,84
Таблиця А.2 - Значенні коефіцієнтів навантаженості підшипника дли кута охоплення а = 120 °

b / d
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1.5
0,300
0,103
0,135
0,166
0,195
0,221
0,245
0,276
0,286
0,303
0,332
0,400
0,188
0,245
0,299
0,349
0,395
0,436
0,473
0,506
0,535
0,583
0,500
0,261
0,364
0,441
0,512
0,576
0,633
0,683
0,772
0,776
0,831
0,600
0,463
0,592
0,709
0,815
0,909
0,992
1,064
1,126
1,181
1,271
0,650
0,620
0,788
0,935
1,068
1,184
1,285
1,372
1,448
1,513
1,622
0,700
0,826
0,979
1,221
1,385
1,525
1,644
1,749
1,838
1,914
2,041
0,750
1,144
1,420
1,656
1,862
2,043
2,185
2,311
2,499
2,519
2,663
0.800
1,676
2,052
2,365
2,632
2,856
3,042
3,206
3,335
3,450
3,667
0,850
2,674
3.209
3,654
4,013
4,312
4,540
4,766
4,941
5,089
5,328
0,900
4,717
5.556
6,213
6,749
7,181
7,508
7,800
8,075
8,283
8,618
0,925
6,880
7.994
8,849
9,537
10,085
10,532
10,901
11,208
11,471
11,890
0,950
12,570
13,550
14,800
15,780
16,560
17,220
17,700
18,130
18,490
19,060
0,975
29,330
32,220
34,300
35,860
37,190
38,080
38,900
39,580
40,150
41,060
0,990
90,500
95,520
99,030
101,73
103,79
105,47
106,84
107,98
108,93
110,48
Таблиця А.3 - Значення коефіцієнтів торцевого витрати підшипника q1 для кута охоплення б = 180 °

b / d
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,5
0,300
0,109
0,105
0,100
0,095
0,090
0,085
0,081
0,076
0,072
0,065
0,400
0,135
0,129
0,122
0,115
0,107
0,102
0,096
0,091
0,086
0,076
0,500
0,166
0,156
0,147
0,138
0,129
0,121
0,113
0,106
О, Ю0
0,088
0.600
0,194
0,182
0,169
0,158
0,146
0,136
0,127
0,118
0,111
0,098
0,650
0,206
0,192
0,178
0,165
0,153
0,141
0,131
0,122
0,114
0,101
0,700
0,217
0,200
0,185
0,170
0,157
0,145
0,139
0,124
0,117
0,101
0,750
0,222
0,203
0,186
0,172
0,156
0,143
0,132
0,122
0,114
0,099
0,800
0,224
0,203
0,185
0,168
0,153
0,138
0,128
0,119
0,110
0,096
0,850
0,218
0,198
0,176
0,158
0,143
0,130
0,119
0,110
0,102
0,088
0,900
0,208
0,184
0,163
0,146
0,131
0,119
0,109
0,100
0,092
0,080
0.925
0,194
0,170
0,150
0,133
0,119
0,108
0,098
0,090
0,084
0,072
0,950
0,178
0,153
0,134
0,118
0,106
0,096
0,087
0,080
0,074
0,064
0,975
0,145
0,133
0,107
0,009
0,084
0,075
0,068
0,063
0,058
0,050
Таблиця А.4 - Значення коефіцієнтів торцевого витрати підшипника q1 для кута охоплення б = 120 °

b / d
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
I, 1
I, 2
1,3
1,5
0,300
0,072
0,067
0,062
0,057
0,053
0,048
0,045
0,042
0,039
0,034
0,400
0,087
0,080
0,074
0,068
0,062
0,058
0,053
0,050
0,046
0,040
0.500
0,098
0,089
0.082
0,075
0,069
0,063
0,058
0,054
0,050
0,044
0,600
0,106
0,096
0,087
0,079
0,072
0,066
0,061
0,056
0,052
0,046
0,650
0,111
0,100
0,090
0,082
0,074
0,068
0,062
0,058
0,053
0,046
0,700
0,115
0,103
0,093
0,084
0,076
0,069
0,063
0,058
0,054
0,047
0,750
0,117
0,104
0,093
0,084
0,075
0,069
0,063
0,058
0,054
0,047
0,800
0,117
0,103
0,092
0,082
0,074
0,067
0,061
0,056
0,052
0,044
0,850
0,113
0,098
0,086
0,077
0,069
0,063
0,057
, 0,052
0,048
0,042
0,900
0,105
0,090
0,079
0,070
0,062
0,057
0,052
0,047
0,043
0,038
0,925
0,098
0,084
0,073
0,064
0,057
0.052
0,047
0,043
0,040
0,034
0,950
0,087
0,074
0,064
0,056
0,050
0,045
0,041
0,038
0,035
0,030
0,975
0,064
0,054
0,046
0,041
0,036
0,032
0,030
0,027
0,025
0,022
Таблиця А.5 - Значення коефіцієнта

значення
= 180 °
= 120 °
0,300
0,194
0,246
0,400
0,227
0,285
0,500
0,273
0,329
0,600
0,323
0,380
0,650
0,352
0,408
0,700
0,384
0,437
0,750
0,417
0,468
0,800
0,454
0,501
0,850
0,469
0,536
0,900
0,535
0,573
0,950
0,562
0,612
0,975
0,609
0,632

Утв.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
308.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Складання схем розташування полів допусків стандартних сполучень Розрахунок з`єднання підшипника
Конструкція букси підшипника
Визначення посадки для підшипника ковзання в умовах рідинного тертя Засоби вимірювання
Розрахунок випрямляча розрахунок транзисторного підсилювального каскаду синтез логічних схем
Кінематичний розрахунок приводу стрічкового конвеєра і розрахунок черв`ячної передачі
Тяговий розрахунок і розрахунок паливно економічної характеристики автотранспортного засобу
Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристики автотранспортного засобу
Розрахунок ділянки контактної мережі станції і перегону Розрахунок навантажень
Тяговий розрахунок і розрахунок паливно економічної характеристики автотранспортного засобу
© Усі права захищені
написати до нас