Так как T B, 1 > ТB,0 , то следует, что температура подшипника ТB,0=60 °С должна быть скорректирована. Скорректированное предположение о температуре подшипника
Результаты дальнейшей итерации приведены в таблице 3. На седьмом этапе расчета разность между предполагаемой температурой подшипника ТB,0 и расчетной температурой подшипника ТB,1 составляет менее 1 °С. Температура подшипника ТB рассчитана с достаточной степенью точности. Так как ТB > Тlim, то диссипация тепла путем конвекции оказывается недостаточной. Поэтому подшипник следует охлаждать смазочным материалом (смазка под давлением)
Таблица 3 – Результаты итераций
Параметры | Единицы измерения | Этапы расчета | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
TB,0=Teff | °С | 60 | 105,6 | 198,27 | 91,49 | 266,25 | 136,5 |
ηeff | Па с | 0,019 | 0,0045 | 0,002 | 0,0065 | 0,002 | 0,0027 |
Ψeff | 1,48 | 2,03 | 5,28 | 1,86 | 3,96 | 2,4 | |
S0 | - | 2,26 | 18 | 96,9 | 10,5 | 154,14 | 41,9 |
ε | - | 0,425 | 0,82 | 0,966 | 0,716 | 0,95 | 0,883 |
hmin | м | 51,06 | 22 | 6,4 | 31,7 | 11,88 | 0,017 |
f'/ψeff | - | 1,48 | 3,1 | 0,5 | 5 | 0,9 | 3,5 |
Pf | Вт | 1485,3 | 4268,2 | 1064,8 | 6307,6 | 2414 | 5697,2 |
TB | °С | 287,6 | 751,4 | 217,5 | 1091,3 | 442 | 989,5 |
TB,0 | °С | 105,5 | 198,27 | 91,49 | 266,2554 | 136,5 | 245,9 |
При расчетах в этом случае используется смазочный материал VG 46 и относительная длинна подшипника В/D = 0,5. Но в этом случае не выполняется условие температур ( Разность между предполагаемой температурой подшипника ТB,0 и расчетной температурой подшипника ТB,1 составляет менее 1 градуса).
Поэтому ведем расчет при VG32 и В/D=0,75.
Таблица 1–Вязкостно-температурная зависимость для масла VG 32 и ρ=900 кг/м3
Tеff , o C | η eff (Tеff), Па×с |
40 | 0,03 |
50 | 0,021 |
60 | 0,014 |
70 | 0,009 |
Проверим ламинарный поток по уравнению
При предполагаемой температуре подшипника ТB,0=60 °С и предполагаемой плотности смазочного материала ρ=900кг/м3. Для вычислений определим, значение
Относительный зазор в подшипнике в соответствии с уравнениями составляет:Изменение относительного зазора в результате теплового воздействия составляет в соответствии с уравнением:
Эффективный относительный зазор в подшипнике в соответствии с уравнением составляет:
Предполагаемая температура подшипника
Эффективная динамическая вязкость смазочного материала при Teff=60 °С в соответствии с входными параметрами
Поток является ламинарным, поэтому настоящий стандарт для данного случая применим. Определим удельную нагрузку на подшипник в соответствии с уравнением :
Удельная нагрузка на подшипник
допустима, так как < lim. Отвод тепла путем конвекции.Эффективная угловая скорость согласно уравнению составляет:
Угловая скорость подшипника
Число Зоммерфельда согласно уравнению :
Относительный эксцентриситет является функцией величин So, B/D, W и определяется по таблицам
Минимальная толщина смазочного слоя согласно уравнению:
Удельный коэффициент трения согласно уравнению:
Коэффициент трения
Расход тепла, обусловленный мощностью трения, согласно уравнению:
Расход тепла через корпус подшипника и вал в окружающую среду согласно уравнению составляет:
Из соотношения Pth, f = Pth, amb следует, что