Пример 23.1. Проверить подшипник оси тележки (см. рис. 22.1), если размеры шейки: d = 60 мм и / = 70 мм. Радиальная нагрузка на подшип­ник R_r = 16 кН при максимальной угловой скорости оси ω = 30 рад/с. Материалы вкладыша — Бр05Ц5СЗ, материал оси — нормализованная сталь 45.

Решение. 1. Окружная скорость шейки оси

υ = ωά/2 =30-0,06/2 м/с = 0,9 м/с.

2. Для Бр05Ц5СЗ принимаем \р_т]=4 Н/мм², [р_ти]= = 4 МН«м/(м²'С).

3.   Среднее давление в подшипнике [формула (23.1)]

^{=                                                                                    н}/^мм2 = ³·⁸ Н/мм² = 3,8 МН/м²<[р_т],

что допустимо.

4.  Проверка подшипника на нагрев и отсутствие заедания [формула (23.2)]:

p_mv = 3,8-0,9 МН'М/(м²-с) = = 3,42 МН·м/(м²*с) <.\рт и] —

подшипник для заданного режима работы пригоден.

§ 23.7. Работа вкладышей в условиях жидкостной смазки

Для обеспечения жидкостной смазки соблюдают следующие условия:

а)  зазор между поверхностями трения должен быть требуемо­го размера (см. рис. 23.6);

б)   масло необходимой вязкости должно надежно заполнять зазор и непрерывно пополняться (см. рис. 23.6);

в)  скорость скольжения должна быть достаточной для созда­ния необходимой гидродинамической поддерживающей силы за счет заклинивания смазочного материала;

г)  смазочный материал должен полностью разделять трущие­ся поверхности (см. рис. 23.7).

Режим жидкостной смазки удается получить при правильном проектировании и тщательном изготовлении подшипника.

Расчет подшипников скольжения, работающих при жид­костной смазке, производится на основе гидродинамической тео­рии смазки, которая основана на решении дифференциальных уравнений гидродинамики вязкой жидкости. Эта теория доказы­вает, что гидродинамическое давление может развиваться только в клиновом зазоре (см. эпюру на рис. 23.6). Толщина h масляного слоя в самом узком месте (см. рис. 23.7) зависит от режима рабо­ты подшипника. Чем больше вязкость смазочного материала и угловая скорость цапфы, тем больше h. С увеличением нагрузки h уменьшается. При установившемся режиме работы толщина h должна быть больше суммы микронеровностей цапфы δι и вкла­дыша 6г:

h = K (δι + δ₂),                                      (23.3)

где К^2 — коэффициент запаса, учитывающий изгиб цапфы, а также неточности изготовления и сборки.

Гидродинамический расчет подшипников, работающих в ре­жиме жидкостной смазки, является основным и выполняется как проверочный для контроля выполнения условий жидкостной смазки.