§ 16.6. Значение скоростей в любом слое
Подставляем значение Q в уравнение (16.5) и находим
Это давление масла в зазоре и уравновешивает внешнюю нагрузку F, а движение пластины А происходит при жидкостном трении. Уравнение (16.7) позволяет построить график давления (рис. 16.4, в). Максимум давления смещен к узкой стороне зазора.
Используя полученные решения, можно сделать следующие выводы.
1. Так как расход жидкости Q одинаков во всех сечениях сужающегося зазора, то средняя скорость течения должна увеличиваться справа налево (рис. 16.4, в). В то же время на границах с пластинами скорости жидкости постоянны и равны скоростям пластин. В сечении, совпадающем с максимумом давлений, dpB/dx = — G = 0. При этом, согласно уравнению (16.3), скорость ν в этом сечении изменяется по линейному закону пропорционально у. Теперь нетрудно понять, что, по условию увеличения средней скорости справа налево, эпюра в сечении hx будет вогнутой, а в сечении h2 — выпуклой.
Значение скоростей в любом слое и в любом сечении можно рассчитать по уравнению (16.3).
2. Установим зависимость давления от толщины масляного слоя. В среднем сечении h = (h1 + h2)/2. При этом после подстановки в (16.7) получим
Используя полученные решения, можно сделать следующие выводы.
1. Так как расход жидкости Q одинаков во всех сечениях сужающегося зазора, то средняя скорость течения должна увеличиваться справа налево (рис. 16.4, в). В то же время на границах с пластинами скорости жидкости постоянны и равны скоростям пластин. В сечении, совпадающем с максимумом давлений, dpB/dx = — G = 0. При этом, согласно уравнению (16.3), скорость ν в этом сечении изменяется по линейному закону пропорционально у. Теперь нетрудно понять, что, по условию увеличения средней скорости справа налево, эпюра в сечении hx будет вогнутой, а в сечении h2 — выпуклой.
Значение скоростей в любом слое и в любом сечении можно рассчитать по уравнению (16.3).
2. Установим зависимость давления от толщины масляного слоя. В среднем сечении h = (h1 + h2)/2. При этом после подстановки в (16.7) получим
Учитывая малое значение угла а, приближенно принимаем (hl—h2)/h !%1 и (/*! + h2)/hl« 1. Тогда
Следовательно, давление обратно пропорционально толщине масляного слоя. В подшипниках эта толщина имеет порядок десятых и сотых долей миллиметра и поэтому давление может достигать очень больших значений.
3. Если угол α наклона пластины А стремится к нулю, то в пределе будет h1=h = h2 и в уравнении (16.7) получим
Из этого следует важный вывод о том, что одним из условий образования режима жидкостного трения является сужающийся зазор, который принято называть клиновым.
В нашем примере начальный клиновый зазор образуется с помощью скошенной кромки пластины А. Если конструкция подшипника не имеет клинового зазора, то в подшипнике не может образоваться жидкостное трение. Например, простой плоский подпятник (см. рис. 16.1,6) не имеет клинового зазора и не может работать при жидкостном трении. Для образования клинового зазора, а следовательно, и условий жидкостного трения опорной поверхности подпятника придают специальную форму (см. рис. 16.11).
В радиальных подшипниках клиновая форма зазора свойственна самой конструкции подшипника. Она образуется за счет смещения центров цапфы вала и вкладыша (рис. 16.5, а).
3. Если угол α наклона пластины А стремится к нулю, то в пределе будет h1=h = h2 и в уравнении (16.7) получим
Из этого следует важный вывод о том, что одним из условий образования режима жидкостного трения является сужающийся зазор, который принято называть клиновым.
В нашем примере начальный клиновый зазор образуется с помощью скошенной кромки пластины А. Если конструкция подшипника не имеет клинового зазора, то в подшипнике не может образоваться жидкостное трение. Например, простой плоский подпятник (см. рис. 16.1,6) не имеет клинового зазора и не может работать при жидкостном трении. Для образования клинового зазора, а следовательно, и условий жидкостного трения опорной поверхности подпятника придают специальную форму (см. рис. 16.11).
В радиальных подшипниках клиновая форма зазора свойственна самой конструкции подшипника. Она образуется за счет смещения центров цапфы вала и вкладыша (рис. 16.5, а).