Насосы гидравлических систем станков и машин - Леонов А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
С — 55 z9-7dl при -i-j- = 1,25 -г 2;
С = 502°>7d/ при ~ = 2-т-З
где г — число роликов;
. d — диаметр роликов в мм;
I — длина роликов в мм.
Для игольчатых подшипников
С — 250D°'7E/„,
где D — диаметр беговой дорожки вала в мм;
1п — полезная длина иглы в мм, = V 1* — <Р )",
d — диаметр иглы в мм.
Радиальные зазоры (начальные) для валов 012—25 мм для роликовых подшипников составляют 0,01—0,015 мм; для игольчатых
0,02—0,03 мм.
Окружной зазор между иглами должен быть не более d, а осевой зазор в пределах 0,2—0,4 мм.
Рабочие радиальные зазоры следует проверять исходя из натягов при посадке колец и температуры при работе насоса.
Игольчатые подшипники очень чувствительны к перекосам и защемлениям концов игл, поэтому, применяя их, наДо обратить особое внимание на точность изготовления сопряженных деталей.
Хорошие .результаты получают применением игольчатых подшипников с сепараторами, однако грузоподъемность и долговечность
при этом уменьшаются, так как количество игл, помещенное на беговой дорожке подшипника того 'же диаметра, уменьшается.
Для ограничения осевого перемещения роликов и игл обычно диаметр поверхности качения делают меньше диаметра вала.
При применении валов гладкой конструкции во втулки (наружные кольца) запрессовуются ограничительные кольца.
Валы и втулки изготовляются из цементуемой стали марок 20Х и 18ХГТ или азотируемой стали. Твердость цементованного слоя после закалки HRC 59-7-62 и азотированного HRC 62-7-66. Глубина цементованного слоя должна быть не менее 1 мм.
Поверхности качения валов и втулок после термической обработки должны быть обработаны до чистоты VVVV Ю, что достигается шлифованием и последующей доводкой.
Овальность и конусность не должны превышать 0,005 мм.
Смазка подшипников, помещенных в корпусе насоса, осуществляется перекачиваемым маслом, проникающим через зазоры из камеры нагнетания. У насосов с вынесенными наружу подшипниками с уплотнением валов смазка осуществляется по общим правилам для подшипников качения.
За последние годы развития гидродинамической теории смазки шестеренчатых насосов с высокими рабочими давлениями (до 150 кг!см2) получили применение подшипники скользящего трения.
Шестеренчатые насосы со скользящими подшипниками успешно применяются в отечественном тракторостроении для подачи жидкости в гидронавесные системы с давлением до 100 кг!см2.
Расчет подшипников скольжения ведется по гидродинамической теории смазки, разработанной петербургским проф. Н. П. Петровым, исходя из условий жидкостного трения, когда трущиеся поверхности разделены слоем масла толщиной 0,01—0,02 мм.
Для одномерного течения вязкой жидкости, когда поток ограничен твердой плоскостью, скорость ее потока меняется линейно (фиг. 8).
Для этих условий закон жидкостного трения Ньютона выражается следующей зависимостью:
(57)
где т — сила трения;
s — площадь, по которой пpoиqxoдят сдвиги слоев жидкости в м2; ^ — коэффициент, абсолютной вязкости масла в кг сек!м2\ v — скорость течения жидкости в м/сек; у—. высота масляного слоя в м.
Закон Ньютона справедлив и для случая, когда вязкая жидкость течет между двумя плоскостями, одна из которых перемещается от-носител ь но др у гой.
Фиг. 8. Изменение скорости течения вязкой жидкости при одномерном потоке.
39
Как видно из формулы (57), сила трения пропорциональна вязкости масла, плошади трущихся поверхностей и изменению скорости жидкости по высоте масляного слоя.
Если считать давление во всем объеме масляного слоя постоянным, то величина будет тоже постоянной и равной отноше-
нию-^- , тогда
х ~sV‘~T * (58>
что можно допустить при малой толщине масляного слоя.
Сила трения равна произведению нормального усилия на коэффициент трения, т. е.
х = Nf, (59)
где /—коэффициент жидкостного трения;
N — нормальная сила в кг.
Из формул (58) и (59)
* Ш ’
учитывая, что N = sp, где р — удельное давление масла в кг/см2,
f — _L VOL 1 ~~ h р '
Величина — называется характеристикой режима работы
подшипника и обозначается X.
Выражая X через угловую скорость вала насоса, получим
Х = (60)
р
Выражение (60) может иметь критическое значение, при котором масляная пленка между валом и вкладышем разрывается
«в.»
Коэффициент надежности режима можно определить из отношения характеристики рабочего режима X к его критической характеристике
*—Г-. (62)
' Ккр
При X > Х*р обеспечивается режим жидкостного трения.
Для нормальной работы подшипника необходимо наличие зазора
между валом и отверстием вкладыша, что дает возможность образоваться масляному клину, воспринимающему нагрузку подшипника (фиг. 9).
Сила Р стремится прижать вал к отверстию. На дуге сектора АО\В масляный клин испытывает сильное давление.
40
Для работы подшипника жидкостного трения необходимо, чтобы в нагруженной зоне была обеспечена минимально необходимая толщина масляного слоя hm\n, который бы не разрывался под действием давления от силы Р.
Так как вязкость масла резко уменьшается при повышении температуры, то обязательным условием нормальной работы подшипника является соблюдение температурного режима.
