15.5. Тепловой расчет подшипника
Для составления теплового баланса подшипника необходимо знать, сколько масла протекает через подшипник в единицу времени, т. е. его расход. Расход масла необходимо знать и для расчета смазочной системы.
Полный расход масла определяется истечением его через торцы в нагруженной и ненагруженной зонах и через канавки для смазывания.
Рис. 15.3. Смазочные канавки в подшипнике
Расход масла через торцы подшипника в секунду
где
— безразмерный коэффициент:
— коэффициент расхода масла через торцы нагруженной зоны, определяемый по табл. 15.12;
- коэффициент расхода масла через торцы ненагруженной зоны;
— коэффициент, учитывающий истечение масла через канавки для смазывания.
При двух канавках в плоскости разъема подшипника (рис. 15.3)
где
— давление при принудительной подаче масла в подшипник;
— среднее давление:
— безразмерный коэффициент, определяемый по табл. 15.13.
Коэффициент
определяется по формуле
где
— безразмерный коэффициент, определяемый по табл. 15.13. Размеры
рекомендуется определять по формулам:
Теплота, переносимая маслом
где с — объемная теплоемкость масла,
— расход
масла,
температура масла на входе и выходе из подшипника.
Теплота, отводимая корпусом подшипника во внешнюю среду
где
— коэффициент теплопередачи,
; А — площадь поверхности подшипника, обдуваемой воздухом,
— средняя температура масла в нагруженной зоне;
— температура окружающего воздуха.
Средние значения
лежат в пределах
При обдуве подшипника воздухом
где
— скорость воздуха,
Уравнение теплового баланса при установившемся режиме работы подшипника
Р — рассчитывается по формуле (15.6).
Поскольку температура масла в нагруженной зоне подшипника заранее неизвестна, то, задаваясь значениями средней температуры масла, можно вести гидродинамический расчет подшипника методом последовательных приближений. Температура масла, при которой удовлетворяется условие (15.5), является искомой, и для этой температуры нужно проверять условие (15.13).
Точно так же методом последовательных приближений приходится решать задачи по определению оптимальных значений или вязкости масла
на основе условия (15.13).