Dane |
Obliczenia |
Wyniki |
|
|
"Łożysko ślizgowe poprzeczne"
Dane: Q = 13KN - obciążenie; d = 300mm - średnica czopa; l = 100mm - czynna długość czopa; n = 1850 obr/min - prędkość obrotowa czopa;
Rysunek poglądowy:
Rysunek 1 Przykładowe łożysko ślizgowe z panewką 1800 .
Założenia konstrukcyjne: 1. Łożysko przeznaczone do produkcji jednostkowej (małoseryjnej). 2. Kąt opasania czopa przez panewkę β=1800. 3. Łożysko chłodzone naturalnie przez konwekcje. 4. Materiał na korpus łożyska EN-GJL-200 wg PN-79/M-83101 5. Materiał ma wał (czop) C35 ulepszany cieplnie do 210-230 HB. 6. Wstępnie zakładam smarowanie poprzez rowek smarny. 7. Technologia wykonania wysokości nierówności dla czopa Rzc=1,6μm a dla panewki Rzp = 3,2 μm.
1.Obliczenie podstawowych wielkości dla łożyska ślizgowego. 1.1 Obliczenie prędkości obwodowej czopa wału.
1.2 Obliczenie nacisków średnich.
Obliczenie siły wzdłużnej
1.3 Dobór materiału na panewkę.
Na podstawie średnich nacisków i natężenia pracy oraz tablicy 8.10 [I] dobieram stop niskocynowy Ł16 dla którego pmax=15 MPa i (pv)max=10-20 MW/m2.
Materiał został dobrany poprawnie.
1.4 Sprawdzenie czopa na zginanie.
Dla stali C35 kgo=64MPa.
Warunek został spełniony.
2. Dobór oleju.
Przyjmuję olej wg klasy lepkości ISO, VG100, wg [IV] str. 43, tablica 6. (PN-78/C-96098) dla którego średnia lepkość kinematyczna η w temperaturze 400C wynosi 100mPas.
3. Obliczenie wstępnego luzu. Dobór pasowania. 3.1 obliczam luz skuteczny względny.
Parametry które wpływają na wartość - materiał panewki sprężysty (małe E) -5%; - obciążenia stosunkowo małe (+5%); - łożysko samonastawne (-5%); - kierunek obciążenia stały (+5%); - prędkość obwodowa mała (-5%);
Z powyższych rozważań wychodzi (Schemat wg [V] 11.13 s.383.)
Na podstawie luzów granicznych dobieram pasowanie Ø300K7/m6 (wg Układu tolerancji i pasowań PN-EN20286-2) dla którego rzeczywiste wartości luzów przyjmują wartości:
Lśr=0,0075 mm Lmax=0,016 mm Lmin=-0,0088 mm
Zatem: Dmax=300,016 mm Dmin=300,088 mm dmax=299,984 mm dmin=299,991 mm
4. Lepkość dynamiczna.
Dla przyjętego wcześniej oleju oraz temperatury tB0=400C, lepkość dynamiczna η=100mPas (wg wykresu [III]) Druga pętla iteracji.
Dla temperatury wejściowej Trzecia pętla iteracji.
Dla temperatury wejściowej
5. Luzy względne.
5.Obliczenie minimalnej grubości filmu olejowego h0:
Gdzie: - h f - ugięcie czopa na brzegu - hp -wysokość nierówności panwi hp = Rzp = 3,2 μm - hc - wysokość nierówności czopa hc = Rzc = 1,6 μm
Rysunek 3.
hf = (tgφ*l)/2 = (tg(0.0037)*30000)/2 = 9.68 μm
6. Obliczenie liczby ekscentryczności
Liczba ekscentryczności κ powinna zawierać się w przedziale <0.5;0.95>.
7. Wyznaczenie teoretycznej liczby Somerfelda:
Przyjmuje się temperaturę pracy łożyska t=65°C. Obliczenie lepkości oleju w temp. 60°C:
8. Obliczenie współczynnika upływów bocznych λ:
Dla panwi o kącie opasania β = 180 ° -
7. Sprawdzenie liczby Somerfelda.
By wystąpiło tarcie płynne w łożysku musi być spełniony warunek:
Warunek spełniony
8. Wyznaczenie współczynnika tarcia płynnego.
9. Wyznaczenie mocy tarcia wewnętrznego.
10. Wyznaczenie temperatury pracy.
W - prędkość powietrza względem łożyska - w= 1m/s; K - współczynnik przewodzenia ciepła;
Ze względu na pokrycie łożyska pyłem przyjmuję K=15 Wg (II str. 225); t0 = 20C - temperatura otoczenia;
Natomiast:
A - powierzchnia wymiany ciepła korpusu i wału:
l0 - przyjęto na podstawie [I] - tablica 8,14.
Temperatura pracy wyniesie:
Dobór pierścienia smarującego:
Stosuję pierścień smarujący rowkowy. Dobór pierścienia wg [1] tab. 8,17.
Dla którego: D=320mm; b=5mm; s = 3mm; r = 0,5mm;
Kształt przekroju luźnego pierścienia rowkowego smarującego.
Literatura:
[I] J. Reguła, W. Ciania, PKM - Materiały pomocnicze do projektowania: tablice, ART, Olsztyn 1987 [II] J. Reguła, W. Ciania, PKM - Materiały pomocnicze do projektowania, ART, Olsztyn 1987 [III] Storna WWW „http://home.agh.edu.pl/~potoczny/tematy/Lepkosc-ISO-VG.jpg” [IV] Z. Lawrowski, Techniki smarowania, PWN, Warszawa 1996 [V] W. Korewa, K. Zygmunt , Podstawy konstrukcji maszyn cz.2, WNT, Warszawa 1975 [VI] R. Puszyński, Podstawowe układy i elementy łożyskowań, Gliwice 1993
|
|