Определение предельных функциональных зазоров подшипника скольжения в условиях гидродинамической смазки

В статье рассмотрены факторы, влияющие на работу подшипника скольжения. Показано, что на основании основных положений теории гидродинамической смазки, переходя от формулы, характеризующей несущую способность смазочного слоя подшипников скольжения, к параметрам толщины масляного слоя и зазора, можно получить выражения для определения функциональных зазоров, в диапазоне которых подшипник будет работать в условиях гидродинамического трения. В результате проведенных расчётов подшипника скольжения редуктора привода транспортёра определены предельные функциональные зазоры для условия использования втулок различной длины в соответствии с ГОСТ ИСО 4379–2006. Обоснована рациональная длина цапфы подшипника скольжения исходя из величины наибольшего функционального зазора и его влияния на отклонение межосевого расстояния в зубчатой передаче редуктора. Предложена новая посадка Н8/f7 взамен рекомендуемых стандартом ГОСТ ИСО 4379–2006 Н8/g7 и Н8/e7, что гарантировано обеспечит наличие гидродинамического клина в начале эксплуатации и наиболее рациональный запас материалов на износ. Практическая значимость исследований заключается в возможности применения предложенного подхода при проектировании подшипников скольжения, работающих в условиях гидродинамической смазки, с целью определения рациональной длины и посадки сопрягаемых элементов подшипникового узла.

1. Захаров С.М. Гидродинамическая смазка: состояние и перспективы // Трение и износ. — 2010 (31), № 1, 78—92

2. Силуянова М.В., Фертиков А.О. Расчет процесса течения смазки в цилиндрическом подшипнике скольжения редуктора авиадвигателя // Авиационная промышленность. — 2019, № 1, 18—24

3. Rolink A., Jacobs G., Müller M., Jakobs T., and Bosse D. Investigation of Manufacturing-Related Deviations of the Bearing Clearance on the Performance of a Conical Plain Bearing for the Application as Main Bearing in a Wind Turbine // Journal of Physics: Conference Series. — 2022 (2257), 012006. doi:10.1088/1742-6596/2257/1/012006

4. Захаров С.М. Многоопорные валы с подшипниками скольжения: моделирование и оценка их работоспособности // Трение и износ. — 2017 (38), № 3, 208—216

5. Иванов В.А. Программный комплекс расчета давления в смазочном слое подшипника скольжения // Сибирский журнал науки и технологий. — 2018 (19), № 3, 540—549. DOI 10.31772/2587-6066-2018-19-3-540-549.

6. Ахвердиев К.С., Александрова Е.Е., Константинов В.А. Гидродинамическая смазка радиального подшипника повышенной несущей способности, обусловленной профилем его опорной поверхности и шероховатостью поверхности вала // Вестник Донского государственного технического университета. — 2010 (10), № 3(46), 325—329

7. Jin Y. A Study on Distribution Rules of Dynamics Temperature and Pressure in Plain Bearing // Key Engineering Materials. — 2013 (567), 91—97. doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.567.91

8. Baş H. Investigation of the Effects of Surface Roughness on Friction Behavior in Hydrodynamic Radial Plain Bearings // Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. — 2022, no. 12(3), 877—887. doi: 10.17714/gumusfenbil.1006203

9. Souri K., Vallejo Maldonado P., Chainov N., and Krasnokutsky A. Hierarchy of Methodology for Calculating the Plain Bearing of an internal Combustion Engine // AIP Conference Proceedings. — 2022 (2559), 020007. doi: 10.1063/5.0100353.

10. Regis A., Linares J., Arroyave-Tobón S., and Mermoz E. Numerical Model to Predict Wear of Dynamically Loaded Plain Bearings // Wear. — 2022, (204467), 508—509. doi: 10.1016/j.wear.2022.204467

11. Vela D., Vela I., and Miclosina C. Tribological Analysis of a Radial Plain Bearing // Robotica & Management. — 2022, no. 27, 41—44. doi: 10.24193/rm.2022.1.8

12. Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж., Темасова Г.Н. [и др.] Расчет допуска посадки с зазором для повышения относительной износостойкости соединений // Трение и износ. — 2023 (44), № 3, 261—269. DOI 10.32864/0202-4977-2023-44-3-261-269

13. Leonov O. A. and Shkaruba N. Z. Calculation of Fit Tolerance by the Parametric Joint Failure Model // Journal of machinery manufacture and reliability. — 2020 (49), no. 12, 1027—1032. doi: 10.3103/S1052618820120092

14. Wollmann T., Nitschke S., Klauke T., Behnisch T., Ebert C., Füßel R., Modler N., and Gude M. Investigating the Friction, Wear and Damage Behaviour of Plain Bearing Bushes of the Variable Stator Vane System // Tribology International. — 2021, no. 165(1), 107280. doi: 10.1016/j.triboint.2021.107280

15. Романов А.Б., Палей М.А., Брагинский В.А. Допуски и посадки: Справочник в 2 томах. — Санкт-Петербург: Политехника. — 2009