МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Гидродинамические радиальные подшипники скольжения, работающие в стационарном режиме

КРУГЛОЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ

ПОДШИПНИКИ

Ч асть з

Допустимые рабочие параметры

Издание официальное

М ЕЖГОСУДАРСТВЕННЫ Й СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ Минск

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 344 «Подшипники скольжения». Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ) Госстандарта России

ВНЕСЕН Госстандартом России

2    ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 19 от 24 мая 2001 г.)

За принятие проголосовали:

Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 7902-3—98 «Гидродинамические радиальные подшипники скольжения, работающие в стационарном режиме. Круглонилинлричсскис подшипники. Часть 3. Допустимые рабочие параметры»

3    Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 февраля 2002 г. № 69-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 7902-3-2001 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2002 г.

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов,2002

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

Содержание

1    Область применения....................................................... I

2    Нормативные ссылки...................................................... I

3    Рабочие параметры для    исключения износа..................................... I

4    Рабочие параметры для    исключения чрезмерной    механической нагрузки...............5

5    Рабочие параметры для    исключения чрезмерной    тепловой нагрузки...................5

6    Рабочие параметры для    зазора подшипника.....................................6

Приложение А Библио!рафия.................................................7

III

МЕЖГОСУДАРСТВЕН II Ы Й СТАНДАРТ

Гидродинамические радиальные подшипники скольжения, работающие в стационарном режиме

КРУГЛОЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

Ч а с т ь 3

Допустимые рабочие параметры

Hydrodynamic plain journal bearings under steady-state conditions. Circular cylindrical bearings. Part 3. Permissible operational parameters

Дата введения 2002—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает эмпирические допустимые значения критической толщины смазочного слоя h|_im. максимальной допустимой удельной нагрузки на подшипник р\_т. предельной допустимой температуры подшипника 7j,_m, представляющие собой геометрически и технологически зависимые эксплуатационные пределы трибологической системы подшипников скольжения.

Настоящий стандарт распространяется на круглоцилинлричсскис подшипники скольжения, рассчитанные согласно ГОСТ ИСО 7902-1.

Установленные эмпирические значения могут быть модифицированы для определенных случаев применения, например, при учете информации, поступающей от изготовителей.

Описания используемых обозначений и примеры расчета приведены в ГОСТ ИСО 7902-1.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на ГОСТ ИСО 7902-1-2001 Гидродинамические радиальные подшипники скольжения, работающие в стационарном режиме. Круглоцилинлричсскис подшипники. Метод расчета

3    Рабочие параметры для исключения износа

3.1    При сохранении допустимой критической толщины смазочного слоя /»_)im достигается полное смазывание подшипника скольжения, обеспечивающее наименьшее возможное изнашивание и низкую восприимчивость к дефектам. Смазочный материал не должен содержать загрязняющих примесей, способствующих увеличению изнашивания, возникновению задира и местного перегрева, что может нарушить нормальное функционирование подшипника скольжения. При необходимости смазочный материал следует профильтровать.

3.2    Допустимую критическую толщину смазочного слоя /»,_im. характеризующую переход к смешанному трению (см. 6.6 ГОСТ ИСО 7902-1). определяют по уравнению:

Лцш =    ⁺    ♦    '/:    %    ⁺ '/г У ⁺    (I)

учитывающему согласно рисунку I следующие составляющие:

— сумму средних высот неровностей поверхности скольжения подшипника и вала при идеальном расположении (линия X— X) |/fcu + /?сД

II мание официальное

3.5    Пример определения    Л_Кт,    Л_вж._сГГ.|,_т    и    /Wi,_m    ^в    соответствии    с рисунком 2.

Заданные величины:

В/П = 0.5; С/2 = 85x10* м; т = 6x10 ⁶ м;

“5x10 ⁶ м; i = 6; h_mn = 8.5x10* м; е - I- ¹ = 0.9.

При значении В/D = 0.5 по рисунку 2 Е = 0.86. при значениях /' = 6 и е = 0.9 по рисунку 2 6 = 1,85.

Следовательно:

'Weir = 0.86/ 1.85x5x10 ⁶ - 2.32x10 ⁶ м;

Л_Нт = 6x10-* + 2.32x10 ⁶ = 8.32x10 ⁶ м.

Так как /»_min > то /;_mjn = 8.5x10 * м допустимо.

Далее определяют:

/'wav.cfT.lim “ 8.5x10 ⁶ - 6x10 ⁶ - 2.5x10 ⁶ MI /'wav.hm = 1.85/0.86x2.5x10 -* = 5,38x10 * м.

3.6    На практике отклонения от формы в большинстве случаев неравномерны. Для определения /'wav.cn решающим фактором является наличие волн на нагруженной поверхности скольжения.

Для процессов приработки под малой нагрузкой при небольшой скорости скольжения можно допустить значительно меньшую минимальную толщину смазочного слоя в связи со сглаживанием и приработкой поверхности скольжения. При необходимости, следует использовать подшипниковый материал с хорошими приработочными свойствами.

И таблице I приведены эмпирические допустимые значения для Предположим, что вал имеет среднюю высоту неровностей поверхности Rz_} £ 4 мкм. поверхность скольжения имеет небольшие погрешности геометрии, сборка выполнена аккуратно и смазочный материал соответствующим образом отфильтрован.

4

Таблица I — Эмпирические допустимые значения лля минимальной допустимой наименьшей толшинм смазочного слоя Л|,_т

4 Рабочие параметры для исключения чре (мерной механической нагрузки

Максимальную допустимую удельную нагружу на подшипник Ят определяют, исходя из требования, что деформация поверхности скольжения не должна приводил» к нарушению правильного функционирования и образованию трещин. Кроме состава подшипникового материала, имеются другие решающие факторы воздействия, а именно: метод изготовления, структура материала, толщина подшипникового материала, а также геометрия и тип основы вкладыша подшипника. Независимо от этих факторов следует исследовать, подвержен ли подшипник при пуске полной нагрузке. Если удельная нагрузка на подшипник при пуске находится в пределах р^ш 2.5 — 3 Н/мм². то может возникнуть необходимость понизить давление с помощью подачи масла под давлением (вспомогательное гидростатическое устройство). II ином случае на поверхности скольжения может возникнуть износ.

В таблице 2 приведены эмпирические значения для />,,_т.

5 Рабочие параметры для исключения чрезмерной тепловой нагрузки

5.1 Предельно допустимая температура подшипника 7]_|т. зависит от подшипникового и смаючного материалов. При повышении температуры твердость и прочность подшипникового материала уменьшаются. В связи с низкой температурой плавления это особенно заметно для сплавов на основе свинца и олова.

Вязкость смазочного материала уменьшается с повышением температуры, а при температурах свыше 80 ’С увеличивается старение смазочных материалов на основе минеральных масел. Таким образом, иссушая способность подшипника скольжения уменьшается, что при определенных условиях может привести к смешанному трению с износом.

5

5.2. При стационарном режиме работы подшипника скольжения температурное поле постоянно. При расчете подшипника скольжения по ГОСТ ИСО 7902-1 тепловая нагрузка на подшипник описывается как температура подшипника Т_п иди температура смазочного материала на выходе Т_сх при условии, чтобы они не превышали 7|im-

5.3 Параметры, приведенные в таблице 3. являются общими эмпирическими значениями для 7J_im. где учитывается, что максимальное значение температурного поля больше, чем расчетная температура подшипника 1Г_В или расчетная температура смазочного материала на выходе Т_<х.

5.4 Из общего количества смазочного материала для смазывания подшипника в смазочном зазоре всегда имеется только небольшое его количество на ограниченный периол, и он находится при повышенной температуре. Это значит, что не только Г_в или Т_ех. но также и отношение общего количества смазочного материала к расходу смазки является решающим для долговечности подшипника. Эго отношение более благоприятно для подшипников с окружной смазкой, чем для самосма-зывающихся подшипников.

6 Рабочие параметры для зазора подшипника

6.1 Зазор подшипника значительно влияет на рабочие характеристики подшипников скольжения. Хотя эту величину фактически определяют с учетом всех других рабочих характеристик, на практике оказалась полезной нижеприведенная аппроксимирующая формула, согласно которой средний относительный зазор подшипника у рассчитывают как функцию периферийной скорости U_}

V = 0.8 х't/j.

где Uy. м/с;

V. "/оо-

Практика показала, что иногда бывает трудно осуществить соответствующую посадку с зазором с помощью допусков по ИСО 286-2 |1|.

Иногда возникают отклонения большие, чем среднее значение, рассчитанное по этой формуле.

По этой причине зазор подшипника должен быть предпочтительно следующим:

0.56: 0.8; 1.12: 1.32; 1.6; 1.9; 2.24; 3.15 <%,).

где основные относительные зазоры подшипника расположены ступенями в соответствии с рядами предпочтительных чисел.

6.2 Данные, приведенные в таблице 4. яазяются общими эмпирическими значениями у. где учитывается нс только зависимость от периферийной скорости, но и от диаметра. Причиной является гот факт, что для тсх же чисел Зоммерфельла и тсх же отношений В/D наибольшая температура, измеренная в подшипнике, увеличивается с уменьшением диаметра. Выбор зазора подшипника по таблице 4 уменьшает эту тенденцию.

И таблице 4 нс учтены исключительные воздействия, такие как:

-    высокая температура вала, вызванная теплопроводностью извне в подшипник;

-    значительная упругая деформация, вызванная нагрузкой на подшипник:

-большая разница в тепловой деформации или тепловом расширении нала и подшипника:

-    смазочные материалы с особенно высокой или низкой вязкостью.

Расчет рабочего смазочного зазора приведен в 6.7 ГОСТ ИСО 7902-1.

ПРИЛОЖЕНИЕ Л (справочное)

Библиография

111 ISO 286-2:19X8. ISO system of limits and fits — Pari 2: Tables of standard tolerance grades and limit deviations for holes and shafts

|2| ISO 4381:1991. Plain bearings — Lead and tin casting alloys for multilayer plain bearings

|3| ISO 4382-1:1991. Plain bearings — Copper alloys — Part I: Cast copper alloys for solid and multilayer thick-walled plain hearings

|4| ISO 4382-2:1991, Plain bearings — Copper alloys — Part 2: Wrought copper alloys for solid plain bearings |5| ISO 4383:1991, Plain bearings — Multilayer materials for thin-walled plain bearings

7