Методика расчёта. Выбор сорта масла

Сорт масла выбирают с учётом обеспечения жидкостного трения в узле при заданных условиях эксплуатации. Необходимую кинематическую вязкость масла для подшипников скольжения находят из выражения, м /с

где W – нагрузка на подшипник, Н; λ – относительный зазор,

D - внутренний диаметр подшипника, м; осевая длина вкладыша подшипника, м; d-диаметр шейки вала, м; ω – угловая скорость с^-1; [S₀]- критерий Зоммерфельда, определяемый по табл. 2.1.

Вязкость масла, применяемого для смазки зубчатых колёс, определяют по формуле

где ВУ₅₀ - условная вязкость масла при температуре 50°С; m = 1,6 - коэффициент, зависящий от окружной скорости зубчатых колёс; q - удельная нагрузка на единицу длины зуба, Н/см.

Для подшипников качения сорт масла выбирают в зависимости от температуры среды с учётом рекомендаций, указанных в таблице 2.1. Из табл. 3.1. по рассчитанной вязкости масла выбирают сорт масла для подшипников скольжения или зубчатых передач.

 

Таблица 2.1.

Характеристики масел

 

Марка масла	V,мм2/с	ТВ,°С	ВУ50	Область применения
И8И	44-46		5,3-7,0	Для зубчатых передач
Индустриальное				Узлы трения общего назначения, подшипники качения.
	10-14		1,86-2,26
	17-23		2,6-3,3
	27-33		3,8-4,6
	38-52		5,2-7,1
И50А	47-55		5,6-7,5	Подшипники качения средней серии
Цилиндровое				Подшипниковые узлы средней и тяжёлой серии
	74,3		8-9,3
			20-28
			32-40
Турбинное				Подшипники скольжения
	20-23		3,0-3,5
	28-32		4,0-4,5
ВеретенноеА.У	12-14		2,1-2,5	Гидравлика и циркуляционные системы
МС-14			14-16	Подшипниковые узлы
МС-20			16-18	Подшипниковые узлы

 

Количество тепла, выделяющееся в узлах трения, вычисляют по формуле, Дж/мин:

 

где n- количество узлов трения; h = 0,5...0,6 – средний КПД узла трения; N- передаваемая мощность одним узлом, Вт.

Количество тепла, отдаваемое в окружающее пространство, от узлов трения путём теплопередачи, Дж/мин:

 

 

где k - общий коэффициент теплопередачи от масла в окружающую среду, Вт/см с, для практических расчётов принимают k =15...20 Вт/(м² °С); Т₂ -рабочая температура масла °С; Т1 - температура окружающей среды, °С; F -площадь узла, через которую тепло отводится в окружающее пространство м².

Производительность насоса станции при циркуляционной смазке определяется из выражения, м³/мин:

 

где =0,5...0,8 - коэффициент, учитывающий степень использования масла в узлах трения; G -1,8·10⁶, Дж/(м3· ºС) - удельная объёмная теплоёмкость минеральных масел; ΔТ = Т_в- Т₂ °С; Т_в- температура вспышки масла, °С.

Необходимую поверхность теплообменника определяют из выражения, м².

 

где ΔТ₂ = 80...100 °С - средний перепад температур масла и окружающей жидкости.

Площадь фильтров для очистки масла рассчитывают по формуле, м²,

 

где V_ф – 6… 15 м/м - скорость фильтрации масла.

Площадь сечения магистральных трубопроводов определяют из выражения, м²:

 

где V_м - скорость подачи масла: для напорных трубопроводов V_м =0,5… 1,0; для сливных V_м =0,2… 0,3 м/с

Площадь сечения маслопроводов к узлам трения определяют из выражения, м²:

 

Площадь сечения отводящих маслопроводов определяют из выражения, м²:

 

По производительности насоса выбирают из табл.3.2 тип станции жидкой смазки.

 

Таблица 3.2.

 

Технические характеристики станции жидкой смазки

 

Параметры	Тип станции
ЦС- 70М с маслоохладителем	ЩС-70 без маслоохладителя
Производительность одного насоса, м3/мин.	0,07	0,07
Вместимость резервуара, мэ	1,4	1,4
Рабочее давление масла, МПа	0,3	0,4
Расход воды, л/мин	60...70	60...70
Давление фильтра, МПа	0,4	0,4
Параметры насоса шестерёнчатого ГП-24 подача, м3/мин давление, МПа	0,07 0,25	0,07 0,25
Масса станции

 

 

Рис. 3.1. Схема шестерёнчатого насоса: 1 - масляный резервуар; 2, 6 - трубопровод; 3 -замкнутая камера насоса; 4 - нагнетательный трубопровод; предохранительный клапан

 

 

 

Рис. 3.2 Схема циркуляционной системы смазки: 1 - масляный резервуар; 2 - масляный насос; 3 - фильтр; 4 - регулятор давления; 5 - манометр; 6 - узлы трения; 7 - трубопровод.

 

Для подшипников качения сорт масла выбирают в основном в зависимости от температуры среды по рекомендациям.

 

Содержание отчета

 

1. Расчетная часть посвященная определению основных параметров и выбору системы жидкой смазки.

2. Выводы и предложения о рациональной системе жидкой смазки.

 

Лабораторная работа № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ПЛАСТИЧЕСКОЙ СМАЗКИ

Цель работы: Определение типа, качества и условий применения смазки.