Projektowanie luzu łożyskowego w przypadku łożysk ślizgowych

Ten program tworzy wstępny projekt luzu łożyskowego przy określonej średnicy i prędkości czopu łożyska. Wartość luzu łożyskowego jest projektowana przy użyciu względnego luzu łożyskowego, który jest obliczany zgodnie ze wzorem empirycznym:

gdzie:

	Ψ	względny luz łożyskowy [-]
	v H	obwodowa prędkość czopu [m s -1 ]

Względny luz łożyskowy jest ważnym parametrem konstrukcyjnym, który wpływa na właściwości łożyska. Zakres względnego luzu łożyskowego: 0,0005 ~ 0,004. Małe wartości względnego luzu łożyskowego są odpowiednie dla łożysk o wysokim określonym nacisku, pracujących przy małych prędkościach poślizgu i odwrotnie.

Wraz ze zwiększaniem wartości względnego luzu łożyskowego, obciążalność łożyska spada, a wzrasta ryzyko wibracji czopu i kawitacji wylania panwi łożyskowej. Prędkość czopu ma największy wpływ na wybór luzu łożyskowego. Należy go wybrać na podstawie materiału bieżni i doświadczenia:

Babbit (stop łożyskowy)	(0.5 ~ 1) .10 -3
Brązy	(0.8 ~ 2) .10 -3
Stopy aluminium	(1.2 ~ 2.5) .10 -3
Żeliwo, grafit	(2 ~ 3) .10 -3
Tworzywa sztuczne	(1.5 ~ 10) .10 -3

Niższe wartości są wybierane dla łożysk precyzyjnych, gdzie nie występuje obciążanie krawędzi.

Zmniejszenie wewnętrznej średnicy tulei spowodowane naciskiem na obudowę łożyska:

Podczas nacisku tulei na korpus łożyska ze wciskiem względnym:

powstaje pewny nacisk dla kontaktu:

gdzie:

Zalecana wielkość wcisku względnego:

ϑ ≈ 1.3. 10 ^-3 - obudowy łożysk ze stopu aluminium;

ϑ ≈ 0.6. 10 ^-3 - obudowy łożysk z żeliwa lub stali.

Zmiana luzu łożyskowego ze względu na nacisk tulei jest określana w poniższym równaniu:

Zmiana luzu łożyskowego spowodowana poprzecznym przyrostem temperatury:

Części łożyska powiększają się ze względu na wzrost temperatury podczas pracy. Pod wpływem poprzecznych zmian temperatury, zmienia się poprzeczny luz łożyskowy, a jego wartość wynosi:

Δ φ _T = (α _L - α _H ) (1 - B) (T _V - T _U ) - 0.6 (α _L Δ T _rL - 0.75 α _H Δ T _rH

gdzie:

podczas gdy wydajna grubość tulei wynosi: s _e = (D1 - d s _V ) / 2 [mm]

poprzeczna zmiana temperatury między zewnętrzną tuleją łożyska, a płaszczyzną poślizgu:

ΔT _rL ≈ 5 ... 15 [°C]

poprzeczna zmiana temperatury między płaszczyzną poślizgu, a środkiem wału:

ΔT _rH 11,0pt ≈ 2 ... 5 [°C]

Zmiana luzu łożyskowego ze względu na poprzeczne zmiany temperatury jest określana w poniższym równaniu:

Δd _T =Δφ _T d [mm]

Znaczenie użytych zmiennych:

d	Średnica czopu [mm].
D 1	Średnica wewnętrzna korpusu łożyska [mm].
D 2	Średnica zewnętrzna korpusu łożyska [mm].
Δd p	Zmiana luzu łożyskowego wywołana zaciśnięciem tulei [mm].
ΔdT	Zmiana luzu łożyskowego przez poprzeczny przyrost temperatury [mm].
Δd 1	Średnia wartość przenikania przez wciśnięcie łożyska w korpus łożyska [μm].
E L	Moduł sprężystości materiału korpusu łożyska [MPa].
E p	Moduł sprężystości materiału tulei [MPa].
S e	Grubość aktywna tulei [mm].
S v	Grubość bieżni tulei [mm].
T U	Temperatura najbliższego otoczenia łożyska [°C].
T v	Średnia temperatura wylotowa smaru z łożyska [°C].
ΔT	Poprzeczny spadek temperatury między zewnętrzną powierzchnią łożyska, a płaszczyzną poślizgu [°C].
ΔT rH	Poprzeczny spadek temperatury między zewnętrzną powierzchnią łożyska, a płaszczyzną poślizgu [°C].
ΔT rL	Poprzeczny spadek temperatury między płaszczyzną poślizgu, a środkiem wału [°C].
α L	Współczynnik rozszerzalności cieplnej korpusu łożyska [°C -1 ].
α H	Współczynnik rozszerzalności cieplnej materiału czopu łożyska [°C-1].
ν L	Liczba Poissona materiału korpusu łożyska [-].
ν p	Liczba Poissona materiału tulei [-].
υ	Względny wcisk [-].