Questa sezione della guida presenta tutti i rapporti dei calcoli utilizzati durante la verifica completa dei cuscinetti radenti radiali idrodinamici. I rapporti calcolati sono elencati nell'ordine in cui vengono utilizzati nel calcolo dei cuscinetti.
Il calcolo viene effettuato nei piani XY e XZ e ne viene eseguita la somma quadratica.
Velocità angolare del perno di banco del cuscinetto:
Velocità circonferenziale del perno di banco del cuscinetto:
Larghezza attiva del cuscinetto
Per cuscinetti lubrificati mediante foro di lubrificazione o scanalatura di lubrificazione assiale
L f = L [mm]
Per cuscinetti lubrificati mediante scanalatura di lubrificazione radiale (circonferenziale)
L f = L - s [mm]
Larghezza relativa del cuscinetto
Per cuscinetti lubrificati mediante foro di lubrificazione o scanalatura di lubrificazione assiale
Per cuscinetti lubrificati mediante scanalatura di lubrificazione radiale (circonferenziale)
Pressione dei cuscinetti
Per pressioni basse specifiche si considerano valori compresi tra 1 e 5 MPa; per caricamento ad impatto di breve durata i valori massimi sono compresi tra 30 e 70 MPa, ma solo per la corretta selezione del materiale del perno di banco e del cuscinetto.
Spessore minimo dello strato di lubrificante con cui garantire la separazione totale delle facce di scorrimento del cuscinetto:
rodaggio del cuscinetto considerato
h min = 3.4 (R aH + R aL ) + o [μm]
rodaggio del cuscinetto non considerato
h min = 4.5 (R aH + R aL ) + o [μm]
Se si deve realizzare una condizione di lubrificazione idrodinamica, lo spessore minimo dello strato di lubrificante deve essere inferiore al gioco diametrale specificato.
Gioco diametrale relativo medio idrodinamicamente effettivo:
rodaggio del cuscinetto considerato
rodaggio del cuscinetto non considerato
Nella finestra di dialogo dei dati avanzati vengono apportate le modifiche del calcolo del gioco diametrale a causa della pressione della boccola del cuscinetto Δd p e le modifiche del gioco diametrale a causa del gradiente della temperatura radiale Δd T .
Il gioco diametrale relativo è un parametro importante che influenza le proprietà dei cuscinetti. Il suo intervallo è compreso tra 0,0005 e 0,004. Per cuscinetti con elevata pressione specifica e operativi a basse velocità di scorrimento sono indicati valori di gioco diametrale relativo bassi, e viceversa.
Con l'aumento del valore del gioco diametrale relativo, la capacità di carico del cuscinetto si riduce mentre aumenta il rischio di vibrazioni del perno di banco e di cavitazione della guarnizione del cuscinetto.
Numero di Sommerfeld
Il Numero di Sommerfeld adimensionale è il valore di base con cui determinare la capacità di carico del cuscinetto. Il valore consigliato è compreso tra 1 e 15. A causa della lieve pressione specifica ad alte velocità di scorrimento, valori inferiori a 1 possono risultare nell'irregolarità della corsa del cuscinetto. Per valori superiori a 15 esiste invece il rischio di contatto tra le facce di scorrimento.
Eccentricità relativa perno di banco:
Il valore di eccentricità relativa si ottiene dal diagramma, in base alla sua dipendenza dal numero di Sommerfeld e dalla larghezza relativa del cuscinetto.
Il valore consigliato per l'eccentricità relativa del perno di banco è compreso tra 0,7 e 0,96. Con valori superiori si può invece verificare massimo attrito tra i picchi di rugosità della superficie.
Spessore minimo dello strato di lubrificazione con effetto idrodinamico durante il funzionamento del cuscinetto:
h o = 0.5 φ d (1 - ε 10 3 [μm]
Se si deve realizzare una condizione di lubrificazione idrodinamica, lo spessore minimo dello strato di lubrificante deve essere inferiore al gioco diametrale specificato.
L'equilibrio termico del cuscinetto viene effettuato per le quote del cuscinetto specificate e per il lubrificante selezionato.
Verifica della flessione del perno di banco del cuscinetto:
Pressione massima all'intaglio di lubrificazione:
dove P * cm è il numero adimensionale della pressione specifica nel piano medio del cuscinetto, proveniente da un diagramma in base all'eccentricità relativa del perno di banco e alla larghezza relativa del cuscinetto
Il valore della pressione massima durante il funzionamento e della pressione specifica del cuscinetto all'avvio e all'arresto sono dati obbligatori per la progettazione del materiale della boccola del cuscinetto.
Frequenza di velocità transitoria al limite di massimo attrito:
Se l'attrito del cuscinetto e l'usura sono di elevata portata a causa delle condizioni operative all'avvio e prima dell'arresto, la frequenza di velocità transitoria deve restare obbligatoriamente al disotto della frequenza operativa in modo da limitare il periodo di lubrificazione insufficiente.
Carico massimo del cuscinetto al limite di massimo attrito:
Frequenza della velocità al limite dell'aumento di turbolenza:
dove:
π t - π 20 - 0,65 (T - 20) [kg m -3 ]
Frequenza di velocità massima al limite della rotazione rapida del perno di banco:
