Файл: Задача 1 качественный анализ работы подшипников коленчатого вала двс проверил Задорожная Е. А.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 31

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Рисунок 2 – Эпюры ГДД для статического нагружения (Е=0)



Рисунок 3 – Эпюры ГДД для динамического нагружения (Е=0,4)

Г. Используя табл. 1 и 2 совместно с рис. 2 и 3 определяем максимум П(φ) для каждого из заданных (n, E) и координату φmax. Рассчитать размерную величину давлений по формуле:
p = p* · П
Результаты расчета по формуле представлены в таблице 3.


Таблица 3 Максимальные значения гидродинамических давлений

E

n

max П(n)

ϕmax, град

max P, Па

0

1100

0,485103

340

183881,7

1500

0,661504

340

250747,7

1900

0,837905

340

317613,8

2500

1,102506

340

417912,9

3200

1,411208

340

534928,4

0,4

1100

3,995947

358,9705

1514691,9

1500

4,068272

358,9705

1542107,1

1900

3,944352

348,9705

1495134,6

2500

4,265996

348,9705

1617055,9

3200

4,317094

348,9705

1636425,0



Графические зависимости max П(n) для Е=0; E=0,4 представлены на рисунках 4 и 5.



Рисунок 4 Зависимость максимальных давлений от n, при Е=0



Рисунок 5 – Зависимость максимальных давлений от n, при Е=0,4


Д. Рассчитываем распределение гидродинамических давлений по осевой координате в середине несущей области по формуле:


где α безразмерная координата изменяется с шагом α /8, в пределах
z α.

Расчетные значения П(z) сводятся в таблицу 4
Таблица 4 – Распределение гидродинамических давлений в смазочном слое опоры по осевой координате в середине несущей области при Е=0 и при Е=0,4


 

E=0

E=0,4

ϕ*

270

270

270

270

270

325,491477

316,8476103

310,10091

302,6192

296,5650512

z n

1100

1500

1900

2500

3200

1100

1500

1900

2500

3200

-0,17248

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-0,15092

0,005086

0,006935

0,008784

0,011558115

0,014794387

0,22685437

0,253330741

0,2798071

0,319522

0,365855321

-0,12936

0,009493

0,012945

0,016397

0,021575148

0,027616189

0,42346149

0,472884049

0,5223066

0,59644

0,682929933

-0,1078

0,013222

0,018031

0,022839

0,030051099

0,038465407

0,58982136

0,658659926

0,7274985

0,830756

0,951223836

-0,08624

0,016274

0,022192

0,028109

0,036985968

0,047342039

0,72593398

0,81065837

0,8953828

1,022469

1,170737028

-0,06468

0,018647

0,025428

0,032209

0,042379755

0,054246086

0,83179935

0,928879382

1,0259594

1,171579

1,341469512

-0,04312

0,020342

0,027739

0,035137

0,04623246

0,059177549

0,90741747

1,013322962

1,1192285

1,278087

1,463421285

-0,02156

0,021359

0,029126

0,036894

0,048544083

0,062136426

0,95278835

1,063989111

1,1751899

1,341991

1,53659235

0

0,021698

0,029589

0,037479

0,049314624

0,063122719

0,96791197

1,080877827

1,1938437

1,363292

1,560982705

ϕ*рад

4,712389

4,712389

4,712389

4,71238898

4,71238898

5,68089796

5,530034026

5,4122819

5,281702

5,176036589



Графики n (z) для каждого набора (n, E) представлены на рисунках 6 и 7:


Рисунок 6 – Распределение гидродинамических давлений по ширине опоры (E=0)


Рисунок 7 – Распределение гидродинамических давлений по ширине опоры (E=0,4)
Е. Рассчитать составляющие главного вектора сил гидродинамического давления в слое R(V , W) по формулам:


где значения интегральных функций:



а для величин индексов k = 3; m = 0, 1, 2; n = 0, 1, 2; интегралы могут быть рассчитаны по следующим формулам:




Таблица 6 Значения интегралов и составляющих главного вектора сил гидродинамического давления

E

n

А311

А100

А200

А300

А302

А320

V

W

0

1100

-12,3457

5,235988

14,54441043

53,32950492

46,0572997

7,272205217

-0,052598

0,089294

1500

-0,071725

0,121765

1900

-0,090852

0,154235

2500

-0,119542

0,202941

3200

-0,153014

0,259764

0,4

1100

-0,46079

8,010664

17,64265757

65,16313358

59,2007538

5,962379752

-0,047972

0,626152

1500

-1,04281

7,807883

17,06070445

63,24865195

57,7111341

5,53751785

-0,065587

0,617432

1900

-1,82995

7,601348

16,53831173

61,49733615

56,2844706

5,212865601

-0,084376

0,615

2500

-3,20729

7,313293

15,92656427

59,39357457

54,4589673

4,934607263

-0,114858

0,625655

3200

-4,80746

7,028265

15,44997551

57,69259399

52,8451691

4,847424865

-0,152571

0,657108




Ж. Рассчитать коэффициент нагруженности опоры (число Зоммерфельда):



Определить значение характеристики режима работы опоры:


Рассчитать коэффициент перегрузки опоры:
= max П

S0
Оценить средние величины гидродинамических давлений в слое (Па) и несущей способности (Н):
Pср(B) = µ0 · ω0 · S1 = 0,0069 · 335,1 · 16989,45 = 39283,214 Па,

Rср(B) = Pср(B)BD2.

Восстановим модуль и направление внешней силы F, действующей на шип опоры. Для тяжело нагруженных опор коленчатого вала уравнение движения центра шипа записывается в виде уравнения баланса сил, так как инерционными силами, ввиду их малости по сравнению с внешними, пренебрегаем:
R(B)+F=0
Тогда:
F=-R(V+B)
Величину угла θ, определяющего положение линии центров относительно линии действия нагрузки, определяют по формуле:




Результаты расчетов по приведенным формулам представлены в таблице 7 Таблица 7 Результаты расчета основных силовых параметров опоры

E

n

So

S1

Pср, Па

R, H

θ, рад



θ, град

0

1100

0,10363

16989,45

39283,214

75,21361

0,53233

4,680922

30,5002

1500

0,14132

23167,43

53568,019

102,56401

0,53233

4,680922

30,5002

1900

0,17900

29345,41

67852,824

129,91441

0,53233

4,680922

30,5002

2500

0,23553

38612,39

89280,032

170,94001

0,53233

4,680922

30,5002

3200

0,30148

49423,86

114278,440

218,80322

0,53233

4,680922

30,5002

0,4

1100

0,62799

102950,2

238042,737

455,76853

0,07647

6,363109

4,3811

1500

0,62091

101789,5

235358,876

450,62987

0,10583

6,552152

6,0635

1900

0,62076

101765,7

235303,791

450,52440

0,13635

6,354061

7,8121

2500

0,63611

104282

241122,203

461,66463

0,18156

6,706375

10,4026

3200

0,67459

110589,9

255707,420

489,59021

0,22814

6,399599

13,0716