Работоспособность подшипника скольжения во многом определяется правильным выбором его конструктивных соотношений: относительного зазора, относительной ширины.
Независимо от режима работы подшипника при полужидкостной, граничной или жидкостной смазке между валом и вкладышем подшипника должен быть предусмотрен зазор для образования масляной пленки. Обычно эти зазоры принимают по ГОСТ для подвижных посадок соответствующего квалитета точности. В силу того, что радиальный зазор оказывает существенное влияние на работоспособность подшипника в целом и в первую очередь на минимальную толщину смазочной пленки и максимальную температуру смазки в зазоре, решающее значение имеет правильный выбор относительного зазора.
В общем случае отн6осительный зазор Δ, в зависимости от окружной скорости вращения шипа рекомендуется выбирать по эмпирической зависимости:
, v - окружная скорость шипа, м/с.
В некоторых случаях при расчетах необходимо принимать зазоры для нагретого состояния, т.е. при установившейся температуре работы подшипников. Тепловые деформации могут сильно влиять на режим работы подшипника и в особенности на его среднюю температуру. Рекомендуется расчет деформаций элементов подшипника производить с помощью приближенной зависимости:
, где: ψp и ψм - рабочий и монтажный относительные зазоры;
Δ - радиальный зазор;
t - температура работы подшипника;
s - коэффициент, учитывающий материалы вкладыша и корпуса (табл.1).
| Материал вкладыша или заливки | Значение s при расположении втулки вкладыша | ||||
| из стали | из чугуна | из легкого сплава | |||
| в тонкостенном корпусе или на торце передаточного вала | в чугунном толстостенном корпусе с возможностями расширения | в массивном корпусе из чугуна | в тонкостенном корпусе | в толстостенном корпусе при возможном расширении | |
| Сплавы: алюминиевые магниевые ЦАМ Бронза оловянная свинцовистая Латунь Баббиты Сталь Чугун Синтетические материалы |
16-20 19 20-24 11-12 27 13 17-18 5 3-4 33-44 |
22-26 18 26-30 17-18 33 19 22-24 11 9-10 40-50 |
27-31 23 31-35 22-23 38 24 28-29 16 15 45-55 |
0-4 - 3-4 0 - 0 - 0 0 18-28 |
5-6 - 6-7 0 - 0 - 0 0 24-34 |
Соотношение l/d рекомендуется принимать по табл.2
| Место установки подшипника | l/d |
| Паровые турбины и турбогенераторы Электродвигатели Редукторы зубчатые и червячные Транспортеры и рольганги Передачи ременные и цепные тихоходные Компрессоры и насосы центробежные Сепараторы, центрифуги Буксы вагонов Самоустанавливающиеся подшипники трансмисий | 0.8-1.9 0.8-1.8 0.8-1.2 0.8-1.0 0.8-1.5 0.6-1.2 0.5-0.8 1.4-2.0 2.5-4.0 |
Пользуясь этим соотношением l/d, надо стремиться к нижним границам, поскольку с увеличением длинны подшипника трение повышается, а течение масла из подшипника уменьшается, что при одном и том же зазоре приводит к более сильному нагреву широких подшипников по сравнительно с короткими. Кроме того, при небольших отношениях l/d меньше сказываются неточность изготовления и монтажа (бочкообразность, конусность, овальность, перекосы, прогибы и т.д.) С увеличением скорости также рекомендуется уменьшать отношение l/d. Однако короткие подшипники так же невыгодны, поскольку несущая способность уменьшается в связи с обильным вытеканием масла из торцов.