Расчет подшипников на удельное давление.

Для расчета подшипников на удельное давление необходимо найти массы ротора и установленных на него лопаток. Масса лопатки вычисляется по формуле:

(92)

где V - объем лопатки, ρ = 7850 - плотность материала лопатки (в данном случае плотность стали).

Объем лопатки вычисляется по формуле:

(93)

где F - площадь профиля лопатки, l - длина лопатки.

Площадь профиля лопатки определяем по рис. 26, стр. 101 [1], где представлены опытные кривые изменения площади профилей лопаток, моментов сопротивления и инерции профилей лопаток в зависимости от среднего относительного радиуса лопаток модельных ступеней. Умножая это значение на масштабный коэффициент, найденный ранее, получаем окончательное значение площади профиля лопатки: .

Для упрощения расчетов будем считать, что площади профилей лопаток одинаковы для всех ступеней. Длины лопаток найдены в предыдущих расчетах. Так для первой ступени:

Найдем число лопаток рабочего колеса каждой ступени:

(94)

где - относительный шаг лопаток на наружном диаметре модельной ступени К-50-1.

(95)

Результаты расчета масс отдельных лопаток рабочих колес разных ступеней, а также суммарной массы лопаток в пределах ступени и всего лопаточного аппарата сведены в табл. №10.

Таблица №10. Нахождение масс лопаток компрессора

	Ступени
,м	0,235	0,219	0,204	0,188	0,172	0,159	0,148	0,138	0,127	0,117	0,108
	111,66	104,30	96,88	89,41	81,91	75,41	70,47	65,50	60,51	55,53	51,37
, кг	39,96	36,49	33,11	29,83	26,66	24,01	22,06	20,15	18,28	16,48	15,01
, кг	282,04	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Массу ротора найдем по формуле:

(96)

Пользуясь чертежом, найдем объем ротора .

Полная масса ротора с лопатками равна:

(97)

На каждый опорный подшипник действует половина силы от массы ротора с лопатками, т. е. силы:

(98)

где - ускорение свободного падения.

Из чертежа находим диаметр вала под подшипник . Ширина подшипника выбирается из следующих пределов:

(99)

Удельное давление, действующее на нижнюю часть подшипника, вычисляется по формуле:

(100)

По рекомендациям удельное давление должно быть меньше определенного значения, т.е. должно выполняться следующее условие:

Найденное значение удельного давления удовлетворяет поставленному условию.

Окружная скорость на валу под подшипник должна быть в пределах:

(101)

Как видно, величина окружной скорости на валу под подшипник удовлетворяет поставленным условиям.

В качестве упорного будем использовать подшипник с самоцентрирующимися подушками.

Рассчитаем размеры подшипника, используя следующие рекомендации:

(102)

(103)

(105)

где - внутренний и наружный радиусы подушек соответственно, - угловая протяженность подушки, принимаем рад, - относительная длина подушки.

Из чертежа:

Число подушек . Найдем площадь подушки по формуле:

(106)

Удельное давление, действующее на подшипник, вычисляется по формуле:

(107)

Найденное значение удельного давления удовлетворяет условию .

Окружная скорость на валу под подшипник должна быть в пределах:

Как видно, величина окружной скорости на валу под подшипник удовлетворяет поставленным условиям.

Дата добавления: 2015-07-10