Контактно-гидродинамический расчет характеристик смазочного слоя упорных гребней косозубых передач мультипликаторов многовальных центробежных компрессоров

• Автор: Горшенин, Кирилл Игоревич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Глава! ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК СМАЗОЧНОГО СЛОЯ УПОРНЫХ ГРЕБНЕЙ КОСОЗУБЫХ ПЕРЕДАЧ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
1.1. Конструкция и область применения упорных гребней 11 !2. Анализ современного состояния гидродинамической теории
смазки применительно к упорным гребням
1.3. Выводы и постановка задачи 4!
Глава 2. УПРУГО-ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ (УГД) МОДЕЛЬ РАСЧЕТА
УПОРНЫХ ГРЕБНЕЙ С УЧЕТОМ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ
2.1. Обобщенное уравнение Рейнольдса для стационарного движения жидкости при вязкости и плотности, зависящих
от давления и температуры
2.2. Уравнение энергии для смазочного слоя
2.3. Зависимости, описывающие изменение вязкости и плотности масла от давления и температуры
2.4. Уравнение, описывающее геометрию смазочного слоя
в упорных гребнях
2.5. Расчет температуры смазки на входе в контакт упорного гребня и торца зубчатого колеса
2.6. Интегральные характеристики смазочного слоя упорных гребней
2.7. Выводы 62 Глава 3. АЛГОРИТМ И ПРОГРАММА ЧИСЛЕННОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СМАЗОЧНОГО СЛОЯ УПОРНЫХ ГРЕБНЕЙ
3.1. Метод обобщенных криволинейных координат

3.2. Дискретизация уравнений математической модели
в пространстве обобщенных координат
3.2.1. Уравнение Рейнольдса
3.2.2. Уравнение энергии
3.2.3. Уравнение упругости
3.2.4. Определение расходов смазки
3.3. Расчет интегральных характеристик
3.4. Анализ результатов решения
3.5. Выводы 94 Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УПОРНЫХ
ГРЕБНЕЙ
4.1. Экспериментальное исследование упорных гребней косозубых передач мультипликаторов центробежных компрессоров
4.1.1. Описание экспериментального стенда
4.1.2. Методика измерения основных характеристик упорных гребней
4.1.3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований
4.1.4. Оценка погрешности измерений
4.1.5. Результаты эксперимента и сравнение с теорией
4.2. Экспериментальные исследования упорных гребней
косозубых колес редукторов, проведенные Д.С.Кодниром и В.А.Садыковым [29]
4.2.1. Описание экспериментального стенда
4.2.2. Методика измерения основных характеристик упорных гребней
4.2.3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований
4.2.4. Сравнение теоретических данных, полученных по предлагаемой методике расчета упорных гребней с результатами экспериментов Д.С.Коднира и В.А.Садыкова

4.3. Выводы
Глава 5. ИНЖЕНЕРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА УПОРНЫХ ГРЕБНЕЙ
И РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ
5.1. Алгоритм проектировочного расчета
5.2. Поверочный расчет упорных гребней
5.3. Рекомендации к проектированию упорных гребней 140 мультипликаторов центробежных компрессоров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Согласно представленным расчетным данным, при постоянной нагрузке и относительной скорости скольжения, с увеличением суммарной скорости качения минимальная толщина смазочного слоя и несущая способность существенно возрастают. Однако эксперименты [34] показали, что рост суммарной скорости движения поверхностей приводит лишь к незначительному увеличению минимальной толщины смазочного слоя. Это связано с преобладающим влиянием скорости на тепловыделение в зоне контакта. С ростом скорости увеличивается температура в слое, из-за чего уменьшается вязкость смазки в контакте. В результате этого эффекта минимальная толщина смазки мало зависит от скорости движения поверхностей. Такое явление свойственно также подшипникам жидкостного трения различных типов [41].
Экспериментальные исследования Д.С.Коднира [34], показали, что в установившемся режиме работы толщина смазочного слоя в контакте упорных гребней весьма велика и измеряется единицами и десятками микрон. Это обстоятельство в сочетании с высокими суммарными окружными скоростями и малым коэффициентом теплопроводности минеральных масел позволяет сделать вывод о преобладающем влиянии конвективной составляющей теплоотвода на характеристики контакта. Тогда ТУГД анализ упорных гребней может быть проведен в более простой “адиабатной” постановке, считая вязкость смазки по толщине слоя смазки постоянными, а стенки контакта теплоизолированными. Многочисленные расчетные и экспериментальные исследования подшипников скольжения различных типов подтвердили приемлемость такого допущения [42]. В частности, А.И.Петрусевич и
В.Д.Данилов [20,52], рассматривая контакт между цилиндрами, использовали следующую адиабатную модель смазки. Масляный слой между контактирующими поверхностями состоит из трех слоев: среднего - гидродинамического и двух застойных, переносящихся совместно с трущимися поверхностями, в которых течения вязкой жидкости нет, и которые создают тепловую изоляцию среднего слоя. Средний смазочный слой подогревается в основном теплом, выделяющимся из-за вязкого трения жидкости. С помощью этой