Обеспечение работоспособности шатунных подшипников автотракторных двигателей путем создания неразрывности масляного потока

• Автор: Гафиятуллин, Асхат Асадуллович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Анализ состояния вопроса по обеспечению наджности систем

Смазки двигателей. Задачи исследования.

1.1 .Анализ конструктивных особенностей и параметров

подшипников скольжения.

1.2. Анализ конструктивных особенностей и параметров систем смазки отечественных и зарубежных дизельных двигателей
1.3.Анализ влияния условий смазки на наджность шатунных подшипников в процессе эксплуатации

1.3.1. Производительность масляного насоса

1.3.2. Расход масла через шатунные подшипники.

1.3.3. Изменение параметров системы смазки в процессе эксплуатации

1.3.4. Сущность и механизм отказов шатунных подшипников
в процессе эксплуатации.
1.3.5. Основные причины проворачивания шатунных вкладышей
на различных моделях автомобильных двигателей.
1.4. Выводы и задачи исследования.
2. Теоретические исследования изменения условий смазки шатунных подшипников в процессе эксплуатации
2.1.Аналитическое исследование давления масла в подводящих каналах шатунных подшипников.
2.2.Расчт вероятных режимов и условий разрыва масляного
потока к шатунным подшипникам.
2.3.Обоснование режима пульсаций подвода масла к
шатунным подшипникам
2.3.1. Первый критический режим отсутствие масла в центробежной полости
2.3.2. Второй критический режим периодического заполнения
и опорожнения центробежной полости.
2.4.Сплошной поток в каналах подвода масла. Необходимые
величины притока для обеспечения сплошности
2.5. Выводы
3. Методика экспериментального исследования.
3.1. Методика измерения давления и расхода масла в коренных
и шатунных подшипниках.
3.1.1. Определение расхода масла в 1ом шатунном подшипнике
3.1.2. Определение давления и расхода масла в 1ом коренном подшипнике.
3.2. Методика определения неразрывности и постоянства подвода масла к шатунным подшипникам
3.3. Методика определения влияния режима работы двигателя на расход масла через шатунные подшипники
и пульсации потока масла.
3.4. Методика определения влияния давления в системе смазки
на режимы пульсаций потока масла к шатунным подшипникам
3.5. Эксплуатационные испытания
4. Анализ результатов экспериментальных исследований
4.1. Влияние условий подачи масла на его расход через
шатунные подшипники и пульсации потока масла.
4.2. Влияние давления в системе смазки на режимы пульсации
потока масла к шатунным подшипникам
4.2.1. Определение потерь давления до кольцевого канала коренного подшипника, распределение давления по номерам коренных опор.
4.2.2. Определение потерь давления в канале коленчатого вала от действия центробежных сил
4.2.3. Определение потерь давления при подводе масла в шатунную полость без втулки грязеуловителя
4.2.4. Режимы заполнения шатунной полости без втулки
грязеуловителя
4.2.5. Режимы заполнения шатунной полости с втулкой в
грязеуловителе.
4.3. Влияние эксплуатационных износов вкладышей на
условия смазки шатунных подшипников.
4.4.Влияние режимов работы двигателя на неразрывность и постоянство подвода масла к шатунным подшипникам.
4.5. Выводы
5. Практические рекомендации по повышению наджности
элементов системы смазки двигателей КамАЗ0. .
Технико экономическая оценка результатов исследования
5.1. Разработка способа и средства контроля неразрывности потока масла к шатунным подшипникам в процессе эксплуатации Патент
5.2. Обоснование новой методики расчта рациональных параметров системы смазки для обеспечения неразрывности потока
к коренным и шатунным подшипникам
5.2.1. Шатунный подшипник
5.2.2. Коренной подшипник
5.3. Методика обоснования рациональных параметров системы смазки для обеспечения неразрывности потока жидкости к шатунным подшипникам
5.4. Практические рекомендации по повышению наджности элементов системы смазки двигателей КамАЗ0. .
5.5.Технико экономическая оценка результатов исследования
5.5.1. Результаты проведения анализа.
5.5.2. Экономическая оценка результатов исследования.
Общие выводы по работе
Литература


Однако при неблагоприятных условиях высокая вязкость масла, большие окружные скорости, малые зазоры коэффициент трения возрастает до 0,0,. У подшипников, работающих при граничной смазке, коэффициент трения Г достигает значений 0,,2. Тяжело нагруженные и работающие при высокой частоте вращения подшипники нуждаются в непрерывном подводе масла под давлением для поддержания режима жидкостной смазки и отвода теплоты, выделяющейся при трении. Подшипники скольжения надежно работают при температуре не выше 0С. При более высокой температуре возникает опасность разрыва масляного слоя вследствие разжижения масла и быстрого окисления и потери смазочных свойств. В подшипниках скольжения встречаются три основных вида смазки жидкостная, полужидкостная и граничная. Коэффициент трения при жидкостной смазке незначителен . Обязательным условием жидкостной смазки является обильная непрерывная подача масла в подшипник. Давления в масляном слое, необходимые для несения действующих на подшипник нагрузок и предупреждения контакта между поверхностями, создаются при эксцентричном положении вала в подшипнике в результате непрерывного нагнетания вращающимся валом масла в суживающуюся часть зазора. Этот самоподдерживающий процесс носит название гидродинамической смазки. Вал, установленный в подшипнике с диаметральным зазором А, под действием постоянной нагрузки Р занимает эксцентричное положение по обе стороны от точки наибольшего сближения вала и подшипника зазор принимает форму клиновидной щели. Вращаясь, вал увлекает с собой масло. Первый слой масла, смачивающий вал, увлекает вследствие адсорбции масла металлической поверхностью вала, последующие слои вследствие внутренней вязкости масла. Вал, таким образом, действует как насос, нагнетающий масло в клиновидную щель. Р сила, действующая на подшипник. Р среднее давление. Пас со угловая скорость, радс Р среднее давление, Па ц относительный зазор ц Д с1. V , 1. РгЧ
Т, СО Т . Критической характеристикой режима называют значение X, при котором минимальная толщина масляного слоя уменьшается постоянно, что наступает соприкосновение микронеровностей вала и подшипника, и коэффициент трения резко возрастает. Толщину масляного слоя, при которой возникает полужидкостная смазка, называют критической и обозначают Ькр. Величина Ькр для хорошо выполненных гладких и жестких подшипников и валов составляет в среднем 5 мкм . Чем больше К, тем меньше опасность перехода работы подшипника в область полужидкостной смазки. Окружная сила Т, противодействующая вращению вала, равна сумме сил вязкого сдвига масла в зазоре по всей окружности вала. По закону вязкого трения Ньютона при ламинарном течении сила Т пропорциональна поверхности сдвига т. Ь масляного слоя . ЯС. I . Г . Подшипники скольжения устойчиво работают в широком диапазоне эксплуатационных режимов. Это объясняется их способностью приспосабливаться к различным условиям работы благодаря свойству смазочных масел менять вязкость с изменением температуры. Большие зазоры неблагоприятны для несущей способности, но способствуют уменьшению трения и увеличению прокачки масла. Рабочая температура подшипников с большим зазором меньше повышенная благодаря этому вязкость масла компенсирует их малую несущую способность. Этим объясняется способность подшипников скольжения работать даже при довольно больших износах. Подшипники с малым зазором вследствие повышенного тепловыделения работают при высокой температуре однако пониженная вязкость масла компенсируется свойственной этим подшипникам высокой нагруженностью. Аналогичную способность саморегулирования подшипник проявляет и при колебаниях рабочего режима. Таким образом, фактор ц играет роль регулятора, который стремится при изменении характеристики режима восстановить ее первоначальное значение. Главное условие заключается в том, чтобы механизм восстановления равновесия мог действовать во всем диапазоне возможных колебаний режима, без перехода опасных значений Ьп,1п. Для этого нужно, чтобы подшипник был рассчитан с достаточным коэффициентом надежности и работал в области достаточно больших эксцентриситетов. Р нагрузка на подшипники, Н и окружная скорость, мс.