АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН, СМАЗЫВАЕМЫХ

ПЛАСТИЧНЫМИ СМАЗКАМИ

Кузьмин И.С., Ражиков В.Н. (БГТУ, г.Санкт-Петербург, РФ)

The results of studying the processes of mixed-film lubrication in rolling-element bearing with grease are stated in the given paper

Подшипники качения многих узлов транспортных машин смазываются пластичными смазочными материалами. Смазка, как правило, набивается между кольцами подшипника, заполняя свободное пространство. В начальный момент эксплуатации смазочный материал механически оттесняется из зоны взаимодействия тел качения с кольцами. В результате в зоне контакта количество смазки, недостаточное для обеспечения жидкого трения. Вместе с тем создаются, так называемые, резервные зоны, которые постоянно подпитывают зону трения смазочными материалом. Таким образом, в подшипниках качения, смазываемых пластичными смазками, имеет место полужидкостное трение, которое характеризуется как процессами контактно-гидродинамического трения, так и взаимодействием микронеровностей в зоне трения, оценка параметров этих процессов позволяет правильно подобрать смазочный материал, оценить сроки технического обслуживания и т.п.

Для решения задачи полужидкостного трения с использованием пластичных смазочных материалов была разработана модель послойного течения, в основе которой лежит аппроксимация уравнения течения Гершеля-Балкли системой уравнений Шведова-Бингама. Гидродинамическая задача решается с помощью коэффициентов расхода осредненного течения, предложенных американскими учеными Патиром и Чженом. Она сводится к воспроизведению трехмерных моделей шероховатости взаимодействующих поверхностей, составлению уравнения Рейнольдса в виде двухмерного дифференциального уравнения второго порядка в частных производных и многократного его расчета численными методами.

В результате последующего решения контактно-гидродинамических уравнений были получены эпюры гидродинамического давления и давления, воспринимаемого микронеровностями, при различных уровнях масляного голодания, в дальнейшем эти решения используются для моделирования изменения процессов смазывания подшипника с заданными функциями утраты количества смазки и подпитки зоны трения из резервных зон.