DIN 31652-2-2017 Plain bearings - Hydrodynamic plain journal bearings under steady-state conditions - Part 2 Functions for calculation of circular cylindrical bearings《滑动轴承 稳态条件下的动.pdf

1、Januar 2017DEUTSCHE NORM Preisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 21.100.10!%uH“2588237www.din.deDIN 31652-2Gleitlager Hydrodynamische Radial-Gleitlage

2、r im stationren Betrieb Teil 2: Funktionen fr die Berechnung von KreiszylinderlagernPlain bearings Hydrodynamic plain journal bearings under steady-state conditions Part 2: Functions for calculation of circular cylindrical bearingsPaliers lisses Paliers hydrodynamiques radiaux fonctionnant en rgime

3、stabilis Partie 2: Fonctions pour le calcul des paliers cylindriques circulairesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frdie 2012-01 zurckgezogene NormDIN 31652-2:1983-02www.beuth.deGesamtumfang 26 SeitenDDIN-Normenausschuss Wlz- und Gleitlager (NAWGL)DIN 31652-2:2017-0

4、1 2 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich 5 2 Normative Verweisungen 5 3 Begriffe 5 4 Funktionen fr das vollumschlieende Kreiszylinderlager ( = 360) . 6 4.1 Abhngigkeit der Sommerfeldzahl So von der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D 6 4.2 Abhngigkeit des Verlagerungswinke

5、ls von der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D 8 4.3 Abhngigkeit der bezogenen Reibungszahl /effvon der relativen Exzentrizitt , der Sommerfeldzahl So und dem Lagerbreitenverhltnis B/D . 10 4.4 Schmierstoffdurchsatz infolge Eigendruckentwicklung . 11 4.5 Schmierstoffdurchsatz in

6、folge Zufhrdrucks . 13 4.5.1 Schmierstoffzufuhr durch Schmierbohrung, die entgegengesetzt zur Lastrichtung angeordnet ist . 13 4.5.2 Schmierstoffzufuhr durch Schmierbohrung, die um 90 gedreht zur Lastrichtung angeordnet ist . 13 4.5.3 Schmierstoffzufuhr durch zwei Schmierbohrungen, die um null 90 ge

7、dreht zur Lastrichtung angeordnet sind 14 4.5.4 Schmierstoffzufuhr durch Schmiernut (Ringnut ber 360 Umfangswinkel) 14 4.5.5 Schmierstoffzufuhr durch Schmiernut (partielle Ringnut) 15 4.5.6 Schmierstoffzufuhr durch Schmiertasche, die entgegengesetzt zur Lastrichtung angeordnet ist . 16 4.5.7 Schmier

8、stoffzufuhr durch Schmiertasche, die um 90 gedreht zur Lastrichtung angeordnet ist . 16 4.5.8 Schmierstoffzufuhr durch zwei Schmiertaschen, die um null 90 gedreht zur Lastrichtung angeordnet sind 17 4.5.9 Schmierstoffzufuhr von einem Lagerrand ber den gesamten Lagerumfang 17 4.6 Berechnungsgleichung

9、en fr vollumschlieende Gleitlager ( = 360) mit B/D 0,125 und 1 B/D 5 . 18 4.6.1 Abhngigkeit der Sommerfeldzahl So von der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D 18 4.6.2 Abhngigkeit des Verlagerungswinkels von der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D 18 4.6.3 Ab

10、hngigkeit der bezogenen Reibungszahl /effvon der Sommerfeldzahl So und vom Lagerbreitenverhltnis B/D 18 4.6.4 Schmierstoffdurchsatz infolge Eigendruckentwicklung . 18 5 Funktionen fr das halbumschlieende Kreiszylinderlager ( = 180) . 19 5.1 Vorbemerkungen . 19 5.2 Abhngigkeit der Sommerfeldzahl So v

11、on der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D 19 5.3 Abhngigkeit des Verlagerungswinkels von der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D 21 DIN 31652-2:2017-01 3 5.4 Abhngigkeit der bezogenen Reibungszahl /effvon der Sommerfeldzahl So und vom Lagerbreitenverhltnis

12、B/D . 22 5.5 Schmierstoffdurchsatz infolge Eigendruckentwicklung . 24 Literaturhinweise 26 DIN 31652-2:2017-01 4 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 118-02-04 AA Gleitlagerberechnung“ im DIN-Normenausschuss Wlz- und Gleitlager (NAWGL) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewie

13、sen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 31652, Gleitlager Hydrodynamische Radial-Gleitlager im stationren Betrieb, besteht aus: Teil 1: Berechnu

14、ng von Kreiszylinderlagern Teil 2: Funktionen fr die Berechnung von Kreiszylinderlagern Teil 3: Betriebsrichtwerte fr die Berechnung von Kreiszylinderlagern nderungen Gegenber der 2012-01 zurckgezogenen Norm DIN 31652-2:1983-02 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionell berarbeitet; b) N

15、herungsgleichungen der hydrodynamischen Kenngren fr B/D 0,125 und 1 B/D 5 auf-genommen; c) Begriff relative Lagerbreite“ durch Lagerbreitenverhltnis“ ersetzt; d) lzufhrungsfall 3.5.9 aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN 31652-2: 1983-02 DIN 31652-2:2017-01 5 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Be

16、rechnung von geschmierten Kreiszylinderlagern nach DIN 31652-1:2017-01, wobei hydrodynamischer Betrieb bei Vollschmierung vorausgesetzt wird. ANMERKUNG Die fr die Berechnung notwendigen Werte knnen sowohl mit den angegebenen Nherungsgleichungen als auch aus Diagrammen (Bilder 1 bis 5 und 15 bis 19)

17、und Tabellen 1 bis 8 ermittelt werden. Fr 0,125 B/D 1 sind die Gleichungen 1 bis 4, 23 und 24 Approximationen der tabellierten und in den Kurven dargestellten numerisch ermittelten Werte nach 2. Fr vollumschlieende Gleitlager ( = 360) gelten die Bilder 1 bis 14 bzw. die Tabellen 1 bis 4. Fr halbumsc

18、hlieende Lager ( = 180) nach Abschnitt 4 sind die Tabellen 5 bis 8 bzw. die Bilder 15 bis 19 magebend. Fr extrem kurze und sehr breite vollumschlieende Gleitlager werden die Berechnungsgleichungen in einem gesonderten Abschnitt 3.6 zusammengestellt. Dabei werden fr extrem kurze Lager (B/D 0,125) die

19、 Nherungsgleichungen 17, 19, 20 und 22 aus der Theorie fr kurze Gleitlager benutzt. Fr breite Gleitlager (1 B/D 5) werden in Anlehnung an 2 gebildete Nherungsgleichungen 16, 18 und 21 bereitgestellt 3. Die Bilder 6 bis 14 und die zugehrigen Gleichungen 5 bis 15 in 4.5 geben die fr die Berechnung des

20、 Schmierstoffdurchsatzes infolge Zufhrdrucks mglichen konstruktiven Lsungen an. Die Erklrung der Formelzeichen und Berechnungsbeispiele sind in DIN 31652-1:2017-01 enthalten. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr di

21、e Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 31652-1:2017-01, Gleitlager Hydrodynamische Radial-Gleitlager im

22、stationren Betrieb Berechnung von Kreiszylinderlagern 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe, Formelzeichen und Einheiten nach DIN 31652-1:2017-01. DIN 31652-2:2017-01 6 4 Funktionen fr das vollumschlieende Kreiszylinderlager ( = 360) 4.1 Abhngigkeit der Sommerfeldzahl So v

23、on der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D = 2 2 1 22 2 1 2 + 16 2 1 ( 1)2+ (1) mit: 1= 1,164 1,946 + 7,116 2 10,11 3+ 5,014 42= 1 0,023 63 0,421 5 2 0,038 82 3 0,090 55 4Tabelle 1 Sommerfeldzahl = ,=null B/D 1 1/2 1/2,5 1/3 1/4 1/5 1/6 1/8 0,100 0 0,116 0 0,036 8 0,024 3 0,017

24、1 0,009 8 0,006 3 0,004 4 0,002 5 0,200 0 0,251 8 0,078 3 0,051 8 0,036 6 0,021 0 0,013 6 0,009 5 0,005 4 0,300 0 0,409 1 0,130 4 0,086 7 0,061 5 0,035 4 0,022 9 0,016 0 0,009 1 0,400 0 0,610 8 0,202 6 0,135 7 0,096 8 0,056 0 0,036 4 0,025 4 0,014 4 0,500 0 0,890 3 0,312 4 0,211 7 0,152 2 0,088 8 0,

25、057 9 0,040 6 0,023 1 0,600 0 1,314 0 0,498 2 0,343 5 0,249 6 0,147 6 0,096 9 0,068 2 0,039 0 0,700 0 2,043 0 0,859 5 0,607 9 0,449 2 0,270 8 0,179 7 0,127 4 0,073 2 0,800 0 3,566 0 1,734 0 1,276 0 0,968 7 0,604 3 0,408 5 0,293 0 0,170 6 0,900 0 8,439 0 5,088 0 4,019 0 3,220 0 2,160 0 1,526 0 1,126

26、0 0,677 6 0,950 18,79 0 13,310 11,220 9,499 6,925 5,183 3,983 2,520 0,960 24,11 0 17,790 15,280 13,150 9,852 7,526 5,871 3,791 0,970 33,13 0 25,590 22,450 19,700 15,270 11,980 9,543 6,340 0,980 51,480 41,920 37,740 33,950 27,500 22,400 18,390 12,770 0,990 107,800 93,790 87,290 81,160 70,040 60,390 5

27、2,140 39,260 0,995 223,900 203,200 193,300 183,800 166,200 149,900 134,900 109,600 0,999 1 174,000 1 125,000 1 102,000 1 078,000 1 033,000 989,200 945,700 864,700 DIN 31652-2:2017-01 7 Bild 1 Sommerfeldzahl = ,=null DIN 31652-2:2017-01 8 Bild 2 Sommerfeldzahl = ,=null 4.2 Abhngigkeit des Verlagerung

28、swinkels von der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D = i = 5 = 1 i1 arctan 1 22 (2) mit: 1= 1,152 0,104 6 2= 2,591 + 0,798 7 DIN 31652-2:2017-01 9 3= 8,734 2,329 4= 13,34 + 3,424 5= 6,629 1,592 Tabelle 2 Verlagerungswinkel = ,=null B/D 1 1/2 1/2,5 1/3 1/4 1/5 1/6 1/8 0,100 79,41

29、0 81,770 82,120 82,300 82,480 82,560 82,610 82,650 0,200 73,860 75,140 75,280 75,340 75,390 75,410 75,410 75,420 0,300 68,260 68,490 68,420 68,370 68,300 68,260 68,240 68,210 0,400 62,570 61,780 61,540 61,380 61,210 61,120 61,060 61,010 0,500 56,700 54,990 54,600 54,350 54,070 53,930 53,860 53,780 0

30、,600 50,540 48,050 47,520 47,190 46,830 46,650 46,550 46,450 0,700 43,860 40,800 40,160 39,760 39,330 39,110 38,980 38,860 0,800 36,240 32,940 32,220 31,760 31,250 30,990 30,840 30,690 0,900 26,480 23,570 22,850 22,370 21,790 21,480 21,290 21,090 0,950 19,450 17,270 16,650 16,200 15,630 15,290 15,08

31、0 14,830 0,960 17,610 15,660 15,090 14,670 14,110 13,770 13,550 13,260 0,970 15,480 13,820 13,310 12,930 12,400 12,060 11,840 11,570 0,980 12,900 11,600 11,180 10,850 10,380 10,060 9,840 9,560 0,990 9,420 8,590 8,300 8,070 7,700 7,440 7,240 6,980 0,995 6,830 6,330 6,140 5,990 5,730 5,540 5,380 5,150

32、 0,999 3,200 3,050 2,990 2,940 2,850 2,770 2,710 2,600 Bild 3 Verlagerungswinkel = ,=null DIN 31652-2:2017-01 10 4.3 Abhngigkeit der bezogenen Reibungszahl /effvon der relativen Exzentrizitt , der Sommerfeldzahl So und dem Lagerbreitenverhltnis B/D eff= 1 -2+2sin (3) mit: So nach Gleichung (1) und n

33、ach Gleichung (2) fr die vorliegende relative Exzentrizitt und das Lagerbreitenverhltnis B/D Tabelle 3 Bezogene Reibungszahl eff= ,=null B/D 1 1/2 1/2,5 1/3 1/4 1/5 1/6 1/8 0,100 26,440 85,890 130,200 184,300 321,900 498,800 714,800 1 265,000 0,200 12,830 41,040 62,040 87,660 152,800 236,500 338,700

34、 598,900 0,300 8,189 25,390 38,150 53,700 93,200 143,900 205,900 363,700 0,400 5,790 17,100 25,440 35,600 61,380 94,470 134,900 237,700 0,500 4,284 11,820 17,340 24,040 41,040 62,840 89,460 157,200 0,600 3,219 8,105 11,650 15,950 26,820 40,750 57,760 101,000 0,700 2,396 5,347 7,463 10,020 16,460 24,

35、710 34,760 60,310 0,800 1,705 3,237 4,318 5,616 8,872 13,020 18,070 30,900 0,900 1,055 1,596 1,968 2,410 3,505 4,887 6,563 10,800 0,950 0 0,693 6 0,897 0 1,032 0 1,192 0 1,581 0 2,066 0 2,650 0 4,114 0 0,960 0 0,610 4 0,760 1 0,859 1 0,974 6 1,256 0 1,605 0 2,024 0 3,070 0 0,970 0 0,519 5 0,620 8 0,

36、687 3 0,764 3 0,950 4 1,180 0 1,454 0 2,136 0 0,980 0 0,416 1 0,475 1 0,513 3 0,557 3 0,662 2 0,790 5 0,942 3 1,318 0 0,990 0 0,287 6 0,311 4 0,326 6 0,343 9 0,384 3 0,432 9 0,489 5 0,627 4 0,995 0 0,199 7 0,209 6 0,215 8 0,222 9 0,239 0 0,257 9 0,279 7 0,331 6 0,999 0 0,087 7 0,088 9 0,089 7 0,091

37、0 0,092 8 0,095 0 0,097 9 0,103 8 DIN 31652-2:2017-01 11 Bild 4 Bezogene Reibungszahl eff= ,=3null 4.4 Schmierstoffdurchsatz infolge Eigendruckentwicklung 1= 3effJB1mit: 1= 14 0,223 3 (4) DIN 31652-2:2017-01 12 Tabelle 4 Bezogener Schmierstoffdurchsatz 1* = ,=3null B/D 1 1/2 1/2,5 1/3 1/4 1/5 1/6 1/

38、8 0,100 0,020 1 0,011 7 0,009 6 0,008 1 0,006 2 0,005 0 0,004 1 0,003 1 0,200 0,040 0 0,023 5 0,019 2 0,016 2 0,012 3 0,009 9 0,008 3 0,006 2 0,300 0,059 6 0,035 2 0,028 8 0,024 3 0,018 5 0,014 9 0,012 4 0,009 3 0,400 0,079 0 0,046 9 0,038 4 0,032 4 0,024 6 0,019 8 0,016 6 0,012 5 0,500 0,098 2 0,05

39、8 7 0,048 0 0,040 5 0,030 8 0,024 8 0,020 7 0,015 6 0,600 0,117 2 0,070 4 0,057 6 0,048 6 0,036 9 0,029 7 0,024 8 0,018 7 0,700 0,136 1 0,082 2 0,067 3 0,056 8 0,043 1 0,034 7 0,029 0 0,021 8 0,800 0,154 9 0,094 1 0,077 0 0,064 9 0,049 3 0,039 6 0,033 1 0,024 9 0,900 0,173 7 0,106 2 0,086 8 0,073 2

40、0,055 5 0,044 6 0,037 3 0,028 0 0,950 0,183 2 0,112 3 0,091 8 0,077 3 0,058 6 0,047 1 0,039 3 0,029 6 0,960 0,185 1 0,113 6 0,092 8 0,078 2 0,059 2 0,047 6 0,039 8 0,029 9 0,970 0,187 1 0,114 8 0,093 8 0,079 0 0,059 9 0,048 1 0,040 2 0,030 2 0,980 0,189 1 0,116 1 0,094 9 0,079 9 0,060 5 0,048 6 0,04

41、0 6 0,030 5 0,990 0,191 0 0,117 4 0,095 9 0,080 8 0,061 2 0,049 1 0,041 0 0,030 8 0,995 0,191 9 0,118 0 0,096 5 0,081 2 0,061 5 0,049 4 0,041 3 0,031 0 0,999 0,192 6 0,118 5 0,096 9 0,081 6 0,061 8 0,049 6 0,041 4 0,031 1 Bild 5 Bezogener Schmierstoffdurchsatz infolge Eigendruckentwicklung Q1* in Ab

42、hngigkeit von der relativen Exzentrizitt und vom Lagerbreitenverhltnis B/D fr = 360 DIN 31652-2:2017-01 13 4.5 Schmierstoffdurchsatz infolge Zufhrdrucks p=3eff3eneffp(5) mit Qp* nach den Gleichungen (6) bis (15) Vereinfachend ist der Verlagerungswinkel nur nherungsweise bercksichtigt. 4.5.1 Schmiers

43、toffzufuhr durch Schmierbohrung, die entgegengesetzt zur Lastrichtung angeordnet ist Bild 6 Radial-Gleitlager mit entgegensetzt zur Lastrichtung angeordneter Schmierbohrung p= 48 (1 + )3InH H(6) mit: H= 1,204 + 0,368 H 1,046 H2+ 1,942 H34.5.2 Schmierstoffzufuhr durch Schmierbohrung, die um 90 gedreh

44、t zur Lastrichtung angeordnet ist Bild 7 Radial-Gleitlager mit um 90 gedreht zur Lastrichtung angeordneter Schmierbohrung p= 48 1InH H(7) mit qHnach Gleichung (6) DIN 31652-2:2017-01 14 4.5.3 Schmierstoffzufuhr durch zwei Schmierbohrungen, die um null 90 gedreht zur Lastrichtung angeordnet sind Bild

45、 8 Radial-Gleitlager mit zwei um null90 gedreht zur Lastrichtung angeordneten Schmierbohrungen p= 48 2InH H(8) mit qHin Gleichung (6) 4.5.4 Schmierstoffzufuhr durch Schmiernut (Ringnut ber 360 Umfangswinkel) Bild 9 Radial-Gleitlager mit 360-Ringnut in der Lagermitte p= 24 1 + 1,5 2 11 G(9) DIN 31652

46、-2:2017-01 15 4.5.5 Schmierstoffzufuhr durch Schmiernut (partielle Ringnut) Bild 10 Radial-Gleitlager mit partieller Ringnut p=148 E A (1 + 1,5 2) + (3 + 3) (sinE sinA) + 0,75 2 (sin2E sin2A) 33(sin3E sin3A) 1 G(10) Die Winkel werden wie in Bild 10 angegeben in Drehrichtung der Welle positiv gezhlt. Die Nutmitte soll entgegen der Kraftrichtung oder besser noch um den Verlagerungswinkel in Drehrichtung versetzt dazu liegen. Bei Nutlngen unter 120 wird empfohlen, den Faktor (1-bG/B) wegzulassen (bG= 0). Fr A= 2, E=2(180-Nut entgegen der Kraftrichtung) wird Qp* nach Gleichung (