Особенности гидродинамического расчета высоконагруженных подшипников скольжения тяжелых судовых редукторных передач

Предметом исследования является ряд конструкторско-технологических вопросов, наиболее актуальными из которых являются унификация основных узлов и агрегатов судна и создание единого облика судового реверс-редукторного агрегата, предназначенного для отечественного гражданского и военно-морского флота. Объектом исследования в данной работе являются высоконагруженные биметаллические подшипники скольжения, являющиеся элементами «тяжелых» судовых реверс-редукторных передач нового поколения. В работе выполнен гидродинамический расчет, уточняющий параметры подшипников скольжения высоконагруженной судовой трансмиссии на этапе производства опытного образца. Дана оценка применимости методики ГОСТ ИСО 7902 к рассматриваемым изделиям, а также выполнена аппроксимация рабочих характеристик подшипников с помощью интерполяции функции двух переменных. Представлено обоснование величины угла охвата и расположения карманов подвода смазки подшипников (в том числе с учетом теплофизических и вязкостных свойств масла). Выполнены расчеты параметров критической толщины смазочного слоя, максимально допустимой удельной нагрузки и предельно допустимой температуры подшипников. На основе результатов расчетов дана дополнительная оценка на соответствие подшипников требованиям ГОСТ ИСО 7902 в части параметров несущей способности и устойчивости. Приведено сравнение полученных результатов с данными предварительного расчета, выполненного на этапе технического проекта. Выявлено, что в процессе расчета динамически нагруженных подшипников скольжения необходимо учитывать ряд дополнительных факторов, а именно величину относительного эксцентриситета и относительного зазора. Определены риски выхода из строя подшипников в процессе динамического нагружения. Результатом работы является корректировка геометрических параметров подшипников скольжения судового реверс-редукторного агрегата с целью повышения его надежности и увеличения межремонтного интервала.

1. Левчук К. С. Инновационное развитие российского судостроения: состояние и перспективы / К. С. Левчук, Л. С. Абрамова // Инновации. Наука. Образование. — 2021. — № 36. — С. 1868–1875.

2. Столяров С. П. Современные актуальные проблемы, как средство прогнозирования перспективы судового дизелестроения / С. П. Столяров, А. С. Столяров // Актуальные проблемы морской энергетики. Материалы девятой Международной научно-технической конференции. — СПб.: Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, 2020. — С. 63–74.

3. Кузнецов Р. В. Аналитический обзор отечественного и зарубежного опыта разработки и проектирования судовых реверс-редукторных передач / Р. В. Кузнецов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 1. — С. 93–103. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-1-93-103.

4. Кузнецов Р. В. Обобщение и оценка вариантов перспективных газотурбинных агрегатов и их редукторных передач для нужд отечественного судостроения / Р. В. Кузнецов // Судостроение. — 2022. — № 3 (862). — С. 49–52.

5. Леванов И. Г. Методика расчета ресурса подшипников скольжения на ранних этапах проектирования поршневых и роторных машин / И. Г. Леванов, Е. А. Задорожная, Д. Н. Никитин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. — 2021. — Т. 21. — № 3. — С. 5–21. DOI: 10.14529/engin210301.

6. Заказ 20386. Редукторный комплекс 6РП. Расчет зубчатых зацеплений на прочность по ГОСТ 21354–81 № 1.6 PП.2529–14PР. — СПб.: ОАО «Звезда», 2014.

7. Антипенко Г. Л. Дефекты и методы диагностирования механических и гидромеханических трансмиссий: монография / Г. Л. Антипенко. — Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2020. — 243 с.

8. Михайлов-Михеев П. Б. Справочник по металлическим материалам турбино- и моторостроения / П. Б. Михайлов-Михеев. — М.: МАшгиЗ, 1961. — 838 с.

9. Крюков В. А. Моделирование цилиндроконической зубчатой передачи на параллельных осях с регулируемым боковым зазором / В. А. Крюков, Т. В. Нам, А. В. Плясов // Проблемы машиноведения. Материалы V Международной научно-технической конференции. — Омск: Омский государственный технический университет, 2021. — С. 454–463. DOI: 10.25206/978-5-8149-3246-4-2021-454-463.

10. Коровчинский М. В. Теоретические основы работы подшипников скольжения / М. В. Коровчинский. — М.: Машгиз, 1959. — 408 с.

11. Дмитриев В. А. Детали машин / В. А. Дмитриев. — Л.: Судостроение, 1970. — 793 с.

12. РТМ 24.060.21–83. Охладители водомасляные. Методы расчета. — Л.: ЦНИДИ, 1983. — 103 с.

13. Заказ 20386. Редукторный комплекс 6РП. Гидродинамический расчет подшипников скольжения по ГОСТ ИСО 7902–3–2001, ГОСТ ИСО 7902–2–2001, ГОСТ ИСО 7902–3–2001, № 1.6РП.2530–2014PР. — СПб.: ОАО «Звезда», 2014.

14. Орлов П. И. Основы конструирования: справ.-метод. пособие / П. И. Орлов. — М.: Машиностроение, 1988. — Кн. 2. — 544 с.

15. ГОСТ ИСО 7902-1–2001. Гидродинамические радиальные подшипники скольжения, работающие в стационарном режиме. Круглоцилиндрические подшипники. Ч. 1: Метод расчета. — ИПК «Изд-во стандартов», 2002. — 28 с.