滑动轴承

§10-5液体动压滑动轴承的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 计算一.液体动压润滑的根本方程---雷诺方程几点假设：1.牛顿流体，层流;2.流体不可压缩;3.不计惯性力,重力;4.不计压力影响粘度;5.板z方向无限宽；油沿z向无流动。vxyzVxy轴瓦tdxdzpdydzxyzVxyxyzVxy给定x，为常数边界条件：vhVF油压p的分布V剪切流压力流hyx2润滑油的流量：z=1——一维雷诺方程油膜压力最大处的油膜厚度VVF形成动压油膜的必要条件：1.两外表必须构成楔形；2.两外表必须有一定的相对速度，使大口带入油，小口带出油；3.两外表间必须连续充满润滑剂。Vh0hVxyxyhvxyxh动压润滑基本方程：h二、径向滑动轴承动压油膜的形成过程F边界摩擦混合摩擦液体摩擦｝非液体摩擦形成动压油膜F直径间隙△=D-d△FDd三、径向滑动轴承承载能力计算相对间隙：半径间隙：直径间隙：△=D－d偏心距e｛偏心率==δ–e=δ(1–)=rψ(1–)△ecos=rcos相对间隙：=δ/rrRheFrcosh=rcosdx=rdFω1、求任意位置处油膜压力pF122、求单位轴承宽度承载力py3、求有限宽度承载力F一次积分:求任意位置处油膜压力pF12求单位轴承宽度承载力pyprdacos(180o-(+a))py=pydzzFF=Cp→轴承承载量系数zpyCp→轴承承载量系数无量纲积分常数∝(a,,B/d)Cp↑=deee设计时，已知F、d、n(ω)，选择B、ψ、h，求所需要的承载量系数查出偏心率☆计算出=-e=-求出偏心距e=滑动轴承形成动压润滑的充分条件??四、最小油膜厚度hmineS—平安系数S≥2Rz1—轴颈外表微观不平度十点高度；Rz2—轴瓦外表微观不平度十点高度。五、轴承的热平衡计算热平衡条件：摩擦功耗产生热量=轴承的散热量摩擦功〔发热量〕：散热量：轴承外表散发的热量：润滑油带走的热量：热平衡条件：耗油量系数☆f-摩擦系数随宽径比变化系数平均温度如给定平均温度，则控制入口油温度：六、参数选择：F、d、n(ω)，选择B/d、ψ、h。1、宽径比B/ddB/d大〔B大〕，轴承承载能力高；但B/d过大时，轴承温升高。∝（,B/d）不同B/d时轴向和周向油膜压力分布ψ小，轴承承载能力高；ψ过小，轴承温升高,h下降。2、相对间隙ψn(ω)高时，ψ应选大些；载荷大时，ψ应选小些。h一般情况下，可按经验公式估取：一般机器常用的相对间隙ψ：应用场合汽轮机电动机减速器轧钢机铁路机车机床内燃机鼓风机离心机ψ0.001~0.0020.0002~0.00150.0002~0.001250.001~0.0033、粘度hh高，轴承承载能力高，但轴承温升大。当ω高或B大时，h可以选低些。例题:10-1P264：F=120,000N，d=180mm,n=800r/min。设计：某机床主轴---流体动压润滑轴承1、确定轴承结构型式2、确定轴承宽度B☆选择B/d=1轴承宽度B=180mm—>>剖分式滑动轴承3、计算轴承的p、pv、v为什么设计液体动压轴承还要保证非液体摩擦轴承对轴瓦材料的要求？4、选轴瓦材料〔表10-1，P246〕选｝5、选润滑油及粘度初定润滑油的平均温度选用L－AN46润滑油，图10-14a〔线性插值〕6、选择相对间隙ψ，计算轴承承载量系数，确定偏心率查粘度查偏心率7、计算，故可实现液体动压润滑。选定表面粗糙度：轴颈表面：Rz1=3.2mm轴瓦表面：Rz2=6.3mm9、计算润滑油的温升8、计算摩擦系数f查耗油量系数9、计算润滑油的温升查耗油量系数一般要求，轴承的热平衡条件满足要求。10、计算耗油量Q11、选择配合按初选的直径间隙△=ψd最大相对间隙最小相对间隙最大直径间隙最小直径间隙加工安装后有可能形成｛选配合→f180F7/d7f180F7(),f180d7()平均间隙需要分别按最小相对间隙最大相对间隙验算轴承的承载能力〔hmin≥[hmin]〕和热平衡条件。ψmax，Cp，hmin＝24mm，△t＝℃；ψmin，Cp，hmin＝31mm，△t＝℃；如果轴承的承载能力缺乏，即hmin＜[hmin]，可采取的措施?ψm，Cp，hmin＝27mm，△t＝℃。1〕提高η；2〕加大B、d；3〕提高V；4〕调整相对间隙ψ；=--5)降低轴承外表粗糙度，减小[hmin]。如果轴承的热平衡条件不满足，即温升大，可采取的措施：1〕减小B/d；使Q↑3〕降低η；t↓,f↓4〕加强散热as↑。2〕加大相对间隙ψ；｝加大润滑油的流量减少发热量｝相对间隙ψ润滑油流量Q油的平均温度Qψ的优化值域相对间隙ψ对和平均温度的影响其他条件不变，外载荷F增大,对滑动轴承有何影响？§10-6其他类型滑动轴承简介一、多油楔滑动轴承二、流体静压滑动轴承节流器：具有阻尼；调压。经常启动，换向回转、低速、重载或有冲击载荷的机器。流体静压滑动轴承优点〔1〕油膜压力的形成与相对速度无关，承载能力主要取决于油泵的供给压力。因此，静压轴承在高速、低速、轻载、重载下都能胜任工作。 〔2〕工作时轴颈与轴瓦不直接接触〔包括启动、停车等〕，轴承磨损甚微，故使用寿命长。 〔3〕由于是液体摩擦，因此启动力矩小，效率高。〔4〕油膜刚性大，具有良好的吸振性，运转精度高。 〔5〕轴瓦加工精度远低于动压轴承。三、气体轴承   当轴承转速很高，假设选用液体摩擦滑动轴承工作时，将会出现轴承过热，摩擦损失较大，机器的效率降低等问题。此时可考虑采用气体轴承。气体轴承的主要优点是：   〔1〕空气是取之不尽的，而且粘度极低，约为油的〔1／4000~1／5000〕，故气体可体轴承在高转速下工作，其转速甚至可达百万转。   〔2〕由于气体的摩擦阻力很小，因此功耗小。   〔3〕空气粘度几乎不受温度变化的影响，故气体轴承可在很大的温度范围内工作。:已知d=60mm,B=60mm,n=960r/min,轴瓦材料的求非液体滑动轴承能承受的径向载荷F。解：F=35880N10-1判断题：1．承受双向轴向载荷的推力滑动轴承可采用多环轴颈结构。2．某滑动轴承担轴的转速不变，外载荷的大小不变而方向变化时，在液体摩擦状态下，轴颈的中心位置是变化的。3．对非液体摩擦的滑动轴承，验算pv≤[pv]是为了防止轴承过热。4．动压润滑向心滑动轴承中，最小油膜厚度处的油膜压力为最大。1．一滑动轴承，其直径间隙△，现测得它的最小油膜厚度hmin，轴承的偏心率应该是______。〔a〕0.24〔b〕0.475〔c〕0.52〔d〕2．推力滑动轴承的止推轴颈通常制成空心式，这是为了______。〔a〕减轻轴颈重量〔b〕工艺上的需要〔c〕减小轴颈接触面积〔d〕轴颈接触面上压力分布较均匀3．含油轴承是采用______制成的。〔a〕硬木〔b〕硬橡皮〔c〕粉末冶金〔d〕塑料4．巴氏合金是用来制造______。〔a〕单层金属轴瓦〔b〕双层及多层金属轴承衬〔c〕含油轴承轴瓦〔d〕非金属轴瓦5．在非液体润滑滑动轴承中，限制压力p值的主要目的是______。〔a〕防止出现过大的摩擦阻力矩〔b〕防止轴承发生塑性变形〔c〕防止轴承因压力过大而过度发热〔d〕防止轴承过度磨损6．设计液体摩擦动压向心滑动轴承时，假设通过热平衡计算，发现轴承温度太高，可通过__________来改善。〔a〕减少供油量〔b〕增大相对间隙〔c〕增大轴承宽径比〔d〕改用粘度较高的润滑油8．设计动压向心滑动轴承时，假设宽径比B/d取得较大，那么______。〔a〕轴承端泄量小，承载能力高，温升低〔b〕轴承端泄量小，承载能力高，温升高〔c〕轴承湍泄量大，承载能力低，温升高〔d〕轴承端泄量大，承载能力低，温升低作业：P26910－4B/d相对偏心率c0.40.60.650.70.750.800.850.900.950.9750.99承　　载　　量　　系　　数　　Cp0.70.360.811.011.311.722.393.586.0314.231.888.90.90.511.101.371.742.243.064.467.2916.435.696.31.00.581.251.521.922.463.374.817.7717.237.098.91.20.721.481.792.22.83.785.48.518.439.0102.1.50.891.762.092.603.244.265.949.3019.641.0106.2.01.092.072.442.983.674.776.5410.120.943.1110.　表10-6承载量系数Cp〔a＝180〕返回返回例题表10－7推荐的轴承宽径比返回轴承名称B/d轴承名称B/d汽车及航空活塞发动机曲轴主轴承0.75~1.75铁路车辆轮轴支承1.8~2.0柴油机曲轴主轴承0.6~2.0汽轮机主轴承0.4~1.0柴油机连杆轴承0.6~1.5冲剪床主轴承1.0~2.0机床主轴承0.8~1.2电动机主轴承0.5~1.5轧钢机轴承0.6~0.9齿轮减速器轴承0.6~1.5返回25页返回17页返回例题ψV