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机械设计CH12滑动轴承.ppt

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    • 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 轴系零部件轴系零部件 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 滑动轴承原理滑动轴承原理:: 轴承的作用是轴承的作用是支承轴支承轴轴在工作时可旋转,也可静止轴在工作时可旋转,也可静止1 1.能承担一定的载荷,具有一定的强度和刚度.能承担一定的载荷,具有一定的强度和刚度2 2.具有小的摩擦力矩,使回转件转动灵活.具有小的摩擦力矩,使回转件转动灵活3 3.具有一定的支承精度,保证被支承零件的回转精度.具有一定的支承精度,保证被支承零件的回转精度根据轴承中摩擦的性质,可分为根据轴承中摩擦的性质,可分为滑动轴承滑动轴承和和滚动轴承滚动轴承。

      一、轴承应满足如下一、轴承应满足如下基本要求基本要求二、轴承的二、轴承的分类分类根据能承受载荷的方向,可分为根据能承受载荷的方向,可分为向心轴承向心轴承、、推力轴承推力轴承、、向心向心推力轴承推力轴承( (或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承)或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承)轴承轴承 向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承 但是在以下场合,则主要使用滑动轴承:但是在以下场合,则主要使用滑动轴承:  工作时轴承和轴颈的支撑面间形成直接或间接滑动摩擦的  工作时轴承和轴颈的支撑面间形成直接或间接滑动摩擦的轴承,称为滑动轴承轴承,称为滑动轴承 滚动轴承绝大多数都已标准化,故得到广泛的应用滚动轴承绝大多数都已标准化,故得到广泛的应用滑动轴承与滚动轴承滑动轴承与滚动轴承1.工作转速很高,如汽轮发电机1.工作转速很高,如汽轮发电机2.要求对轴的支承位置特别精确,如精密磨床2.要求对轴的支承位置特别精确,如精密磨床3.承受巨大的冲击与振动载荷,如轧钢机3.承受巨大的冲击与振动载荷,如轧钢机4.特重型的载荷,如水轮发电机4.特重型的载荷,如水轮发电机5.根据装配要求必须制成剖分式的轴承,如曲轴轴承。

      5.根据装配要求必须制成剖分式的轴承,如曲轴轴承6.在特殊条件下工作的轴承,如军舰推进器的轴承6.在特殊条件下工作的轴承,如军舰推进器的轴承7.径向尺寸受限制时,如多辊轧钢机7.径向尺寸受限制时,如多辊轧钢机 根据根据所承受载荷的方向所承受载荷的方向、滑动轴承可分为、滑动轴承可分为径向轴承径向轴承、、推推力轴承力轴承两大类根据轴系和根据轴系和拆装的需要拆装的需要,滑动轴承可分为,滑动轴承可分为整体式整体式和和剖分式剖分式两类根据工作时相对运动表面间根据工作时相对运动表面间油膜形成原理油膜形成原理的不同,液体的不同,液体摩擦滑动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴摩擦滑动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴承,简称承,简称动压轴承动压轴承和和静压轴承静压轴承滑动轴承的类型滑动轴承的类型根据根据润滑状态润滑状态,滑动轴承可分为:,滑动轴承可分为:不完全液体润滑滑不完全液体润滑滑动轴承动轴承和和完全液体润滑滑动轴承完全液体润滑滑动轴承 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承特点:结构简单,成本低廉。

      特点:结构简单,成本低廉轴承座轴承座整体轴套整体轴套螺纹孔螺纹孔油杯孔油杯孔   因磨损而造成的间隙无法调整   因磨损而造成的间隙无法调整   只能从沿轴向装入或拆出   只能从沿轴向装入或拆出 整体式轴承采用整体式轴承采用整体整体式轴瓦式轴瓦,整体式轴瓦又称,整体式轴瓦又称轴套,分为光滑轴套和带轴套,分为光滑轴套和带纵向油槽轴套两种纵向油槽轴套两种 o整体式轴瓦整体式轴瓦 径向滑动轴承的典型结构2对开式径向滑动轴承对开式径向滑动轴承特点:结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便特点:结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便对开式轴承(剖分轴套) 对开式轴承对开式轴承( (整体轴套整体轴套) ) 剖分式轴剖分式轴承采用承采用剖分式剖分式轴瓦轴瓦为了使轴承与轴瓦结轴承与轴瓦结合牢固,可在合牢固,可在轴瓦基体内壁轴瓦基体内壁制出沟槽,使制出沟槽,使其与合金轴承其与合金轴承衬结合更牢衬结合更牢 o剖分式轴瓦剖分式轴瓦 止推滑动轴承止推滑动轴承 止推滑动轴承由止推滑动轴承由轴承座轴承座和和止推轴颈止推轴颈组成轴颈结构形式:组成轴颈结构形式:◆ ◆ 空心式空心式:接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心式好。

      接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心式好◆ ◆ 单环式单环式:利用轴颈的环形端面止推,用于低速轻载场合利用轴颈的环形端面止推,用于低速轻载场合◆ ◆ 多环式多环式:可承受双向轴向载荷,但各环间载荷分布不均可承受双向轴向载荷,但各环间载荷分布不均 空心式空心式单环式单环式多环式多环式 【补充】轴颈摩擦与轴端摩擦【补充】轴颈摩擦与轴端摩擦 实心式:实心式:空心式:空心式: 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 滑动轴承失效形式滑动轴承失效形式 o磨损与胶合磨损与胶合 o疲劳裂纹与剥落疲劳裂纹与剥落 汽车用滑动轴承故障原因的平均比率汽车用滑动轴承故障原因的平均比率 此外,滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和此外,滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式微动磨损等失效形式故障原因故障原因不干净不干净润滑油不足润滑油不足安装误差安装误差对中不良对中不良超 载超 载比率/%比率/%38.338.311.111.115.915.98.18.16.06.0故障原因故障原因腐 蚀腐 蚀制造精度低制造精度低气 蚀气 蚀其 它其 它比率/%比率/%5.65.65.55.52.82.86.76.7 滑动轴承的主要失效形式为滑动轴承的主要失效形式为胶合胶合和和疲劳剥落疲劳剥落,其他均可,其他均可预防。

      预防 ◆ ◆ 减摩性减摩性:材料副具有较低的摩擦系数材料副具有较低的摩擦系数◆ ◆ 耐磨性耐磨性:材料的抗磨性能,通常以磨损率表示材料的抗磨性能,通常以磨损率表示◆ ◆ 抗咬粘性抗咬粘性:材料的耐热性与抗粘附性材料的耐热性与抗粘附性◆ ◆ 摩擦顺应性摩擦顺应性:材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面:材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力初始配合不良的能力◆ ◆ 嵌入性嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能生刮伤或磨粒磨损的性能 此外还应有足够的强度和此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力抗腐蚀能力、良好的、良好的导热性导热性、、工艺性工艺性和和经济性经济性◆ ◆ 磨合性磨合性:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力(或性质)的表面形状和粗糙度的能力(或性质)滑动轴承材料滑动轴承材料 滑动轴承的失效形式及常用材料3 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 轴瓦可以由一种材料制成,也可以在高强度材料的轴瓦可以由一种材料制成,也可以在高强度材料的轴瓦轴瓦基体上浇注一层或两层轴承合金作为基体上浇注一层或两层轴承合金作为轴承衬轴承衬,称为,称为双金属轴瓦或三金属轴瓦。

      双金属轴瓦或三金属轴瓦 为了使轴承衬与轴瓦基体结合牢固,可在轴瓦基体为了使轴承衬与轴瓦基体结合牢固,可在轴瓦基体内表面或侧面制出内表面或侧面制出沟槽沟槽轴瓦的形式和结构轴瓦的形式和结构 单材料、整体式单材料、整体式厚壁铸造轴瓦厚壁铸造轴瓦多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套 薄壁轴瓦薄壁轴瓦厚壁轴瓦厚壁轴瓦多材料、对开式厚壁铸造轴瓦多材料、对开式厚壁铸造轴瓦多材料、对开式薄壁轧制轴瓦多材料、对开式薄壁轧制轴瓦 按构造按构造分 类分 类整体式整体式对开式对开式按加工按加工分 类分 类铸造铸造轧制轧制按尺寸按尺寸分 类分 类厚壁厚壁薄壁薄壁按材料按材料分 类分 类单材料单材料多材料多材料需从轴端安装和拆卸,可修复性差需从轴端安装和拆卸,可修复性差 可以直接从轴的中部安装和拆卸,可修复可以直接从轴的中部安装和拆卸,可修复 节省材料,刚度不足,对轴承座孔的加工精度要求高节省材料,刚度不足,对轴承座孔的加工精度要求高 有足够的强度和刚度,可降低对轴承座孔的加工精度有足够的强度和刚度,可降低对轴承座孔的加工精度 强度足够的材料可直接作成轴瓦,如黄铜,灰铸铁。

      强度足够的材料可直接作成轴瓦,如黄铜,灰铸铁轴瓦衬强度不足,故采用多材料制作轴瓦轴瓦衬强度不足,故采用多材料制作轴瓦铸造工艺性好,单件、大批生产均可,适用于厚壁型铸造工艺性好,单件、大批生产均可,适用于厚壁型只适用于薄壁轴瓦,具有很高的生产率只适用于薄壁轴瓦,具有很高的生产率 轴承衬轴承衬 目的目的:防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动定位方法定位方法:对于:对于轴向定位轴向定位有有凸缘凸缘轴瓦一端或两端做凸缘 轴瓦一端或两端做凸缘  定位唇定位唇  定位唇(凸耳)定位唇(凸耳)轴瓦的定位轴瓦的定位 定位方法定位方法:对于:对于周向定位周向定位有    有    紧定螺钉紧定螺钉(也可做轴向定位)(也可做轴向定位) 销销 钉钉(也可做轴向定位)(也可做轴向定位) 轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油均匀分布在整个轴径上均匀分布在整个轴径上进油孔进油孔油槽油槽F油孔及油槽油孔及油槽◆ ◆ 目的目的:把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。

      ◆ ◆ 原则原则:油孔和油槽尽量:油孔和油槽尽量开在非承载区开在非承载区,,以以保证承载区油保证承载区油膜的连续性膜的连续性尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载能力;尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载能力;轴向油槽不能开通至轴承端部,应留有适当的轴向油槽不能开通至轴承端部,应留有适当的封油面封油面 滑动轴承的轴瓦结构4◆ ◆ 形式形式::按油槽走向分按油槽走向分————沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等按油槽数量分按油槽数量分————单油槽、多油槽等单油槽、多油槽等单轴向油槽开在非承载区单轴向油槽开在非承载区(在最大油膜厚度处)(在最大油膜厚度处)双轴向油槽开在非承载区双轴向油槽开在非承载区(在轴承剖分面上)(在轴承剖分面上)双斜向油槽双斜向油槽(用于不完全液体润滑轴承)(用于不完全液体润滑轴承) 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 四种滑动摩擦状态四种滑动摩擦状态  随着科学技术的发展,关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域,  随着科学技术的发展,关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域,形成了微-纳米摩擦学理论,引发出许多新的概念,比如提出了超润滑的形成了微-纳米摩擦学理论,引发出许多新的概念,比如提出了超润滑的概念等。

      从理论上讲,超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态,但在实际概念等从理论上讲,超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态,但在实际研究中,一般认为摩擦系数在研究中,一般认为摩擦系数在0.0010.001量级(或更低)的摩擦状态即可认为属量级(或更低)的摩擦状态即可认为属于超润滑关于这方面的研究也是目前微-纳米摩擦学研究的一个重要方于超润滑关于这方面的研究也是目前微-纳米摩擦学研究的一个重要方面,同学们应对此给予关注面,同学们应对此给予关注 失效形式与设计准则失效形式与设计准则•工作状态工作状态:因采用润滑脂、油绳或滴油润滑,故无法形成:因采用润滑脂、油绳或滴油润滑,故无法形成完全的承载油膜,工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑完全的承载油膜,工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑•失效形式失效形式:边界油膜破裂边界油膜破裂•设计准则设计准则::保证边界膜不破裂保证边界膜不破裂因边界膜强度与温度、轴因边界膜强度与温度、轴承材料、轴颈和轴承表面粗糙度、润滑油供给等有关,目前承材料、轴颈和轴承表面粗糙度、润滑油供给等有关,目前尚无精确的计算方法,但一般可作条件性计算尚无精确的计算方法,但一般可作条件性计算•校核内容校核内容:: 1.验算平均压力 1.验算平均压力 p p ≤[≤[p p] ],,以防压溃轴瓦以防压溃轴瓦,保证强度;,保证强度;2.验算摩擦发热2.验算摩擦发热pvpv≤[≤[pvpv] ],,限制温升限制温升,以防咬粘,以防咬粘;;3.验算滑动速度3.验算滑动速度v v≤[≤[v v] ] ,,以防加速磨损以防加速磨损。

      径向滑动轴承的设计计算径向滑动轴承的设计计算•已知条件:外加径向载荷已知条件:外加径向载荷F F 、轴颈转速、轴颈转速n n及轴颈直径及轴颈直径d d •验算及设计验算及设计 ::1.验算轴承的平均压力1.验算轴承的平均压力p p (MPa)(MPa)[ [p p]—]—轴瓦材料的许用压力轴瓦材料的许用压力2.验算摩擦热2.验算摩擦热[ [pvpv]—]—轴承材料的轴承材料的pvpv许用值,许用值,MPa·m/sMPa·m/s3.验算滑动速度3.验算滑动速度v v (m/s)(m/s)[ [v v] ]——材料的许用滑动速度材料的许用滑动速度 4.选择配合  4.选择配合  可选可选H9/d9H9/d9或或H8/f7H8/f7、、H7/f6H7/f6 基孔制间隙配合基孔制间隙配合 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 四种滑动摩擦状态四种滑动摩擦状态  随着科学技术的发展,关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域,  随着科学技术的发展,关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域,形成了微-纳米摩擦学理论,引发出许多新的概念,比如提出了超润滑的形成了微-纳米摩擦学理论,引发出许多新的概念,比如提出了超润滑的概念等。

      从理论上讲,超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态,但在实际概念等从理论上讲,超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态,但在实际研究中,一般认为摩擦系数在研究中,一般认为摩擦系数在0.0010.001量级(或更低)的摩擦状态即可认为属量级(或更低)的摩擦状态即可认为属于超润滑关于这方面的研究也是目前微-纳米摩擦学研究的一个重要方于超润滑关于这方面的研究也是目前微-纳米摩擦学研究的一个重要方面,同学们应对此给予关注面,同学们应对此给予关注 流体润滑1 v v F v vvh1aah2ccvvh0bbF【补充】【补充】§4-4:流体动力润滑原理:流体动力润滑原理 流体动力润滑方程的建立流体动力润滑方程的建立  对流体膜压力分布微分方程作如下假设,以便得到简化  对流体膜压力分布微分方程作如下假设,以便得到简化形式的流体动力平衡方程这些形式的流体动力平衡方程这些假设条件假设条件是是 ::◆◆流体为牛顿流体;流体为牛顿流体;◆◆流体的流动是层流,即层与层之间没有物质和能量的交换;流体的流动是层流,即层与层之间没有物质和能量的交换; ◆◆忽略压力对粘度的影响,实际上粘度随压力的增高而增加;忽略压力对粘度的影响,实际上粘度随压力的增高而增加; ◆◆略去惯性力及重力的影响,故所研究的单元体为静平衡状略去惯性力及重力的影响,故所研究的单元体为静平衡状态或匀速直线运动,且只有表面力作用于单元体上;态或匀速直线运动,且只有表面力作用于单元体上; ◆◆流体不可压缩,故流体中没有流体不可压缩,故流体中没有““洞洞””可以可以““吸收吸收””流质;流质; ◆◆流体中的压力在各流体层之间保持为常数。

      流体中的压力在各流体层之间保持为常数 两次积分得:两次积分得:若将边界条件:若将边界条件:y y=0=0时时 u u= =V V,,y y= =h h 时时 u u=0 =0 代入得:代入得:可见,在两板间隙中,可见,在两板间隙中,任意一点的速度都由两部分任意一点的速度都由两部分组成组成:一部分为:一部分为剪切流剪切流,在,在y y方向呈方向呈线性分布线性分布;另一部分;另一部分为为压力流压力流,在,在y y方向呈方向呈抛物线分布抛物线分布uu 润滑油单位宽度体积流量润滑油单位宽度体积流量 设设 h= h=h h0 0 的截面上,油膜压力最大此时,油层速度速的截面上,油膜压力最大此时,油层速度速度呈三角形分布,此处流量为:度呈三角形分布,此处流量为:整理得到流体动力润滑的一维方程,即一维雷诺方程:整理得到流体动力润滑的一维方程,即一维雷诺方程:由润滑油的连续性,流经各截面的流量相等,有由润滑油的连续性,流经各截面的流量相等,有: :  一维雷诺方程: 一维雷诺方程:流体动力润滑的必要条件流体动力润滑的必要条件 ◆◆相对运动的两表面间构成楔形间隙;相对运动的两表面间构成楔形间隙;◆◆一定粘度的润滑油,且供油充分。

      一定粘度的润滑油,且供油充分 ◆◆两板间有足够的相对速度,且大截面流入,小截面流出;两板间有足够的相对速度,且大截面流入,小截面流出;  h>hh>h0 0时,油膜压力增大;时,油膜压力增大;  h

      ◆◆轴颈最终的平衡位置可用轴颈最终的平衡位置可用偏位角偏位角φa a和和偏心距偏心距e e来表示 Fe 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4径向滑动轴承的几何关系径向滑动轴承的几何关系c—偏心率 c == e / δ Δ 为直径间隙Δ== D-- dδ为半径间隙δ δ== R R-- r r == Δ/ Δ/ 2e —为偏心距ψ——相对间隙ψ == δ / r == Δ / d 注意注意hmin ≠ h0高速轻载:偏心率高速轻载:偏心率≈0低速重载:偏心率低速重载:偏心率≈1 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4最小油膜厚度最小油膜厚度::h hminmin= =δδ--e e==rψrψ(1-(1-c c) ) 相对间隙相对间隙 反映了轴承的结构参数;反映了轴承的结构参数;偏心率偏心率 反映了轴承的承载能力反映了轴承的承载能力注意注意hmin ≠ h0 轴承对轴颈的总反力相轴承对轴颈的总反力相切于摩擦圆,大小与外载荷切于摩擦圆,大小与外载荷相等,方向与转速相反相等,方向与转速相反 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算51 1、承载力计算、承载力计算对雷诺方程积分对雷诺方程积分2 2、最小油膜厚度验算、最小油膜厚度验算 保证流体润滑保证流体润滑3 3、热平衡验算、热平衡验算防止温升过高防止温升过高工作能力计算工作能力计算 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算51、承载力计算:、承载力计算:((12-15):雷诺方程的极坐标形式(微小角度内的压力增量)):雷诺方程的极坐标形式(微小角度内的压力增量)((12-16):任意转角):任意转角f f处的油膜压力(处的油膜压力(第第1重积分重积分))((12-17):油膜压力在外载荷方向上的分量):油膜压力在外载荷方向上的分量((12-18):轴承单位宽度内的油膜承载力():轴承单位宽度内的油膜承载力(第第2重积分重积分))((12-19):考虑端泄的影响(即沿):考虑端泄的影响(即沿z轴方向的流动)轴方向的流动)((12-20):宽度为):宽度为B轴承的总承载力(轴承的总承载力(第第3重积分重积分))((12-23):):承载量系数承载量系数Cp(索氏数(索氏数So))C Cp p——承载量系数,与轴承包角承载量系数,与轴承包角α、宽径比、宽径比B/dB/d和偏心率和偏心率c c有关。

      有关 o承载量系数承载量系数Cp(索氏数(索氏数So)) 因此:动力润滑轴承应保证:因此:动力润滑轴承应保证:hmin ≥[h]其中:其中: [h]=S(Rz1+Rz2)S—— 安全系数,安全系数,考虑表面几何形状误差和轴颈挠曲变形等,常取考虑表面几何形状误差和轴颈挠曲变形等,常取S≥22、最小油膜厚度验算、最小油膜厚度验算::hmin= rψ(1- c c)分析:分析:hmin↘ ↘((偏心率偏心率↗ ↗)),轴承的承载能力轴承的承载能力↗ ↗;;但是:但是:hmin不能过小不能过小 对于一般轴承可取为对于一般轴承可取为3.2μm和和6.3μm,,或或1.6μm和和3.2μm对于重要轴承可取为对于重要轴承可取为0.8μm和和1.6μm,或,或0.2μm和和0.4μmRz1、、Rz2—— 分别为轴颈和轴承孔分别为轴颈和轴承孔表面粗糙度十点高度表面粗糙度十点高度p.133 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算43、热平衡验算:、热平衡验算: o润滑油流量系数润滑油流量系数Cq 滑动轴承的参数选择滑动轴承的参数选择1)宽径比B1)宽径比B/ddBB/ /dd↘——↘——压力大,运转平稳性压力大,运转平稳性↗↗    承载能力承载能力↘↘  则常用范围: 则常用范围: B/d=0.3~1.5B/d=0.3~1.5宽径比对承载宽径比对承载能力的影响能力的影响端泄漏量端泄漏量↗——↗——△△tt↘↘ 2)相对间隙2)相对间隙ψ由速度和载荷选取由速度和载荷选取——VV↗↗————ψ↗ψ↗F↗F↗————ψ↘ψ↘经验公式:经验公式:汽轮机、电动机、齿轮减速器汽轮机、电动机、齿轮减速器 =0.001-0.002=0.001-0.002轧钢机、铁路车辆轧钢机、铁路车辆 =0.0002-0.0015=0.0002-0.0015机床、内燃机机床、内燃机 =0.0002-0.00125=0.0002-0.00125鼓风机、离心泵鼓风机、离心泵 =0.001-0.003=0.001-0.003一般机器常用一般机器常用ψψ值值 设计时,先设定设计时,先设定t tm m,然后初选,然后初选η η ,进行初步设计计,进行初步设计计算。

      最后通过热平衡验算轴承入口温度算最后通过热平衡验算轴承入口温度t ti i是否在是否在35~45C35~45C,,否则应重新选择粘度否则应重新选择粘度ηη不同的润滑油再计算不同的润滑油再计算 计算步骤:计算步骤:1) 1) 按轴径转速初估按轴径转速初估η´η´2) 2) 计算运动粘度计算运动粘度υ´υ´3) 3) 选定平均温度选定平均温度t tm m4) 4) 参照手册选定油的牌号参照手册选定油的牌号5) 5) 查资料,重新确定查资料,重新确定t tm m时的运动粘度和动力粘度时的运动粘度和动力粘度6) 6) 验算润滑油的入口温度验算润滑油的入口温度t ti i3)粘度3)粘度η 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算7滑动轴承的设计滑动轴承的设计 第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承§12-1 滑动轴承概述§12-2 滑动轴承的主要结构型式§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 轴瓦结构§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介 多油楔轴承多油楔轴承   流体静力润滑是指  流体静力润滑是指借助外部供入的压力油借助外部供入的压力油形成的流体膜来承受外形成的流体膜来承受外载荷的润滑方式。

      载荷的润滑方式 采用流体静力润滑可在两个静止且平行的摩擦表面间采用流体静力润滑可在两个静止且平行的摩擦表面间形成流体膜,其承载能力不依赖于流体粘度,故能用粘度形成流体膜,其承载能力不依赖于流体粘度,故能用粘度极低的润滑剂,且既可使摩擦副有较高的承载能力,又可极低的润滑剂,且既可使摩擦副有较高的承载能力,又可使摩擦力矩降低静压轴承转速可极低或极高使摩擦力矩降低静压轴承转速可极低或极高流体静力润滑流体静力润滑 其它形式滑动轴承简介2静压轴承静压轴承特点:特点:◆◆ 在任何转速和预定载荷下轴承均处于液体润滑状态;在任何转速和预定载荷下轴承均处于液体润滑状态; ◆◆ 轴颈与轴承不直接接触,轴承对材料要求低,寿命长;轴颈与轴承不直接接触,轴承对材料要求低,寿命长; ◆◆ 油膜刚性大,有良好的吸振性,运转平稳;油膜刚性大,有良好的吸振性,运转平稳; ◆ ◆ 需要一套供油设备;需要一套供油设备; ◆◆ 静压轴承在转速够高时也要产生动压效应静压轴承在转速够高时也要产生动压效应 气体轴承气体轴承原理:原理:以气体作为润滑介质,可以空气、氮气作为润滑介质。

      以气体作为润滑介质,可以空气、氮气作为润滑介质分类:分类:气体动压润滑轴承、气体静压润滑轴承气体动压润滑轴承、气体静压润滑轴承特点:特点:高转速高转速(>100000r/min)(>100000r/min)、低摩擦、无污染、承载能力低低摩擦、无污染、承载能力低应用:应用:高速磨头、高速离心分离机、原子反应堆等场合高速磨头、高速离心分离机、原子反应堆等场合f轴承特性数轴承特性数ηn/p o边界摩擦边界摩擦混合摩擦混合摩擦流体摩擦流体摩擦滑动轴承滑动轴承摩擦特性曲线摩擦特性曲线 本章小结本章小结o不完全液体润滑的计算不完全液体润滑的计算o流体动力润滑机理及计算流体动力润滑机理及计算实验:滑动轴承实验:滑动轴承王老师王老师13069435083 。

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