滑动轴承8.ppt

音乐欣赏 本章目录 基本内容 重点难点 教学要求 问题思考 总目录 结束 滑动轴承 本章目录 1 概述 2 径向滑动轴承的典型结构 3 滑动轴承的失效形式及材料 4 滑动轴承的轴瓦结构 5 滑动轴承的润滑 6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 7 液体动力润滑滑动轴承设计计算 教学要求 一 轴承的分类 1 按轴承中摩擦性质的不同分类滑动轴承 滑动摩擦滚动轴承 滚动磨擦 1 概述 2 按承受载荷方向的不同分类 径向轴承 承受径向载荷止推轴承 承受轴向载荷 二 滑动轴承的磨擦状态 干磨擦 边界磨擦 液体磨擦 混合磨擦 三 滑动轴承的应用 单击 单击 单击 单击 继续 返回原处 返回原处 返回原处 返回原处 2 径向滑动轴承的典型结构 一 整体式径向滑动轴承 特点 结构简单 成本低廉 但轴套磨损后轴承间隙过大无法调整 不便装拆粗重的轴 应用 低速 轻载或间歇性工作的机械中 二 剖分式径向滑动轴承 特点 轴承装拆方便 轴瓦磨损后便于调整轴承间隙 2 径向滑动轴承的典型结构 3 滑动轴承的失效形式及材料 一 滑动轴承的失效形式 磨粒磨损 刮伤 咬粘 胶合 疲劳剥落 二 轴承材料 金属材料多孔质金属材料非金属材料 对材料性能要求 常用轴承材料 继续 3 滑动轴承的失效形式及材料 轴承合金 返回原处 铜合金 返回原处 铸铁 返回原处 4 滑动轴承的轴瓦结构 一 轴瓦的形式和构造 二 轴瓦的定位 凸缘紧定螺钉销钉 4 滑动轴承的轴瓦结构 三 油孔和油槽 4 滑动轴承的轴瓦结构 5 滑动轴承的润滑 牛顿粘性定律 流体中任意点处的切应力均与该流体的速度梯度成正比 流体的动力粘度 流体的运动粘度 5 滑动轴承的润滑 一 润滑剂 轴颈速度小于1 2m s 有特殊要求的场合 转速高 压力小时选粘度低的油 转速低 压力大时选粘度高的油 较高温度下工作时用粘度高些的油 压力高 滑动速度低时 选择针入度小的脂 反之 选择针入度大的脂 润滑脂的滴点一般应高于轴承工作温度约20 30 二 润滑方式 间歇供油 黄油杯压配式压注油杯旋套式注油油杯针阀式注油油杯 5 滑动轴承的润滑 二 润滑方式 连续供油 5 滑动轴承的润滑 6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 设计准则 保证边界油膜不致破裂 不完全液体润滑轴承的条件性计算 及液体动力润滑轴承的初步计算 一 径向滑动轴承的计算 式中 F 径向载荷 N B 轴承宽度 P 轴瓦材料的许用压力 Mpa d 轴颈直径 1 验算轴承的平均压力p 一 径向滑动轴承的计算 2 验算轴承的pV值 式中 V 轴颈圆周速度 即滑动速度 m s n 轴颈转速 r min pV 轴承材料pV的许用值MPa m s 3 验算滑动速度V V V 式中 V 许用滑动速度 m s 6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 式中 Fa 轴向载荷 z 环的数目 p 许用压力 二 止推滑动轴承的计算 1 验算轴承的平均压力 6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 验算轴承的pV值 二 止推滑动轴承的计算 6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 若B板静止不动 板以速度 移动 板间各流层的速度呈三角形分布 两板间的油量保持不变 流层形成剪切流 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 一 动力润滑的形成原理 1 当两板平行时 油膜无承载能力 当两板间形成楔形收敛间隙 且移动件的运动方向是由间隙大的方向移向间隙小的方向 此时间隙内油层流动速度将由剪切流和压力流二者叠加 因而进口油的速度曲线呈内凹形 出口呈外凸形 当两板倾斜时 一 动力润滑的形成原理 油膜具有承载能力 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 二 流体动力学基本方程 受力分析 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 整理后得 压力沿 方向及速度沿 方向的变化关系 二 流体动力学基本方程 由牛顿粘性定律知 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 对y积分并取边界条件 二 流体动力学基本方程 由式 得 油层的速度分布 前一项由剪切流引起呈线性分布的速度 后一项由压力流引起呈抛物线分布的速度 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 任意截面上单位宽度面积的流量Q为 设 在处的油膜厚度为h0 即时 二 流体动力学基本方程 该截面处的流量为 根据液体的连续性原理 各截面的流量相等得 整理后得 一维雷诺方程 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 二 流体动力学基本方程 将式对x取偏导数得 若再考虑润滑油沿z方向的流动 则 二维雷诺方程 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 a 相对运动的两表面间必须形成楔形间隙 形成动力润滑的必要条件 c 润滑油须有一定的粘度 供油要充分 b 被油膜分开的两表面须有一定的相对滑动速度 其方向应保证润滑油由大口进 从小口出 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 二 径向轴承形成流体动力润滑过程 起动阶段 不稳定润滑阶段 动力润滑阶段 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 几何关系 直径间隙 D d半径间隙 R r相对间隙 d r偏心距 e偏心率 e 最小油膜厚度 hmin D R 轴承孔的直径 半径 d r 轴颈直径 半径 三 径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 三 径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度 将一维雷诺方程改写为极坐标形式得 从油膜起始角 1到任意角 进行积分得任意位置的压力 有限宽轴承油膜的总承载能力为 CP 承载量系数 索氏数 承载能力 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 CP 承载量系数 索氏数 CP 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 式中 Z1 Z2 分别为轴颈和轴承孔表面粗糙度十点高度 安全系数常取 2 三 径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度 最小油膜厚度 hmin 分析 hmin 即 轴承的承载能力 但hmin不能无限缩小 hmin S z1 Rz2 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 四 径向滑动轴承的流量计算及功耗计算 流量计算 轴承的体积流量 式中 流量系数 是 B d 的函数 120 时的流量系数 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 四 径向滑动轴承的流量计算及功耗计算 功耗计算 式中 摩擦特性系数 是 B d 的函数 120 时的摩擦特性系数 径向轴承在承载区的摩擦功耗 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 式中 qv 轴承的润滑油体积流量 m3 s 轴承的摩擦系数 t 润滑油的温升 C cp 润滑油的比定压热容 约为1680 2100J kg C 润滑油的密度 对矿物油为850 900kg m3 b 轴承的表面散热系数 W m2 C 五 轴承的热平衡计算 热平衡条件 在轴承中产生的热量H为 H FV 由流出的油带走的热量 1为 H1 cp qv t 轴承散发的热量 2为 H2 b B t 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 式中 t1 润滑油的入口温度 C 常取为30 45 C 2 润滑油出口的温度 C 五 轴承的热平衡计算 油的温升 t为 油的平均温度tm为 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 六 滑动轴承的参数选择 宽径比 运转平稳性 承载能力 则常用范围 B d 0 3 1 5 宽径比对承载能力的影响 端泄漏量 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 相对间隙 F 六 滑动轴承的参数选择 经验公式 一般机器常用 值 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 设计时 先假定 初选 初步设计校核入口温度若t1 则合适 否则重新计算 粘度 六 滑动轴承的参数选择 tm 承载能力偏高 tm 承载能力偏低 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 六 滑动轴承的参数选择 4 平均压强p 轴承尺寸 运转平稳 轴承损坏 7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 重点与难