【《滑动轴承油膜特性分析》1800字】

滑动轴承油膜特性分析目录TOC\o"1-3"\h\u4885滑动轴承油膜特性分析 1223281.1流体动力润滑的基本方程 19361.2径向滑动轴承油膜压力分布的理论基础 4202881.2.1轴承形成流体动力润滑的过程 419051.2.2径向滑动轴承的主要几何关系 41.1流体动力润滑的基本方程液体动力润滑理论的基本方程是表达流体膜压力分布的微分方程。它从粘性流体动力学的基本方程式开始，做出假设然后进行简化。如下：该流体是牛顿液体。流动方式为层流，忽略压力对流体粘度的影响，忽略惯性力和重力的影响。认为流体不可压缩。流体膜的压力方向在整个膜的厚度上保持恒定。图1.1被油膜隔开的相对两平板的油膜情况如图所示，假设板A以速度v沿x轴移动，而另一板B是固定的，同时再假定油不沿z轴流动。现在使用层流运动的油膜微单位进行分析。由图（1.1）可见，作用在此微单元体左右两面的压力分别为p+∂p∂xdx和p，作用在单元体上下两面的切应力分别为τ及τ+∂τ∂ypdydz化简后得∂p接着牛顿粘性流体摩擦定律的方程式τ=−η∂u∂p该式表示了压力沿x轴方向的变化与速度沿y轴方向的变化关系。将式（3-3）改写成∂将式（3-4）对y积分后得∂u∂y=1ηu=12η根据边界条件决定积分常数C1及C2：当y=0时，u=v;y=h时，u=0C1代入式（3-6）得u=由上式可得，由油流沿x方向的变化所产生的压力流引起的润滑油层的速度u呈抛物线分布，可见图1.2。图1.2两相对运动平板间油层中的压力分布当没有存在侧泄时，润滑油在单位时间内流经任意截面上单位宽度面积的流量为q=将式(3-8)代人式(3-9)，进行积分，得q=如图

1.2

所示，可以假设p=pmax处的油膜厚度为q=当润滑油连续流动时，各截面的流量相等，由此得q=经过整理后得到一维雷诺方式∂p整理式（3-），对x进行求偏导数可得∂在考虑润滑油沿z方向进行流动，可以得到∂该式中的是二维雷诺动压润滑的方程式，它通常是我们用来计算液体动轴承运动时的一个基础计算公式。由该式已经可以清楚地明显看到，油压的大小变化与其分布在油膜表面的压力滑动反应速度、油膜的层厚度及其在使用润滑油中油液黏性的大小变化息息相关，利用上述的计算公式，就已经能够直接得出每块油膜上每个供油点的承载压力，再根据其各点油压的均匀分布便能够直接得出整个油膜的承载能力。油膜的化学压力粒子分布厚度曲线及其显示方式如图1.4(b)。1.2径向滑动轴承油膜压力分布的理论基础1.2.1轴承形成流体动力润滑的过程因为轴承直径比轴承孔直径要小，所以两者存在一定的间隙。当前者位于后者最低位置时如图1.3（a）所示。当轴承没有工作时，两者直接接触，如图1.3（b）所示。由于此时两者相对静止，所以两者之间有润滑油但却没有均匀分布，称之为不完全润滑。由于转速均匀提高，油膜在间隙之间形成动态平衡，动压油膜逐渐形成，两者完全分开如图1.3（c）所示。最后随着转速增大且趋于稳定，润滑油进入空间的量足够大之后，如图1.3（d）所示油膜均匀分布，形成稳定状态，由此推测负载不变的情况下，转速越高轴颈中心越趋近于轴孔中心。图1.3径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程1.2.2径向滑动轴承的主要几何关系轴承工作时轴颈与轴承的位置关系如图1.4（a）所示，轴承和轴颈的连心线

00，与外载荷

F的方向形成一偏位角

p。轴承孔和轴颈的直径分别用D和d

表示，则轴承直径间隙为∆=D−d#半径间隙为轴承孔半径R与轴颈半径r之差，则δ=R−r=直径间隙与轴颈直径之比称为相对间隙，以ψ表示，则Ψ=用e来表示轴孔和轴颈的偏心距。用x来表示偏心距与半径间隙的比值偏心率，则可以得到х=由图

1.4（a）可以得到，最小的油膜厚度如下

h对于径向滑动轴承，采用极坐标描述较方便。取轴颈中心

0

为极点，连心线

00，为极轴，对应于任意角

φ的油膜厚度为

h，h

的大小可在△A00，中应用余弦定理求得，即R解上式得