滑动轴承的计算.pdf

第十二章滑动轴承 第十二章滑动轴承 121 概述 121 概述 滑动轴承、滚动轴承 一、滑动轴承类型 径向轴承（向心轴承）（受Fr） 止推轴承（推力轴承）（受Fa） 按承载 按润滑状态流体润滑轴承、非流体润滑轴承、无润滑轴承 二、滑动轴承的特点 三、应用 122 径向滑动轴承的主要类型 122 径向滑动轴承的主要类型 一、整体式径向滑动轴承 特点1）结构简单、成本低 2）轴套磨损后，间隙无法调整 3）装拆不便（只能从轴端装拆） 适于低速、轻载或间隙工作的机器。 如图，由轴承座、整体轴 套、油孔等组成 二、剖分式径向滑动轴承三、自动调心式 R球 R球 四、调隙式径向滑动轴承 图例 123 滑动轴承的材料及轴瓦结构 123 滑动轴承的材料及轴瓦结构 一、滑动轴承的材料 主要失效形式磨损和胶合、疲劳破坏 1、对轴承材料的要求 2、常用材料 金属材料 1）铸铁 2）轴承合金 3）铜合金 4）铝基合金 5）多孔质金属材料（粉末冶金） 非金属材料塑料、橡胶 二、轴瓦结构 1、轴瓦的形式与结构 剖分式轴瓦 2、油孔、油槽和油室 整体式轴瓦 油孔、油槽开设原则 1、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 2、油槽（沟）开在非承载区，否则会降低油 膜的承载能力 3、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部 大量流失 4、水平安装轴承油槽开半周，不要延伸到承载区，全周 油槽应开在靠近轴承端部处。 F O O 油槽 有油槽 无油槽 F O O 油槽 有油槽 无油槽 124 滑动轴承的润滑 124 滑动轴承的润滑 一、润滑剂的选择 工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境 1、润滑油 （1）压力大、温度高、载荷冲击变动大 粘度大的润滑油 （2）滑动速度大粘度较低的润滑油 （3）粗糙或未经跑合的表面 粘度较高的润滑油 2、润滑脂 3、固体润滑剂 二、润滑方法 1、油润滑 连续供油 间歇供油油壶或油枪 1 滴油润滑 2 绳芯润滑 3 油环润滑 4 浸油润滑 5 飞溅润滑 6 压力循环润滑 2、脂润滑 旋盖式油脂杯、黄油枪 125 非全液体润滑滑动轴承的计算 125 非全液体润滑滑动轴承的计算 维持边界油膜不受破坏 一、径向滑动轴承 1、限制平均比压P 目的避免在载荷作用下润滑油被完全挤出 ][p dB F p≤ 2、限制轴承的p、v值 目的限制pv是控制轴承温升，避免边界膜的破裂 ][ 19100100060 vp B Fndn dB F vp⋅≤≈ ⋅ π 3、限制滑动速度v 目的当p较小时，避免由于v过高而引起轴瓦加速磨损 ][ 100060 v dn v≤ π 二、推力滑动轴承 d Fa d d0 Fa Fa d d0 Fa d d0 d Fa d d0 Fa Fa d d0 Fa d d0 限制轴承平均比压p和pvm值 126 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 126 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 一、流体动力润滑基本方程 dz z v x y O dy pdydz τdxdz dx τ dydxdz p dxdydz 静止件 移动件 p x y τ dz z v x y O dy pdydz τdxdz dx τ dydxdz p dxdydz 静止件 移动件 p x y τ 前后向压力dx x p p ∂ ∂ τdy y∂ ∂ τ τ上下面剪切应力 p 由x方向的力平衡条件，得 yx p ∂ ∂ − ∂ ∂τ 代入牛顿粘性流体定律 y u ∂ ∂ −ητ 2 2 y u x p ∂ ∂ ∂ ∂ η 21 2 2 1 cycy x p u ∂ ∂ η y0 时，uv ；yh 时，u0，得积分常数c1、c2 x pyhy h yhv u ∂ ∂ ⋅ − − − η2 不计侧漏，沿x方向，任一截面单位宽度的流量为 3 0 12 1 2 h x p h v udyq h x ∂ ∂ ⋅− ∫ η ppmax处油膜厚度为h0，流量 0 2 h v q x 3 0 12 1 22 h x p h v h v ∂ ∂ ⋅− η 3 0 6 h hh v x p− ∂ ∂ η x h v x ph x∂ ∂ ∂ ∂ ⋅ ∂ ∂ 6 3 η x h v z ph zx ph x∂ ∂ ∂ ∂ ⋅ ∂ ∂ ∂ ∂ ⋅ ∂ ∂ 6 33 ηη 对x取偏导数 考虑沿Z方向的流动 二维雷诺流体动力 润滑方程 一维雷诺流体动力润滑方程 二、油楔承载机理 3 0 6 h hh v x p− ∂ ∂ η 油压的变化润滑油的粘度、 表面滑动速度、油膜厚度 全部油膜压力之和即为油膜的承载能力 h0 v 移动件 静止件 hh0 p0 0 v移动件 x y h0 静止件 hh0h0h0h03545℃, 热平衡易建立，则应降低tm，再行计算。 b 若t180℃→易过热失效，→改变相对间隙和油的粘度→重新计算 六、轴承参数选择 1、轴承的平均比压 BdFP/ 表12-1、表12-2 2、宽径比B/d B/d小→端泄Q1↑→摩擦功耗和温升↓ →减轻轴颈与轴瓦边缘接触但承载能力↓ 高速重载轴承B/d应取小值 低速重载轴承B/d应取大值 3、相对间隙 dr//Δδψ 大→Qb大→ 温升小 →但承载能力和运转精度低 ψ ψ 小→易形成流体膜→承载能力和运转精度↑ 一般机器中常用见书本 ψ 1 2 3 4 5 1 1-轴瓦；2-轴；3、5-螺母；4-轴承座 1 2 3 4 5 1 1-轴瓦；2-轴；3、5-螺母；4-轴承座 手柄 调节螺母 弹簧 针阀 杯体 手柄 调节螺母 弹簧 针阀 杯体 盖 杯体 接头 油芯 盖 杯体 接头 油芯 20 20