,*,10-5 液体动压滑动轴承的设计计算,一.液体动压润滑的基本方程-雷诺方程,V,F,油压 p 的分布,V,10-5 液体动压滑动轴承的设计计算一.液体动压润滑的基本,1,V,x,y,x,y,h(x),-维雷诺方程,h,油的动力粘度；,V动板速度；,h（x）油膜厚度；,h,0,最大压力处油膜厚度；,Vxyxyh(x)-维雷诺方程h油的动力粘度；,2,V,V,F,形成动压油膜的必要条件：,1.两表面必须构成楔形；,2.两表面必须有一定的相对速度，,使大口带入油，小口带出油；,3.两表面间必须连续充满润滑油。,V,VVF形成动压油膜的必要条件：1.两表面必须构成楔形；2.两,3,t,d,x,d,z,p,d,y,d,z,x,y,z,v,x,y,tdxdzpdydzxyzvxy,4,2 润滑油的流量：,-一维雷诺方程,油膜压力最大处的油膜厚度,2 润滑油的流量：-一维雷诺方程油膜压力最大处的油膜厚度,5,V,x,y,x,h,动压润滑基本方程：,h,Vxyxh动压润滑基本方程：h,6,二、向心滑动轴承,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,F,D,d,二、向心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,7,三、向心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,=,=,e=(1 )=r (1 ),(n=0),(n),e,三、向心滑动轴承承载能力计算相对间隙：半径间隙：直径间隙：,8,cos,=,r,cos,r,R,h,e,F,相对间隙：,=/r,cos=rcosrRheF相对间隙：,9,r,cos ,h=,r,cos,dx=rd,F,rcos h=rcosdx=r,10,求任意位置,处的压力,F,1,2,求,单位轴承宽度,承载力F,1,p r d,a,cos(180,o,-(,+,a,),F,1,=,求任意位置 处的压力F12求单位轴承宽度承载力F1,11,F,1,dz,z,F,1,z,F=,F1dzzF1zF=,12,C,p,轴承承载量系数,（,a,B,/,d,）,e,e,=,C,p,Cp轴承承载量系数（a,B/d）ee=Cp,13,B/d,c,0.4,0.6,0.65,0.7,0.75,0.80,0.85,0.90,0.95,0.975,0.99,承载量系数,C,p,0.7,0.36,0.81,1.01,1.31,1.72,2.39,3.58,6.03,14.14,31.8,88.90,0.9,0.51,1.10,1.37,1.74,2.24,3.06,4.46,7.29,16.37,35.6,96.35,1.0,0.58,1.25,1.52,1.92,2.46,3.37,4.81,7.77,17.18,37.0,98.95,1.2,0.72,1.48,1.79,2.2,2.8,3.78,5.4,8.5,18.4,39.0,102.9,1.5,0.89,1.76,2.09,2.60,3.24,4.26,5.94,9.30,19.6,41.0,106.8,2.0,1.09,2.07,2.44,2.98,3.67,4.77,6.54,10.09,20.9,43.1,100.7,承载量系数,C,p,返回,返回例题,B/dc0.40.60.650.70.750.800.850,14,设计时，已知,F,、,d,、,n,(,)，,选择,B,、,、,，,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,e,设计时，已知F、d、n()，选择 B、，求所需要的,15,五、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：,轴承表面散发的热量：,润滑油带走的热量：,热平衡条件：,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,16,平均温度,如给定平均温度 ，则控制入油口温度：,耗油量系数,平均温度如给定平均温度 ，则控制入油口温度：,17,返回例题,返回例题,18,六、参数选择,已知：,F,、,d,、,n,(,)，,选择,B/d,、,、,。,1、,B/d,d,B/d,大（,B,大），,轴承承载能力高；,但,B/d,过大时，,轴承温升,高。,（,B/d）,六、参数选择已知：F、d、n()，选择 B/d、。,19,不同,B/d,时轴向和周向油膜压力分布,不同 B/d 时轴向和周向油膜压力分布,20,小，,轴承承载能力高；,过,小，,轴承温升,高,h下降,。,2、,相对间隙,n,(,),高时，,应选,大,些；,载荷大,时，,应选,小,些。,h,小，轴承承载能力高；过小，轴承温升高,h下降。2、相,21,3、粘度,高，,轴承承载能力高，但轴承温升,大,。,当,高或,B,大,时，,可以,选,低,些。,3、粘度 高，轴承承载能力高，但轴承温升大。当高或B,22,例题:P264,已知：,F,=120 000N，,d,=180mm,n,=800r/min。,设计：,重型机床主轴-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,、,p,v,、,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？,例题:P264已知：F=120 000N，d=180mm,23,4、,选,轴瓦材料（,表10-1,）,选,5、,选,润滑油及粘度,，,厘斯,4、选轴瓦材料（表10-1）选5、选润滑油及粘度，厘斯,24,初定,润滑油的平均温度,选用,LAN46 润滑油，,50,=30cSt,查出偏心率,=0.718 （线性插值）,6、,选择相对间隙,，计算轴承承载量系数 ，,确定偏心率,查粘度,查偏心率,初定润滑油的平均温度选用 LAN46 润滑油，50=30,25,7,、计算,，故可实现液体动压润滑。,选定表面粗糙度：,轴颈表面：,R,z1=3.,2m,m,轴瓦表面：,R,z2=6.,3m,m,7、计算，故可实现液体动压润滑。选定表面粗糙度：轴颈表面：R,26,9、,计算润滑油的温升,8、,计算摩擦系数,f,=0.0023,查耗油量系数,一般要求,，,轴承的热平衡条件满足要求。,9、计算润滑油的温升8、计算摩擦系数 f=0.0023查耗油,27,10、选择配合,按初选的直径间隙,=,d,=0.00114180=0.21mm,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,f,180,F7/d7,f,180,F7(),F,180,d7(),平均间隙,10、选择配合按初选的直径间隙=d 最大相对间隙最小,28,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,（）和,热平衡条件。,max,=0.00148,，,C,p,=3.635,，,h,min,24m,m,，,t,20.12,。,min,=0.00104，,C,p,=1.771，,h,min,31,m,m，,t,25.32,；,如果,轴承的承载能力不足，即,，,可采取的措施：,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（,29,1）加大B/d；,2）提高,(,w,),；,3）提高V；,4）,调整,相对间隙,；,=,-,-,5),降低,轴承表面粗糙度度，减小h。,1）加大B/d；2）提高(w)；3）提高V；4）调整相对,30,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,；,t,f,4）降低 V。,2）,加大,相对间隙,；,加大润滑油的流量,减少发热量,如果轴承的热平衡条件不满足，即温升大，1）减小B/d；使Q,31,相对间隙,润滑油流量,Q,油的平均温度,Q,的优化值域,相对间隙,对 和平均温度 的影响,相对间隙润滑油流量Q油的平均温度Q的优化值域相对间隙对,32,其他条件不变，外载荷,F,增大,对滑动轴承有何影响？,其他条件不变，外载荷F增大,对滑动轴承有何影响？,33,:已知,d,=60mm,B,=60mm,n,=960r/min,轴瓦材料的,求轴承能承受的最大径向载荷,F,。,解：,F=35880N,10-1,:已知d=60mm,B=60mm,n=96,34,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,0.751.75,铁路车辆轮轴支承,1.82.0,柴油机曲轴主轴承,0.62.0,汽轮机主轴承,0.41.0,柴油机连杆轴承,0.61.5,冲剪床主轴承,1.02.0,机床主轴承,0.81.2,电动机主轴承,0.51.5,轧钢机轴承,0.60.9,齿轮减速器轴承,0.61.5,推荐的轴承宽径比 返回轴承名称B,35,返回25页,返回25页,36,第11章 联轴器,联轴器机器运转时两轴不能分开。,离合器可使两轴随时接合和分离。,11-1 联轴器,一、联轴器的,功用,和,分类,联轴器所联两轴的位移形式：,x,1、轴向位移,y,2、径向位移,3、角位移,4、综合,位移,第11章 联轴器联轴器机器运转时两轴不能分开。离合器,37,刚性联轴器,挠性联轴器,有弹性元件,挠性联轴器,无弹性元件挠性联轴器,分类,二、常用联轴器的结构及特点,凸缘联轴器,1、刚性联轴器,T,T,刚性联轴器挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴,38,结构简单，传递的扭矩大；不能补偿,两轴位移。,采用铰制孔螺栓连接,结构简单，传递的扭矩大；不能补偿两轴位移。采用铰制孔螺栓连接,39,a、,十字滑块联轴器,能补偿,两轴,综合,位移，允许有较大的径向位移。,2、无弹性元件挠性联轴器,a、十字滑块联轴器能补偿两轴综合位移，允许有较大的径向位移。,40,能补偿,较大的,综合,位移，用于低速重载。,b、,齿式联轴器,能补偿较大的综合位移，用于低速重载。b、齿式联轴器,41,c,、滚子链联轴器,能补偿,两轴,综合,位移，,结构简单，安装方便。,c、滚子链联轴器能补偿两轴综合位移，结构简单，安装方便。,42,d、,十字轴万向联轴器,当中间轴两端叉平面共面，且 =时，,t,d、十字轴万向联轴器当中间轴两端叉平面共面，且,43,3、有弹性元件挠性联轴器,a,、,弹性套柱销联轴器,3、有弹性元件挠性联轴器a、弹性套柱销联轴器,44,b、,弹性柱销联轴器,弹性联轴器靠弹性件的变形补偿,两轴位移，,有,缓冲,和,吸振,作用。,b、弹性柱销联轴器 弹性联轴器靠弹性件的变形补偿两轴位,45,三、联轴器的选择,类型,选择取决于联轴器的使用特点，当联轴器的,类型,选定后，尺寸,型号根据传递的计算,扭矩,、,轴径d,、,转速n,确定。,三、联轴器的选择 类型选择取决于联轴器的使用特点，当联轴器的,46,机械设计ppt课件,47,