66滑动轴承

第四篇轴系零、部件第十一章滑动轴承第十二章滚动轴承第十三章联轴器及离合器第十四章轴目录联轴器轴承轴系概述轴离合器篇头第十一章滑动轴承篇头第1节概述第2节滑动轴承的失效形式第3节滑动轴承材料第4节不完全液体润滑滑动轴承的设计计算第5节液体动力润滑径向滑动轴承设计计算例题小结思考题第一节概述一．轴承分类1.按摩擦性质分1)滑动轴承a.动压轴承b.静压轴承c.非液体摩擦轴承2)滚动轴承2.按受力方向分1)径向轴承2)推力轴承3)向心推力轴承3.径向滑动轴承按结构分类1)整体式2)剖分式二．滑动轴承特点及应用1.适合工作转速特高的转子的支承。（n滚动轴承寿命；滑动轴承膜厚）2.要求支承特精确的场合（零件少）3.特重型的场合（滚动轴承单件生产成本高）4.承受巨大冲击和振动的场合(低副、油膜）5.径向尺寸小6.必须作成剖分式的场合。例：内燃机之连杆轴承7.对支承要求不高的场合。三．本章研究问题（滑动轴承）滑动轴承的设计计算章头第二节滑动轴承的失效形式1.磨粒磨损2.刮伤Fw3.胶合4.疲劳剥落5.腐蚀章头第三节滑动轴承材料一、对滑动轴承材料的要求1.强度2.顺应性3.嵌藏性。4.减磨耐磨性启停过程中为边界摩擦5.热学性能导热性能好，热膨胀系数小。6.经济性二、常用材料1.减摩铸铁---用于低速轻载。经济性好、减摩耐磨；顺应性差。2.轴承合金（巴氏合金）---顺应性、嵌藏性好、减摩耐磨；强度差。3.铜合金---减摩耐磨、导热性能好；嵌藏性差。4.多孔合金---含油轴承。5.非金属材料---塑料、尼龙等。章头F第四节不完全液体润滑滑动轴承的设计计算一、径向滑动轴承的计算二、止推(推力)滑动轴承的计算章头一、径向滑动轴承的计算1.验算轴承的平均压力p=F/dB[p]?2.演算轴承的v值v=pdn/(601000)[v]?3.演算轴承的pv值pv[pv]?dFn节头二、止推(推力)滑动轴承的计算d1d2Fad1d2Fad1d2Fad1d2Fa1.验算轴承的平均压力p=Fa/A=Fa/[Zp(d22-d12)/4][p]?2.验算轴承的v值v=pdn/(601000)[v]?d=(d2+d1)/23.验算轴承的pv值pv[pv]?节头第五节液体动力润滑径向滑动轴承设计计算一、流体动力润滑的基本方程二、径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程三、径向滑动轴承的几何关系四、流体润滑径向滑动轴承性能计算章头设计一机床用的液体动力润滑径向滑动轴承，载荷垂直向下，工作情况稳定,采用对开式，已知工作载荷F=100000N，轴颈直径d=200mm，转速n=500r/min，在水平剖分面单侧供油。例题解：一、选择轴承宽径比1.取B/d=12.轴承宽度B=(B/d)d=10.2=0.2(m)二、非液体摩擦计算1.轴颈速度V=pdn/60000=3.14200500/60000=5.23(m/s)2.轴承工作压力p=F/dB=100000/(0.20.2)=2.5(Mpa)3.pv值pv=2.55.23=13.1(Mpam/s)4.选材：ZcuSn10P1[p]=15Mpa，pV=15Mpam/s，[V]=10m/s满足要求三、液体润滑计算（略）章头滑动轴小结1.滑动轴承特点及应用2.滑动轴承的选材要求3.非液体摩擦滑动轴承设计计算4.液体摩擦滑动轴承的启停过程5.滑动轴承几何关系6.形成动压润滑的条件7.了解动压润滑轴承的设计计算。章头思考题1.在什么情况下选用滑动轴承？2.对滑动轴承材料有哪些要求？常用材料有哪些种类？3.什么叫条件性计算？非液体摩擦滑动轴承的失效形式有哪些？怎样设计计算？限制p、pv、v值的目的分别是什么？4.液体摩擦滑动轴承为什么也要进行非液体摩擦的条件性计算？5.液体摩擦滑动轴承在启动过程中，轴心轨迹是如何变化的？6.形成液体动压润滑的基本条件是什么？7.标出图示液体动压润滑轴承的轴颈转向n、偏心距e、偏位角ja、最小膜厚hmin、最大膜厚hmax、压力分布示意图。8.在下图中哪些可能形成流体动力润滑？章头VAB一、流体动力润滑的基本方程1.雷诺方程pdydzdxdzdyy)(dydzdxxpp)(xyzOdxdz1）x方向力平衡0)()(dxdzdxxdydzdxxppdxdzpdydz整理得：yxp代入流体剪力与速度关系yv得：(1)22yvxp2）速度分布将（1）对y两次积分并代入边界条件y=0,v=V；y=h,v=0得速度分布：(2)2)()(xpyhyhyhVv(2)3）润滑油流量hvdyQ0xphVhQ1223代入（2）并积分4）雷诺方程由流量连续xphVhQ1223得：得：dxdydz代入流体剪力与速度关系yv得：(1)22yvxp2）速度分布将（1）对y两次积分并代入边界条件y=0,v=V；y=h,v=0得速度分布：(2)2)()(xpyhyhyhVv(2)3）润滑油流量hvdyQ0xphVhQ1223代入（2）并积分4）雷诺方程由流量连续得：得：pcVah0b)(603hhhVxp整理得雷诺方程：2.形成流体动力润滑的条件(a,b)区间hh0p(b,c)区间hh0p1)相对运动的表面必须形成收敛油楔。2)有足够大的相对速度。3)油有一定的粘度、供油充分。节头xphVhQ122320Vh一、流体动力润滑的基本方程二、径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程Fn=0n较小n较大n无穷大节头h三、径向滑动轴承的几何关系ejajhminwFO1ORr1.偏位角ja2.半径间隙dR-r3.相对间隙y=d/r4.偏心距e5.偏心率c=e/d6.油膜厚度7.最小油膜厚度h=d(1+ccosj)hmin=d-e=d(1-c)四、流体润滑径向滑动轴承性能计算节头1.压力分布2.油膜承载能力3.最小油膜厚度4.轴承热平衡1.压力分布1)雷诺方程的极坐标形式)(603hhhVxp用极坐标表示：将x=rj、h=d(1+ccosj)代入雷诺方程，用导数代替偏导3)cos1()0cos(cos26jcjjcywjddp2)压力3)压力分布曲线hejhminwFO1Ordppj油槽不应开在承载区条头2.油膜承载能力jjajjjjrdpFa)]cos([pCdBF2yw有限宽轴承载荷系数CpB)(zfdzc0.30.40.50.60.70.80.850.90.95B/d承载系数0.40.08930.1410.2160.3390.5731.0791.7753.1958.3930.60.1820.2830.4270.6551.0702.0013.0365.21412.640.80.2870.4370.6470.9721.5382.7544.0536.72115.371.00.3910.5890.8531.2531.9293.3724.8087.77217.181.20.4870.7231.0331.4892.2473.7875.3648.53318.431.50.6100.8911.2481.7632.6004.2665.9479.30419.682.00.7631.0911.4832.0702.9814.7786.54510.09120.97条头3.最小油膜厚度hmin=d-e=ry(1-c)hejajhminwFO1ORr[h]=s(Rz1+Rz2)Rz1，Rz2---轴承与轴颈表面粗糙度一般轴承重要轴承RZ1RZ2RZ1RZ23.26.30.81.61.63.20.20.4s----安全系数，s2条头4.轴承热平衡H=H1+H2jjaH---轴承摩擦热量。H=fpVWH1---油带走的热量。H1=Qrc(t0-ti)WH2---轴承热传导热量。H2=aspdB(t0-ti)Wp---比压V---轴颈表面速度f---摩擦系数，f=(p/y)(w/p)+0.55yxB/d11x(d/B)1.51Q---油耗量，Q/(yVBD)为耗油量系数c---油比热容t0---油的出油温度ti---油的进油温度ti=35~400Cas---轴承表面散热系数整理得出油温升：CVVBDQcpftttsio0)()(ypayry设润滑油平均温升为t/2，则平均温度为：tm=ti+t/2通常规定tm，校核进油温度：ti=tm-t/2=35~400C?条头耗油量系数Q/(yVBD)c整体式径向滑动轴承油孔轴套轴承座剖分式径向轴承轴承盖轴承座双头螺柱剖分轴瓦动压滑动轴承wF流体摩擦和非液体摩擦轴承Fw液体摩擦Fw非液体摩擦静压润滑油箱油泵节流器油腔油膜厚度FP滚动轴承推力轴承d1d2Fa曲轴中间须用滑动轴承例内燃机曲轴曲轴A圆锥滚子轴承FrFa轴部件的构成轴齿轮键键联轴器套筒轴承轴承油槽