大学课件之摩擦学-楔形滑块与推力轴承

第3章楔形滑块与推力轴承主要内容§3-1无限长斜面滑块§3-2无限长其它楔形滑块§3-3有限长滑块第3章楔形滑块与推力轴承§3-0引言推力轴承第3章推力与径向轴承润滑组合滑块曲面滑块斜面滑块§3-0引言第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块划分：有限长无限短无限长313313BLBLBLu0-uhxyzBLxhpxyhpyxuuhyvvhuhxhhh()()()()3300121222vhywwhh()0一般形式雷诺方程第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块一、压力分布二、承载量三、摩擦系数四、流量五、支承中心第3章推力与径向轴承润滑剪切力zu雷诺方程流速分布002)(221uhzuuzxphzxpuh§3-1无限长斜面滑块hhhhp100和时边界条件微分方程求解问题一、压力分布xhpxyhpyxuuhyvvhuhxhhh()()()()3300121222vhywwhh()0dpdxuuhhhh603()Reynolds方程第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块dpdxuuhhhh603()00huuuhhhhBXhhhhXB01001001()Khhh100uBxh0h1hXpuBhkhhhkkhk6112120020()几何条件hhkBX01()306hhhudhdpBkhdxdpkhuBPhhhc02612hhhhp100和时求解2120kkhh)2(10khc第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块puBhkhhhkkhk6112120020()无量纲化：m/s：m：Ns/m2=Pa.S：m：N/m2B0hppBhp6*20huBpmmsNsmmNmm0221///与上板的倾斜率k和长度B相关*p2121)/1(1/111*2kkkBkxBkxkp0*xppkkkmax*()()412第3章推力与径向轴承润滑pp?*§3-1无限长斜面滑块二、承载量WLpdxpBhkdhBhkpdhBhhhh0000101BhkuBhkhhhkkhkdhhh000206112120`[()]])(2[ln61001012202hhhhhhkhBuWhuBLW*0226]22)1[ln(1*2kkkkW0*dkdW0267.0*maxWk12.202max1602.0hBuLWhBuLW004.max]22)1[ln(62022kkkhkBu无量纲化第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块三、摩擦系数下表面：dxLFhzBh/00/0huuhzxpzuh0)2(21uzhuuh00,,uuzuh0,0,0上表面：LWBkhpdhphdphhhBB2212200010pdhkhBpdxLWhhB1000huxphhz2|/0LWBkhkkhBuLFh2)1ln(00/0hhFBLUhF/00/0*26)1ln(4*/0kkkFh00dkduBhz00|min5.455.10|zkWF00kkkkkkBkh6)1ln()2(33)1ln()2(20无量纲化第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块三、摩擦系数－物理解释σxσzτzyτzxτyxτyzτxyτxzσxσyσyτyxτyzτzyτzxτxyτxyσzoyzxzxph0h1FhuF0第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块K123450.150.100.056W*uBh0642]22)1[ln(1*2kkkkWWF00kkkkkkBkh6)1ln()2(33)1ln()2(20第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块四、流量)1()(210200hzuzhzxpudzdyuQQzzhLxy,hhpx02120kkhhdyuhxphQLx]212[30210kkLuhQx210kkuhLQx20dyhuQLx第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块uxpx0xdxh1h0p第3章推力与径向轴承润滑§3-1无限长斜面滑块五、支承中心uxpx0xdxh1h0ppxdxXLWB00puBhkhhhkkhk6112120020()最大载荷：k＝1.2]2)1ln()2[(2)1ln()32(2)6(0kkkkkkkkBXXB0042.第3章推力与径向轴承润滑§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承一、曲面滑块hhkXBn01[()]抛物线：)1(21)23)()(12()1)(1)(13()1(62213231221202nananaanahuBLWnnnnnahh10heBX1ln)1(61)ln(3322202aaaaaaahuBLW)3.1(3.2ka指数：间隙的形状对其承载能力影响不大202max163.0,2huBLWn202max165.0huBLW202max1602.0hBuLW斜面：§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承二、组合滑块ddxhdpdxudhdx360hhdpdx0设：，hhxBhhhh10100,1phhB0段B1段dpdxuhhh63hkuBphhhc012612]2211[6221101hhhhhhkhBup0dxdh231cXhcppppxpx右左右左,交界处压力和流量连续)(2)4(6100102102120110101hhhBBhBhhBhhBhuc)(2)(21001021010101hhhBBhBhhBhhhuxph0h1hB0B10,0pxXhcpc312,0§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承二、组合滑块载荷：pdhkhBpdxpdxpdxLWhhBBBBB1010000100WLuBhmax.01602202BB105设加一段平行间隙,可使承载能力提高到1-2倍k125.WLuBhmax.019220210BBB§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承三、Rayleigh阶梯滑块dpdxuuhhhh603()xhhhup300160131106BBxhhhuphhh10交界处压力相等B1段B0段130010310166BhhhuBhhhu31130021120001)(hBhBhBhBhhhxph0h1hB0B1u§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承三、Rayleigh阶梯滑块3006hhhudxdpB1段uzxphhuzxpuhzuzhzxpuz221212220dyhuQLx流速流量都不连续B0段3116hhhudxdpxph0h1hB0B1u§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承三、Rayleigh阶梯滑块N-S方程－压力§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承三、Rayleigh阶梯滑块N-S方程－压力§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承三、Rayleigh阶梯滑块N-S方程—剪切力§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承三、Rayleigh阶梯滑块N-S方程—流速§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承三、Rayleigh阶梯滑块两段平行平面组成的阶梯滑块具有最大承载量BB012549.,k=0.866最大承载：020501602128...202max205.0hBuLW10BBBxph0h1hB0B1u013113000110,)(3BBBhBhBhhBBBULW承载：§3-2无限长其它楔形滑块第3章楔形滑块与推力轴承应用：推力轴承§3-3有限长滑块第3章楔形滑块与推力轴承电模拟法（1931年Kingsbury）xhExyhEykIAss()()电解液内的电压和电流的关系xhpxyhpyuhx()()336E：电压I：电流k：电解液的电阻率hs：为液深度A：单元液槽的顶部面积63－－－－AkxhuIpEhhsReynolds方程为(等粘度,等密度)数值法§3-4小结第3章楔形滑块与推力轴承(1)斜面滑块puBhkhhhkkhk6112120020[()]pkkkmax*()()412202max1602.0hBuLWhBuLW004.maxLWBkhkkhBuLFh2)1ln(00/0Bhz00|min5.4210kkuhLQx§3-4小结第3章楔形滑块与推力轴承(2)曲面滑块202max163.0,2huBLWnhhkXBn01[()]抛物线：heBX指数：202max165.0huBLW间隙的形状对其承载能力影响不大(3)组合滑块BB105WLuBhmax.0192202加一段平行间隙,可使承载能力提高到1-2倍(4)阶梯滑块202max205.0hBuLW549.210BB阶梯滑块有最大承载量§3-4小结第3章楔形滑块与推力轴承阶梯式B1/B0=2.549组合式B1/B0=5指数式斜面式012345K=h1/h2-10.050.100.150.20§3-4作业第3章楔形滑块与推力轴承•有一长度为L的近似无限长斜面滑块如图所示，上下表面的速度分别为u1,u2，其中ｕ１ｕ２.(1)当B1/B0=5，h1/h0=2时，求压力沿x轴的分布情况和摩擦副的承载量；(2)如果u1方向改变为图示的相反方向时，摩擦副的承载量有是增加还是降低了？变化量为多少？u2h0h1hB0B1u1