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CH12西北工业机械设计ppt
第十章 轴§10-5 滑动轴承及其润滑状态§10-6 滑动轴承的典型结构、材料与润滑§10-7不完全液体润滑滑动轴承的设计计算滑动轴承概述轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的,也可以是静止的。滑动轴承概述1一、轴承应满足如下基本要求:1.能承担一定的载荷,具有一定的强度和刚度。2.具有小的摩擦力矩,使回转件转动灵活。3.具有一定的支承精度,保证被支承零件的回转精度。二、轴承的分类根据轴承中摩擦的性质,可分为../Ch12/HTML/dkszc.HTM滑动轴承和../Ch13/HTML/6000.HTM滚动轴承。根据能承受载荷的方向,可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。 (或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承)。根据润滑状态,滑动轴承可分为:不完全液体润滑滑动轴承。 完全液体润滑滑动轴承。 滑动轴承概述三、滑动轴承的特点滑动轴承概述 滚动轴承绝大多数都已标准化,故得到广泛的应用。但是在以下场合,则主要使用滑动轴承:1.工作转速很高,如汽轮发电机。2.要求对轴的支承位置特别精确,如精密磨床。3.承受巨大的冲击与振动载荷,如轧钢机。4.特重型的载荷,如水轮发电机。5.根据装配要求必须制成剖分式的轴承,如曲轴轴承。6.在特殊条件下工作的轴承,如军舰推进器的轴承。7.径向尺寸受限制时,如多辊轧钢机。四、滑动轴承设计内容轴承的型式和结构选择;轴瓦的结构和材料选择;轴承的结构参数设计; 润滑剂及其供应量的确定;轴承工作能力及热平衡计算。 (详细介绍)(详细介绍)摩 擦摩 擦2五、 4种滑动摩擦状态1. 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。 1785年,法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦,提出摩擦理论。后来又有人提出分子吸引理论和静电力学理论。1935年,英国的鲍登等人开始用材料粘附概念研究干摩擦,1950年,鲍登提出了粘附理论。2. 边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。 摩 擦摩 擦33.流体摩擦是指摩擦表面被流体膜隔开,摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小,且不会有磨损产生,是理想的摩擦状态。4.混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦能有效降低摩擦阻力,其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。 边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分,常统称为不完全液体摩擦。 随着科学技术的发展,关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域,形成了微-纳米摩擦学理论,引发出许多新的概念,比如提出了超润滑的概念等。从理论上讲,超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态,但在实际研究中,一般认为摩擦系数在0.001量级(或更低)的摩擦状态即可认为属于超润滑。关于这方面的研究也是目前微-纳米摩擦学研究的一个重要方面,同学们应对此给予关注。 ◆ 流体为牛顿流体,即 。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的建立液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算1 对流体平衡方程(Navier-Stokes方程)作如下假设,以便得到简化形式的流体动力平衡方程。这些假设条件是 :◆ 流体的流动是层流,即层与层之间没有物质和能量的交换; ◆ 忽略压力对流体粘度的影响,实际上粘度随压力的增高而增加; ◆ 略去惯性力及重力的影响,故所研究的单元体为静平衡状态或匀速直线 运动,且只有表面力作用于单元体上; ◆ 流体不可压缩,故流体中没有“洞”可以“吸收”流质; ◆ 流体中的压力在各流体层之间保持为常数。 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 在以上假设下,从两平板所构成的楔形空间中,取某一层液体的一部分作为单元体,通过建立平衡方程和给定边界条件,可得一维雷诺方程:液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算2详细推导流体动力润滑的必要条件是: ◆ 相对运动的两表面间构成楔形空间。◆ 楔形空间中充满具有粘性的液体。 ◆ 两板相对运动的结果,应使液体在粘性力的作用下由楔形空间的大端 流向楔形空间的小端 。 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算二、径向滑动轴承形成流体动力润滑时的状态液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算3../动压润滑过程.swf演示初 始 状 态稳定工作状态◆ 轴承的孔径D和轴颈的直径d名义尺寸相等;直径间隙Δ是公差形成的。◆ 轴颈上作用的液体压力与F相平衡,在与F垂直的方向,合力为零。◆ 轴颈最终的平衡位置可用φa和偏心距e来表示。◆ 轴承工作能力取决于hlim,它与η、ω、Δ和F等有关,应保证hlim≥[h]。 油杯孔轴承座螺纹孔整体轴套滑动轴承的典型结构一、径向滑动轴承的结构径向滑动轴承的典型结构11.整体式径向滑动轴承特点:结构简单,成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从沿轴向装入
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