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2007年10月 机械工程基础部 机械设计基础 机械与动力工程学院 机械工程基础部 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算1 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算1 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算2 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算1 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算3 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算5 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算8 ◆ 校核内容： 　１．验算平均压力 p ≤[p]，以保证强度要求。 ２．验算摩擦发热pv≤[pv]，fpv是摩擦力，限制pv即间接限制摩擦发热。 ３．验算滑动速度v≤[v] ，p，pv的验算都是平均值。考虑到轴瓦不同心，受载时轴线弯曲及载荷变化等的因素，局部的p或pv可能不足，校核滑动速度v 。 12.5 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 二、径向滑动轴承的设计计算 ◆ 已知条件：外加径向载荷F (N)、轴颈转速n(r/mm)及轴颈直径d (mm) ◆ 验算及设计 ： １．验算轴承的平均压力p (MPa) B—轴承宽度，mm（根据宽径比B/d确定）[p]—轴瓦材料的许用压力，MPa。 ２．验算摩擦热 v—轴颈圆周速度，m/s； [pv]—轴承材料的pv许用值，MPa·m/s 12.5 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 ３．验算滑动速度v (m/s) [v]—材料的许用滑动速度 ４．选择配合　　 一般可选H9/d9或H8/f7、H7/f6 12.5 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 12.6 液体动压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 　　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 ： ◆ 流体为牛顿流体，即 。 ◆ 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。 v F 油压 p 的分布 v 动压润滑基本原理 12.6 液体动压润滑径向滑动轴承的设计计算 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， 油从大口进，小口出； 3.两表面间必须连续充满一定粘度的润滑油。 V t dxdz pdydz x y z v x y 雷诺方程 V x y x y h 油层的速度分部 润滑油的流量： ---一维雷诺方程 油膜压力最大处的油膜厚度 V h0 2、径向滑动轴承形成流体动力润滑时的状态 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]。 初　始　状　态 稳定工作状态 12.6 液体动压润滑径向滑动轴承的设计计算 3、径向滑动轴承的几何关系和承载能力 最小油膜厚度：hmin=δ－e＝rψ(1-c) c—偏心率， c＝e/δ Δ 为直径间隙，Δ＝D－d δ为半径间隙，δR－r＝Δ/2 r 和 d 分别为轴颈的半径和直径。 R 和 D 分别为轴承的半径和直径。 e —为偏心距 ψ—相对间隙，ψ＝δ/r ＝Δ/d 其中： 12.6 液体动压润滑径向滑动轴承的设计计算 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4 积分一维雷诺方程 并考虑到压力沿轴承宽度方向的分布， Cp—— 承载量系数，与轴承包角α，宽径比B/d和偏心率c有关。 F——外载荷，N； η—— 油在平均温度下的粘度，N·s/m2。 B—— 轴承宽度，m； v—— 圆周速度，m/s。 分析思路：1)根据已知条件计算求得 Cp。 　　 2)根据Cp由承载量系数表查取偏心率c 。 　　　　　3) 计算最小油膜厚度hmin= rψ(1- c)。 或 可得： 12.6 液体动压润滑径向滑动轴承的设计计算 4、最小油膜厚度 hmin 动力润滑轴承的设计应保证：hmin≥[h] 其中： [h]=S(Rz1+Rz2) S—— 安全系数，考虑表面几何形状误差和轴颈挠曲变形等，常取S≥2。 对于一般轴承可取为3.2μm和6.3μm，1.6 μm和3.2μm。 对于重要轴承可取为0.8μm和1.6μm，或0.2μm和0.4μm。 Rz1、Rz2—— 分别为轴颈和轴承孔表面粗糙度十点高度。