哈尔滨工程大学机械设计课件第十二章 滑动轴承.ppt

第十二章 滑动轴承 Sleeve bearings 主要内容 教学目标与教学重点 摩擦学概述 滑动轴承概述 滑动轴承的典型结构 滑动轴承设计内容 滑动轴承概述1 滑动轴承概述2 径向滑动轴承的典型结构2 滑动轴承的失效形式及常用材料1 滑动轴承的失效形式及常用材料2 滑动轴承的失效形式及常用材料2 滑动轴承的轴瓦结构2 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 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1 ① 流体平衡方程 ② 牛顿流体摩擦定律 ③流体流动连续性方程 液体动力润滑径向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2 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 思考题 3.略去流体惯性力及重力的影响； 4.流体不可压缩，故流体中没有“洞”可以“吸收” 流质； 5.流体中的压力在各流体层之间保持为常数。 　　假设条件 ： 6.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) 12-5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 Design of the hydrodynamic lubrication bearings 一、液体动压润滑基本方程 7. 无限宽（即沿Z向无流动） 雷诺方程 12-5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 Design of the hydrodynamic lubrication bearings 一、液体动压润滑基本方程 　　推导思路 ： 　　推导过程 ： 12-5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 Design of the hydrodynamic lubrication bearings 一、液体动压润滑基本方程 沿x方向的平衡条件：?Fx=0 对y两次积分并根据边界条件经推导有： 线性分布，由剪切流引起 抛物线分布，由压力流引起 润滑油流量： 代入并积分得： 最大压力处的油膜厚度为h0： 　　一维雷诺方程： 段： 压力逐渐增大 段： 压力逐渐减小 点： 压力达到最大 h 0 2. 两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向 必须使润滑油由大口流向小口。 3. 两板润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。 h 0 流体动力润滑的必要条件： 1. 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙。 　　一维雷诺方程： 二、径向滑动轴承形成流体动力润滑时的状态 初　始　状　态 稳定工作状态 演示 12-5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 Design of the hydrodynamic lubrication bearings 三、径向滑动轴承的几何关系和承载量系数 最小油膜厚度：hmin= δ－e ＝ rψ(1-χ) χ—偏心率， χ＝ e / δ Δ 为直径间隙，Δ＝ D－ d δ为半径间隙，δ＝ R－ 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 12-5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 Design of the hydrodynamic lubrication bearings 1、几何关系 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χ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χ。 　　　　　3) 计算最小油膜厚度hmin= rψ(1-χ)。 或 可得： (详细说明) 三、径向滑动轴承的几何关系和承载量系数 12-5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 Design of the hydrodynamic lubrication bearings 2、承载量系数 四、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