滑动轴承2005课件.ppt

第四篇 轴系零部件 第12章 滑动轴承 §1 摩擦、磨损及润滑概述 §2 滑动轴承类型、轴瓦结构及材料 §4 向心动压滑动轴承设计计算 一、承载油楔的形成机理 二、流体动压基本方程 (各点速度、流量、压力情况） 三、向心动压滑动轴承设计计算 四、热平衡计算 五、参数选择 六、设计步骤 七、其他滑动轴承简介 例题： 作业： 2.倾斜平板: 无限大平板，上板： 运动V＋载荷F ，供油充分 A3 A4 流量： A1 A2 , A3 A4 ; 如无 F 作用，上板将抬起！ ＝ ＋ V F A2 A1 F V h α (A1 + A3) ＝Q出 Q入＝( A2－A4) ? 1） (A1 + A3) ＝ ( A2－A4) 平衡，形成承载油楔。 2） ( A1 + A3 )＝ Q出 Q入＝( A2－A4 ) 当α、V一定时， A2－ A1＝常数 （纯流入量） 当 Q出 Q入时：板下降→→ A3 ↓、 A4 ↓ →→ →→ Q出 ↓、Q入↑ →→ Q出 ＝ Q入 新平衡！ 3） ( A1 + A3 )＝ Q出 Q入＝( A2－A4 ) 当α、V一定时， A2－ A1＝常数 （纯流入量） 当 Q出 Q入时：板上升→→ A3↑、A4↑ →→ →→ Q出 ↑、Q入↓→→ Q出 ＝ Q入 新平衡！ 讨论： 结论： 两倾斜平板间可形成压力油膜！ 流量分布： 压力分布： 3、形成承载油膜的充要条件： 1）有倾角； 2）有相对运动，方向:使油大口进、小口出； 3）供充分，且油有一定粘度。 p F V h α x y 4、径向滑动轴承工作条件分析: n=0 F n≈0 F n n0 形成油膜 F n n→∞ F n 压力油膜形成过程: 5、止推轴承工作条件分析: 无自然倾斜存在,需人工形成! P296 图12－20 油膜形成 1. 基本假设 1）流体为牛顿流体，粘度均匀，不受压力影响； 2）在油膜厚度方向上，压力不变。 3）流体不可压缩； 4）惯性力、重力不计； 2. 方程推导 在平板间，取出一微元，列平衡方程：（见下图） ∑X = 0 得： …① 整理，得： ……② 由假设2），p与y无关，对y积分两次（求v)，得： 牛顿粘性定律： 代入①，得： 剪切流(线性) 压力流(抛物线) 代入边界条件： y=0, v=V y=h, v=0 可求得积分常数 C1、C2, 代入③ , 得： ……③ 3. 流速方程 剪切流 —— 速度 V引起 —— 线性分布 压力流 —— 由 F 引起 —— 抛物线分布 因a、c点处，p＝0，中间必有一点pmax , 该点： 4. 流量方程 一维雷诺方程： （流体动压基本方程） （压力分布） 因各截面流量相等，必有：Q = Q0 ，即： 整理，得： 5. 一维雷诺方程 3）两板平行 h=h0 2）两板倾斜，V ≠0， 压力分布 —— 承载能力 p≡0 不能承载 6. 油楔承载机理 hh0 增函数 hh0 减函数 h=h0 p=pmax 1）粘度 η ≠ 0 V 方向: 应使油大口进、小口出； 4）改变速度方向 hh0 增函数 h=h0 p= - pmax hh0 减函数 形成承载油膜的充要条件： 1）有倾角； 2）有相对运动，方向:使油大口进、小口出； 3）供充分，且油有一定粘度。 2、主要几何参数 基本参数：孔(瓦)径：D,R 轴径：d,r 宽度：B 直径间隙： Δ = D – d = 2δ 半径间隙： δ = R – r = Δ/2 相对间隙： ψ = Δ/d =δ/r 宽 径 比： φ＝B/d 1、失效形式与设计准则 失效形式： 承载油膜破裂。 设计准则： 保证液体润滑，hmin≥[h] 同时，因Δt↑→η↓→油膜破裂：限制Δt ？ 偏心距：e 偏心率: χ＝e/δ 最小油膜厚度: e hmin 3、承载能力计算 思路：由 出发 得出径向轴承的一维雷诺方程。 直角坐标 →→ 极坐标 B o1 o 极坐标系： 极点：轴颈中心o, 极轴：OO1 联心线， h、h0 表达式： 设任一点油膜厚度h 在 ΔOO1A 中： dx=rdφ V=rω y x O O1 A φ R r+h e B 整理，得任意一点油膜厚度:(忽略