机械设计课件（第四版邱宣怀主编）第17章滑动轴承.ppt

第17章 滑动轴承 17.7.1 径向轴承 设计时，一般已知d，n（r/min）和轴承 载荷F。按如下步骤： 1、根据工作条件、使用要求，确定轴承 结构形式，并按表17.1、17.2选轴承材料； 2、选B/d，求出B； 3、验算工作能力。 1) 限制轴承平均压强p 为防止过度磨损 17.7 滑动轴承的条件性计算 2）限制轴承pv MPa 3) 限制滑动速度v 轴承材料的最高许用〔p〕、〔v〕、〔pv〕 值见表17.1、17.2。常用机器径向轴承的 〔p〕、〔v〕，〔pv〕见表17.4。 17.7 滑动轴承的条件性计算 17.7.2 推力轴承 结构如图17.12所示。用来承受轴向载荷。 图17.12 普通推力轴颈 17.7 滑动轴承的条件性计算 当与径向轴承联合使用时，可承受复合载荷。 a)实心端面轴颈；b)空心端面轴颈;c)环状轴颈； d)多环轴颈。 混合摩擦润滑推力轴承，应验算p、pv （17.5） （17.6） 17.7 滑动轴承的条件性计算 多环轴颈，各环受力不均匀，〔p〕、〔pv〕应降低50％ . 液体动力润滑轴承在起动、停车时处 于混合摩擦状态，所以设计时也需进行 上述计算。 17.7 滑动轴承的条件性计算 润滑油粘度 润滑油层流流动 移动件 o 静止件 F x y h v u 液体的动力粘度 或 1.粘度单位 长宽高各1m的液体，上、下平面发生1m/s相对速度需要的切向力为1N时，该液体的粘度为1Pa.s即1N.s/m2 运动粘度 2.粘度单位换算 1cm2/s＝1St（斯）。 1cSt（厘斯）＝0.01St＝1mm2/s m2/s 动力粘度的单位是P（泊） 1P＝1dyn.s/cm2 1cP（厘泊）＝0.01P 1Pa.s＝10P＝1000cP 1) 在滑动表面间用足以平衡外载的压力输入 润滑油，人为使两表面分离。或：用油压把轴 颈顶起，用这种方法来实现液体摩擦的轴承 称为液体静压轴承； 2)利用轴颈本身回转时的泵油作用，把油带入摩 擦面间，建立压力油膜而把摩擦面分开，用此方 法实现液体摩擦的轴承称为液体动压轴承。 17.8 液体动力润滑的基本方程式 获得液体摩擦主要有两种方法： 17.8.1 雷诺润滑方程式 dx dy dz x y z o 移动件 静止件 17.8 液体动力润滑的基本方程式 v ，两刚体被油分开，一刚体静止，另一 以v运动。 设：1)忽略压力对油粘度的影响；2)油沿z向 无流动；3)油为层流流动；4)油与工作表面 吸附牢固；5)不计油惯性力、重力；6)油不 可压缩等。 17.8 液体动力润滑的基本方程式 图示 代入上式： 或 上式积分，得到 17.8 液体动力润滑的基本方程式 ， 边界条件：y＝0，u=v；y＝h,u＝0， 求得： 将C1、C2代入上式，得到： 分析任一截面沿x方向单位宽度流量 （a） 17.8 液体动力润滑的基本方程式 设油压最大处间隙 在此截面上 （b） 连续流动时，流量不变（a）＝（b）， 得到： （17.7） 17.8 液体动力润滑的基本方程式 （a）) ( 上式对x取偏导数，可得： －一维雷诺动力润滑方程式 （17.8） 此为二维雷诺动力润滑方程式。 若再考虑油液沿z向流动，则： （17.9） 17.8 液体动力润滑的基本方程式 17.8.2 油楔承载机理 由 油压变化与 油膜厚度变化有关。 由式17.7，可求任一位置处的油膜压力p， 整个油膜压力之和即为油膜承载能力。 正常工作情况下，油膜承载力应与外载平衡。 油膜承载力的建立须满足什么条件？ 17.8 液体动力润滑的基本方程式 （2）要有相当的相对滑动速度v， 一定范围内，油膜承载力与v成正比关系； （3）足够充分的供油量； （4）相对滑动表面间必须形成收敛形间隙 （称油楔），即移动件带着油从大口进入， 从小口流出。 （1） 油要有一定粘度 越大，承载力越大； 17.8 液体动力润滑的基本方程式 油膜承载力的建立须满足的条件 图 17.14 a) 即随x增大，p也在增大，任一处油压 p＞p`（入口） 即随x增大，p在减小，任一处油压p＞p` （出口） 17.8 液体动力润滑的基本方程式 P沿x方向呈抛物线分布。 油膜必须呈收敛楔形，才能使各处油压p＞p` （人口或出口），产生正压力以支撑外载。 ， b) 两滑动表面平行，处处油膜厚度相等 c) 两滑动表面呈扩散楔形 故不能产生高于外面压力的油压以承受外载。 故不仅不能产生正压力以支承外载，还