机械滑动轴承得设计.ppt

热平衡时，Q = Q1 + Q2，即 fFv = q?c(to - ti)+?sπdB(to - tI) 于是，得出为了达到热平衡而必需的润滑油温度差?t（单位为℃）为 上式只是求出了平均温度差，实际上轴承上各点的温度是不相同的。 润滑油从流入轴承到流出轴承，温度逐渐升高，因而在轴承中不同位置油的黏度也将不同。 润滑油的平均温度tm = (ti＋to)/2，而温升?t = to ti，所以润滑油的平均温度tm按下式计算： 为了保证轴承的承载能力，润滑油的平均温度一般不应超过75℃。 若ti = 35～40℃，则表示轴承满足热平衡条件，能保证轴承的承载能力。 若ti? 35～40℃，则表示轴承热平衡易于建立，轴承的承载能力尚未用尽，此时应降低给定的平均温度tm，并允许适当地加大轴瓦及轴颈的表面粗糙度，再进行计算。 若ti? 35～40℃，则表示轴承不易达到热平衡状态，此时需要加大间隙，并适当地降低轴承及轴颈的表面粗糙度，再进行计算。 5主要参数的选择 轴承直径和轴颈直径的名义尺寸是相同的。轴颈直径一般由轴的尺寸和结构确定，除满足强度和刚度外，还要满足润滑及散热等条件。此外，还需要选择轴承的宽径比B/d、相对间隙ψ、黏度?等几个重要的参数，在这些参数确定后，轴承的设计计算才能进行。 1）宽径比B/d 一般轴承的宽径比B/d在0.3～1.5范围内。 宽径比小，有利于提高运转稳定性，增大端泄漏量以降低温升。但轴承宽度减小，轴承承载能力也会随之降低。 高速重载轴承温升高，宽径比宜取小值； 低速重载轴承，为提高轴承整体刚性，宽径比宜取大值； 高速轻载轴承，若对轴承刚性无过高要求，则可取小值； 若需要对轴有较大支承刚性的机床轴承，则宜取较大值。 附表12-5给出了各种典型机器常用的宽径比B/d的推荐值。 附表12-5 各种典型机器常用的宽径比B/d推荐值 2）相对间隙ψ 相对间隙ψ主要根据载荷和速度选取。 速度越高，ψ值应越大；载荷越大，ψ值应越小。 此外，直径大，宽径比小，调心性能好，当加工精度高时，ψ值取小值，反之取大值。对于一般轴承，按转速取ψ值的经验公式为 n为轴颈转速（r/min） 表12-4 各种典型机器常用的相对间隙ψ的推荐值 3）黏度? 这是轴承设计中的一个重要参数。 它对轴承的承载能力、功耗和轴承温升都有不可忽视的影响。 轴承工作时，油膜各处温度是不同的，通常认为轴承温度等于油膜的平均温度。平均温度的计算是否准确，将直接影响到润滑油黏度的大小。 若平均温度过低，则油的黏度较大，算出的承载能力偏高；反之，则承载能力偏低。 设计时，可先假定轴承平均温度（一般取tm = 50～75℃），初选黏度，进行初步设计计算。最后再通过热平衡计算来验算轴承入口油温ti是否在35～40℃之间，否则应重新选择黏度，再进行计算。 对于一般轴承，也可按轴颈转速n（单位为r/min）先初估油的动力黏度?′（单位为Pa?s），即 【工程实例12-2】机床主轴的液体动力润滑轴承的设计计算 设计一个机床主轴上用的液体动力润滑径向滑动轴承，载荷垂直向下，工作情况稳定，已知工作载荷F = 60 kN，轴颈直径d = 160 mm，转速n = 960 r/min，采用对开式轴承，在水平剖分面单侧供油（轴承包角180°）。 解： （1）选择轴承宽径比。 查附表12-5，根据机床轴承常用的宽径比范围0.8～1.2，选取宽径比B/d = 1.0。 （2）计算轴承宽度，则 B = (B/d) × d = 1 × 160 =160 mm = 0.16 m 附表12-5 各种典型机器常用的宽径比B/d推荐值 （3）计算轴承p、v和pv值，则 （4）选择轴瓦材料。 查附表12-1，在保证p?≤[p]、v?≤[v]、pv?≤[pv] 的条件下，选定轴承材料为铸锡锑轴承合金（ZSnSb11Cu6）。 附表12-1 常用轴承材料及性能 B/d越大，则轴承的承载能力越强，但油不易从两端流失，散热性差，温度升高，轴承对轴的弯曲变形敏感，使轴承两端发生严重磨损； B/d越小，则端泄流量大，摩擦功耗小，轴承温升低，但承载能力较低，使轴瓦早期磨损。 通常取B/d = 0.5～