【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 潤滑方式及其選擇 Chapter 16 Design of Journal Bearings 30 Lubricating Methods—— ? 間歇供油 b) 旋套式注油油杯 Chapter 16 Design of Journal Bearings 31 c) 針閥式注油油杯 Lubricating Methods—— ? 間歇供油 Chapter 16 Design of Journal Bearings 32 ? 連續(xù)供油 a) 芯捻供油 b) 油環(huán)供油 c) 壓力供油 Chapter 16 Design of Journal Bearings 33 Selection of Lubricating Methods—— 根據(jù)系數(shù) k確定 3pvk ?? 當(dāng) k?2時(shí) ， 用潤滑脂 、 油杯潤滑； ? k=2~16時(shí) ， 用潤滑油 、 針閥油杯潤滑 ； ? k=16~32時(shí) ， 采用油環(huán)或飛濺潤滑 ， 需用水冷卻 ； ? k32時(shí) ， 采用壓力循環(huán)潤滑 。 Chapter 16 Design of Journal Bearings 34 Design of Journal Bearings with Nonliquid Friction 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) ? 非液體摩擦滑動(dòng)軸承 —— 采用潤滑脂 、 滴油潤滑的軸承 ，由于得不到足夠的油量 ， 在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間難于產(chǎn)生完整的承載油膜 ， 軸承只能在 混合摩擦狀態(tài)下工作 ， 屬于非液體滑動(dòng)軸承 。 ? 非液體摩擦滑動(dòng)軸承 的 主要失效形式 —— 磨損和膠合 ，其次是 表面壓潰和點(diǎn)蝕 。 ? 計(jì)算準(zhǔn)則 —— 維持軸承的邊界油膜不被破壞為最低要求 ，即控制軸承的 平均壓強(qiáng) p、 滑動(dòng)速度 v和 二者乘積 pv分別不超過其許用值 。 這一設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是建立在簡(jiǎn)化條件的基礎(chǔ)上的 。 因此 只適用于對(duì)工作可靠性要求不高的 低速 、重載或間歇工作的軸承 。 Chapter 16 Design of Journal Bearings 35 M P a][ .1 pdBFp ??限制磨損驗(yàn)算平均壓強(qiáng)m / sM P a][,.2 ?? pvpvpv 限制溫升值驗(yàn)算m / s][ vdnv ??? ?限制磨損驗(yàn)算滑動(dòng)速度許用值見表 。 Calculation of Radial Journal Bearings 徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算 Chapter 16 Design of Journal Bearings 36 M P a][4/)( : 1. 2122pddzFp a ????驗(yàn)算平均壓強(qiáng)m / sM P a][)(3 0 0 0 0 : .212???? pvddznFpvpv a值驗(yàn)算a)實(shí)心式 b)空心式 c)單環(huán)式 d)多環(huán)式 Fa Fa Fa Fa 許用值見表 。 Calculation of Thrust Journal Bearings 推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算 Chapter 16 Design of Journal Bearings 37 Design of Hydrodynamic Radial Journal Bearings 液體摩擦動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) Forming Mechanism of Hydrodynamic Lubrication 流體動(dòng)力潤滑形成機(jī)理 圖示 A、 B兩 平行平板 ， 板間充滿具有一定粘度的潤滑油 。 若板B不動(dòng) ， 板 A以速度 v沿 x方向運(yùn)動(dòng) 。 由于潤滑油的粘性及與板的吸附作用 , 潤滑油各 流層的流速 呈 線性分布 。 油層間受剪切作用 , 稱為 剪切流 (shear flow)。 此時(shí)通過各垂直于平板截面的 流量均相等 。 當(dāng)平板 A豎直受載時(shí) , 平板將下沉 , 潤滑油 由左右兩端 被擠出 ，不能形成承載動(dòng)壓 。 v v =0 u B A Stationary Moving x Chapter 16 Design of Journal Bearings 38 當(dāng)兩平板相互傾斜呈 楔形收斂間隙 ， 板 A以速度 v從間隙較大的一方向間隙較小的一方運(yùn)動(dòng) 。 v x y u a c 若兩端各流層的速度 如圖中 三角形分布 (線性 )，則 流入間隙的流量必大于流出間隙的流量 。 但流體是不可壓縮的 ， 沿 z方向不可能流動(dòng) ， 則進(jìn)入楔形間隙的過剩油量 ， 只有由進(jìn)口 a和出口 c被擠壓出去 ， 即產(chǎn)生因壓力而引起的流動(dòng) ， 稱為 壓力流 (pressure flow)。 Chapter 16 Design of Journal Bearings 39 這時(shí)楔形收斂間隙中油層流動(dòng)的速度為 剪切流與壓力流的疊加 ， 則 進(jìn)口油流的速度為內(nèi)凹形曲線 ， 出口為外凸形 。 油壓 p分布曲線 F pmax v x y a c h0 b u 此油流形成液體壓力可與外載荷 F平衡 ， 這種粘性流體流入收斂間隙而產(chǎn)生壓力的現(xiàn)象 稱為流體動(dòng)力潤滑的楔效應(yīng) 。 Chapter 16 Design of Journal Bearings 40 雷諾方程 —— 描述流體膜壓力分布的微分方程 ， 是流體動(dòng)壓潤滑理論的基本方程 Basic Equation of Hydrodynamic Lubrication— Reynolds Equation 液體動(dòng)力潤滑的基本方程 —— 雷諾方程 假設(shè) —— 流體為牛頓流體；流體 膜 中 的 流 體 流 動(dòng) 為 層流(laminar flow)；不考慮壓力對(duì)流體粘度的影響；忽略慣性力和重力；認(rèn)為流體不可壓縮 。 兩塊成楔形間隙的平扳 ， 間隙中充滿潤滑油 假設(shè)兩平板在 z方向?yàn)?無限寬 (即假設(shè)液體在 z方向沒有流動(dòng) ) 板 A沿 x軸方向相對(duì)板 B以速度 v移動(dòng) Chapter 16 Design of Journal Bearings 41 )(6 03 hhh vxp ???? ?h0—— pmax處的油膜厚度 一維雷諾方程 —— 油壓 p的變化與潤滑油的粘度 ?(viscosity)、 表面滑動(dòng)速度 v和油膜厚度 h(oilfilm thickness)的變化有關(guān) 。 全部油膜壓力之和即為油膜承載能力 ， 并與外載 F相平衡 。 研究楔形油膜中一個(gè) 微單元體 ， 由受力平衡條件得 Chapter 16 Design of Journal Bearings 42 )(6 03 hhh vxp ???? ?? a~b—— hh0， ?p/?x0， p沿 x方向逐漸增大 ， 速度分布曲線呈凹形 ， ?2u/?y2 0 0???xp0???xp0???xp油壓 p分布曲線 F pmax v x y a c h0 b 022 ???yu022 ???yu022 ???yuu Chapter 16 Design of Journal Bearings 43 )(6 03 hhh vxp ???? ?0???xp0???xp0???xp油壓 p分布曲線 F pmax v x y