華中科技大學—機械設計—第07章--滑動軸承設計(編輯修改稿)
2024-09-01 03:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ： 二、設計準則 目的：保證潤滑油不被過大壓力擠出，防止軸瓦過度磨損 l d Fr rFpdl?[ ] M P ap?向心滑動軸承： 許用壓強 [p]查表 72 d1 d0 Fa n 推力滑動軸承： 2210()4aFpz d d k???[ ] M P ap?k ：考慮油槽使支承面積減小的系數(shù)， k=~ z ：推力環(huán)的數(shù)目 《 機械設計 》 ② 限制軸承 pv 值 ： 目的 ：控制軸承的發(fā)熱量，防止膠合破壞 rr6 0 1 0 0 0 1 9 1 0 0F F ndnpvd l l?? ? ??[]pv?代表了軸承單位面積摩擦功率 (發(fā)熱量 )的大小 向心軸承： a m22104 []( ) 6 0 1 0 0 0F dnp v p vz d d k??? ? ???推力軸承： 102mddd ??③ 限制軸承的 v 值 ： []vv?限制因滑動速度過大而加快磨損 當 p較小時， p和 pv的驗算即使都合格，由于滑動速度過高 也會加快軸承磨損而報廢。故應校核滑動速度 v 《 機械設計 》 三、 設計步驟 選擇軸承結構型式及軸瓦材料 初定軸承基本尺寸參數(shù) 選擇寬徑比 0 .5 ~ 1 .5ld ?ld承載能力 ↑ 散熱性 ↓ 油溫 ↑ 校核計算 (p、 v、 pv) 選擇軸承的配合（表 73） 選擇潤滑劑和潤滑裝置 ↑ 《 機械設計 》 167。 76 液體摩擦動壓滑動軸承的設計 一、動壓油膜的形成機理 v 平行表面間不會產(chǎn)生壓力！ F F 進油口流量： i12Q vh L?h o12Q v hL?oi?出油口流量： L 故：平行板不能承受載荷！ ()vu h yh??x y Q VhL?流量是指單位時間內(nèi)流經(jīng)管道有效截面的流體數(shù)量，流體數(shù)量用體積表示者稱為體積流量 《 機械設計 》 v 故楔形間隙能承受外載（會產(chǎn)生壓力油膜）！ 進油口流量： 要維持流量守恒，須使得入口處平均流速下降，出口處平均流速加大 出油口流量： 因此傾斜板流體內(nèi)必定會產(chǎn)生壓力，壓力會改變?nèi)肟?、出口流速? h1 h2 i112Q v h l?o212Q vh l?io?兩傾斜板之間： 假設各層流體速度仍服從線性分布 則必有： 違反流量守恒定律！ 《 機械設計 》 二、液體動壓潤滑的基本方程 dxdz ◆ 流體的流動是層流 。 ◆ 忽略壓力、溫度對流體粘度的影響 。 ◆ 略去慣性力及重力的影響，故所研究的單元體為 靜平衡狀態(tài)或勻速直線運動，且只有表面力作用 于單元體上； ◆ 流體是不可壓縮的； ◆ 流體中的壓力在各流體層之間保持為常數(shù)； ◆ 流體滿足牛頓定律，即 假設： dudyt???◆ 流體在 z方向無流動。 《 機械設計 》 對微單元體： ( ) ( )p d y d z d x d zpp d x d y d z d y d x d zxyttt???? ? ? ?dyddxdp t??得： dydu?t ??而牛頓粘性定律： 22dyuddxdp ??21221 CyCydxdpu ????對 y 積分： 00y u vy h u? ? ??? ? ? ??邊界條件： )()(2 1 yhhvyhydxdpu ???? ?dxdz ∑Fx= 0 《 機械設計 》 ? ????hXvhdxdphu dyq03212 ?0m a x 21 vhqX ?m a xXX qq ?x方向上任意截面上單位寬度的流量： 0?dxdp設油膜壓力最大處 ( 此截面 )的間隙為 h0 則： 因為流體是連續(xù)的，所以有 306hhhvdxdp ?? ?得一維雷諾方程： )()(2 1 yhhvyhydxdpu ???? ?dxdz v h0 《 機械設計 》 討論一：油膜壓力沿 x 方向變化規(guī)律 22dyuddxdp ??由單元體受力平衡已得： ◆ 平行板 022?dyud 0?dxdp平行板間油膜壓力沿 x 方向無變化，等于入口處壓力 (壓力為 0) )( yhhvu ??《 機械設計 》 ◆ 傾斜板 油壓 p的分布由一維雷諾方程可得： 306hhhvdxdp ?? ?022?dyud入口處速度圖形為凹形 0?dxdp板上 ab段： h h0 故： 22dyuddxdp ??022?dyud出口處速度圖形為凸形 0?dxdp板上 bc段： h h0 故： 22dyuddxdp ??h0 《 機械設計 》 在 0?dxdp處 油膜厚度為 h0 油膜壓力達 pmax )()(2 1 yhhvyhydxdpu ???? ?0hyvu ??u沿 y方向呈線性分布 拋物線分布、由油 壓沿 x方向變化引起 線性分布、 由剪切流引起 速度 u的分布： h0 《 機械設計 》 由 可知： 306hhhvdxdp ?? ?① 兩工作表面必須形成收斂的楔形間隙 0hh?若 0?dxdp則： 討論二：液體摩擦形成的條件 油壓 p無變化，為常數(shù) ② 兩工作表面必須有一定的相對運動，且 v 方向是從大口到小口 ③ 間隙中必須連續(xù)充滿具有一定粘度的潤滑油 無粘度 各油層無速度 兩板間油無流動 不能形成油膜壓力 否則會形成負壓 《 機械設計 》
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