【導讀】導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致。含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。明并表示了謝意。以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻。的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法。律后果由本人承擔。涉密論文按學校規(guī)定處理。制冷需要大量的冷量，我們此次設(shè)計的對象——透平膨脹機，就是一種。其性能的好壞直接關(guān)系著空氣設(shè)備能否正常運行，產(chǎn)品氣體的產(chǎn)量及。但其作用是為了獲得冷量。此高的轉(zhuǎn)速，必須設(shè)計一對滑動軸承來支撐。6）適用范圍廣，對輕載，重載，高速，低速均可使用。7）對軸承的材料要求不高，可節(jié)省價格較貴的軸承合金。這種形式適用于轉(zhuǎn)速高，主軸自重較小的靜壓軸承。1)三油腔軸承當軸承內(nèi)徑D<=40MM時宜采用三油腔軸承.

　　

【正文】 承載能力 靜壓軸承2動壓軸承3動靜壓軸承 ? 圖 F? 曲線 由 F? 曲線可以看出隨著 ? 的增大 ,F 增大。而在偏心率很大時， F 急劇上升，原因是：其動壓效應越來越顯著。因此動靜壓軸承有較高的承載能力。 由雷諾方程可知，提高軸承承載能力的途徑有： 1． 提高油的黏度， 2． 減小半徑間隙， 3． 提高供油壓力， 4． 增大動壓 腔面積。 擦阻力 隨著偏心率的增大，摩擦阻力也增大，節(jié)流比 0? 對摩擦阻力影響不大。 油膜剛度 圖 J? 曲線 J剛度 ? 偏心率 1— 靜壓軸承 2— 動壓軸承 3— 動靜壓軸承 由圖可知：偏心率較小時，剛度 較小，當偏心率較大時，剛度急劇上升，充分體現(xiàn)了動靜壓軸承大剛度的優(yōu)點。 偏位角 偏位角隨著 ? 的增大而減小。 摩擦系數(shù)隨偏心率的增大而減小 軸承潤滑的作用 潤滑對滾動軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫度、振動等有重要影響，沒有正常的潤滑，軸承就不能工作。分析軸承損壞的原因表明， 40%左右的軸承損壞都與潤滑不良有關(guān)。因此，軸承的良好潤滑是減小軸承摩擦和磨損的有 效措施。除此之外，軸承的潤滑還有散熱，防銹、密封、緩和沖擊等多種作用，軸承潤滑的作用可以簡要地說明如下： a. 在相互接觸的二滾動表面或滑動表面之間形成一層油膜把二表面隔開，減少接觸表面的摩擦和磨損。 b. 采用油潤滑時，特別是采用循環(huán)油潤滑、油霧潤滑和噴油潤滑時，潤滑油能帶走軸承內(nèi)部的大部分摩擦熱，起到有效的散熱作用。 c. 采用脂潤滑時，可以防止外部的灰塵等異物進入軸承，起到封閉作用。 d. 潤滑劑都有防止金屬銹蝕的作用。 e. 延長軸承的疲勞壽命。 脂 潤滑和油潤滑的比較 軸承的潤滑方法大致分為脂潤滑和油潤滑兩種。為了充分發(fā)揮軸承的功能，重要的是根據(jù)使用調(diào)減和使用目的，采用潤滑方法。表 42 示出脂潤滑和油潤滑的優(yōu)缺點。 脂潤滑 潤滑脂是由基礎(chǔ)油，增稠劑及添加劑組成的潤滑劑。當選擇時，應選擇非常適合于軸承使用條件的潤油脂，由于商標不同，在性能上也將會有很大的差別，所以在選擇的時候，必須注意。 軸承常用的潤滑脂有鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鋁基潤滑脂和二硫化鉬潤滑脂等。 軸承中充填潤滑脂的數(shù)量，以充滿軸承 內(nèi)部空間的 1/21/3 為適宜。高速時應減少至 1/3。過多的潤滑脂將使溫升增高。 潤滑脂的選擇 按照工作溫度選擇潤滑脂時，主要指標應是滴點，氧化安定性和低溫性能，滴點一般可用來評價高溫性能，軸承實際工作溫度應低于滴點 1020℃ 。合成潤滑脂的使用溫度應低于滴點 2030℃ 。 根據(jù)軸承負荷選擇潤滑脂時，對重負荷應選針入度小的潤滑脂。在高壓下工作時除針入度小外，還要有較高的油膜強度和極壓性能。 根據(jù)環(huán)境條件選擇潤滑脂時，鈣基潤滑脂不易溶于水，適于干燥和水分較少的環(huán)境。 油潤 滑 在高速、高溫的條件下，脂潤滑已不適應時可采用油潤滑。通過潤滑油的循環(huán)，可以帶走大量熱量。 粘度是潤滑油的重要特性，粘度的大小直接影響潤滑油的流動性及摩擦面間形成的油膜厚度，軸承工作溫度下潤滑油的粘度一般是 1215cst。轉(zhuǎn)速愈高應選較低的粘度，負荷愈重應選較高的粘度。常用的潤滑油有機械油、高速機械油、汽輪機油、壓縮機油、變壓器油、氣缸油等。 油潤滑方法包括： a. 油浴潤滑 油浴潤滑是最普通的潤滑方法，適于低、中速軸承的潤滑，軸承一部分浸在由槽中，潤滑油由旋轉(zhuǎn)的軸承零件帶起， 然后又流回油槽油面應稍低于最低滾動體的中心。 b. 滴油潤滑 滴油潤滑適于需要定量供應潤滑油得軸承部件，滴油量一般每 38 秒一滴為宜，過多的油量將引起軸承溫度增高。 c. 循環(huán)油潤滑 用油泵將過濾的油輸送到軸承部件中，通過軸承后的潤滑油再過濾冷卻后使用。由于循環(huán)油可帶走一定的熱量，使軸承降溫，故此法適用于轉(zhuǎn)速較高的軸承部件。 d. 噴霧潤滑 用干燥的壓縮空氣經(jīng)噴霧器與潤滑油混合形成油霧，噴射軸承中，氣流可有效地使軸承降溫并能防止雜質(zhì)侵入。此法適于高速 、高溫軸承部件的潤滑。 e. 噴射潤滑 用油泵將高壓油經(jīng)噴嘴射到軸承中，射入軸承中的油經(jīng)軸承另一端流入油槽。在軸承高速旋轉(zhuǎn)時，滾動體和保持架也以相當高的旋轉(zhuǎn)速度使周圍空氣形成氣流，用一般潤滑方法很難將潤滑油送到軸承中，這時必須用高壓噴射的方法將潤滑油噴至軸承中，噴嘴的位置應放在內(nèi)圈和 保持架 中心之間。 固體潤滑 在一些特殊使用條件下，將少量固體潤滑劑加入潤滑脂中，如加入 3～ 5%的 1 號二硫化鉬可減少磨損，提高抗壓耐熱能力，對于高溫、高雅、高真空、耐腐蝕、抗輻射，以及極低溫等特殊條 件，把固體潤滑劑加入工程塑料或粉末冶金材料中，可制成具有自潤滑性能的軸承零件，如用粘結(jié)劑將固體潤滑劑粘結(jié)在滾道、保持架和滾動體上，形成潤滑薄膜，對減少摩擦和磨損有一定效果。 潤滑劑的補充與更換 a. 潤滑脂的補充間隔時間 由于機械作用，老化及污染的增加，軸承配置中所填的潤滑基將逐漸失去其潤滑性能。因此，對潤滑秩需不斷補充和更新。潤滑劑補充的間隔時間會因軸承的形成、尺寸和轉(zhuǎn)速等而不同，圖 41 示出根據(jù)運轉(zhuǎn)時間需要補充潤滑脂的大致間隔時間。 另外，在圖 41 中，當軸承溫度超過 70℃ 的情況下 ，軸承溫度每上升 15℃ ，就要使用潤滑脂的補充間隔時間減少一半。 雙面封閉軸承在制造時已經(jīng)裝入脂， “HRB“ 在這些產(chǎn)品中使用的是標準潤滑脂，共運行溫度范圍和其他性能適宜于所規(guī)定的場合，且填脂量也與軸承大小相應，脂的使用壽命一般可超過軸承壽命，除特殊場合，不需補充潤滑脂。 b. 潤滑油的更換周期 潤滑油的更換周期因使用條件和油量等不同，一般情況下，在運轉(zhuǎn) 溫度 為 50℃ 以下，灰塵少的良好環(huán)境下使用時，一年更換一次，當油溫達到 100℃ 時，要 3 個月或更短時間更換一次 。 軸承的密封 ： 為了使軸承保持良好 的潤滑條件和正常的工作環(huán)境，充分發(fā)揮軸承的工作性能，延長使用壽命，對滾動軸承必須具有適宜的密封，以防止?jié)櫥瑒┑男孤┖突覊m、水氣或其他污物的侵入。 軸承的密封可分為自帶密封和外加密封兩類。所謂軸承自帶密封就是把軸承本身制造成具有密封性能裝置的。如軸承帶防塵蓋、密封圈等。這種密封占用空間很小，安裝拆卸方便，造價也比較低。 所謂軸承外加密封性能裝置，就是在安裝端蓋等內(nèi)部制造成具有各種性能的密封裝置。 對軸承外加密封的選擇應考慮下列幾種主要因素： （潤滑脂和潤滑油）； ，占用空間的大小； ，允許角度偏差； ； ； 。 外加密封又分為非接觸式與接觸式兩種。分述如下： 1）非接觸式密封 非接觸式密封就是密封件與其相對運動的零件不接觸，且有適當間隙的密封。這種形式的密封，在工作中幾乎不產(chǎn)生摩擦熱，沒有磨損，特別適用于高速和高溫場合。非接觸式密封常用的有間隙式，迷宮式和墊圈式等各種不同結(jié)構(gòu)形式，分別應用于不同場合。 非接觸式密封的間隙以盡可能小為佳。 2）接觸式密封 接觸式密封就是密封與其相對運動的零件相接觸且沒有間隙的密封。這種密封由于密封件與配合件直接接觸，在工作中摩擦較大，發(fā)熱量亦大，易造成潤滑不良，接觸面易摩損，從而導致密封效果與性能下降。因此，它只適用于中、低速的工作條件。接觸式密封常用的有毛氈密封、皮碗密封等結(jié)構(gòu)形式，應用于不同場合。 ： 軸承屬于精密零件，因而在使用時要求有相當?shù)厣髦貞B(tài)度，即變是使用了高性能的軸承，如果使用不當，也不能達到預期的性能效果，而且容易使軸承損壞。所以， 使用軸承應注意以下事項： 保持軸承及其周圍環(huán)境的清潔 即使肉眼看不見的微笑灰塵進入軸承，也會增加軸承的磨損，振動和噪聲。 使用安裝時要認真仔細 不允許強力沖壓，不允許用錘直接敲擊軸承，不允許通過滾動體傳遞壓力。 使用合適、準確的安裝工具 盡量使用專用工具，極力避免使用布類和短纖維之類的東西。 防止軸承的銹蝕 直接用手拿取軸承時，要充分洗去手上的汗液，并涂以優(yōu)質(zhì)礦物油后再進行操作，在雨季和夏季尤其要注意防銹。 不過，在某種特殊的操作條件下，軸承可 以獲得較長于傳統(tǒng)計算的壽命，特別是在輕負荷的情況下。這些特殊的操作條件就是，當滾動面（軌道及滾動件）被一 潤滑 油膜有效地分隔及限制污染物所可能導致的表面破壞。事實上，在理想的條件下，所謂永久軸承壽命是可能的。 在歷時兩個多月的畢業(yè)設(shè)計中，得到了岑少起 和 張紹 林 兩位導師 的大力幫助，首先對這兩位老師表示衷心的感謝。 本次設(shè)計主要任務是對透平膨脹機的軸承進行設(shè)計。在設(shè)計的過程中， 通過兩位導師的不斷解析和引導，令我對膨脹機及動靜壓軸承有了逐步的了解 。通過調(diào)研，將 自己四年來所學的知識有了一個更為綜合的，形象的認識。在進行外文翻譯時，我先用手寫下來然后再打到電腦上，在這個過程中對我的專業(yè)英語的學習是一個很大的提高。在繪圖過程中，自己對 AUTOCAD 進行了再學習，現(xiàn)在基本掌握了它的用法，基本可以熟練的用它進行繪圖。在編寫說明書的過程中，對 Word 文檔進行了學習，現(xiàn)在 也能比較熟練的應用。在與小組其他成員的共同學習中，大家集思廣益，不斷提出新的觀點和看法，彌補了自己思考的缺點，對自己有一個促進作用，在此，向同組的其他同學表示感謝。這次設(shè)計基本上應用了大學四年所學的機械原理， 機械設(shè)計，機械制圖，畫法幾何，液壓傳動， AUTOCAD 等課程 。這對于自己來說是一個很大的挑戰(zhàn)也是一個很大的提高。 本次設(shè)計 的歷練 ，必將對自己以后的進一步學習和工作有很大的幫助。由于本人知識有限，考慮問題難免有不妥之處，希望老師、同學提出批評。 謝謝。 9． 參考文獻 ［ 1］濮良貴，紀 明剛 .主編 機械設(shè)計（第八版） ；西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編著 .北京 :高等教育出版社 , . ［ 2］ 王志民 .動靜壓混合軸承在機床改造中的應用 .制造技術(shù)與機床 ,1998,N0:8. ［ 3］ 余鴻鈞 .流體動靜壓混合軸承及主軸 .河北科學技術(shù)出版社 ,1993. ［ 4］許尚賢 .液體靜壓和動靜壓滑動軸承設(shè)計 .南京 :東南大學出版社 ,1989. ［ 5］郭力 .高速主軸單元制造技術(shù) .國家科委先進制造技術(shù)發(fā)展規(guī)劃 ,1997. ［ 6］張直明 .滑動軸承的流體動力潤滑理論 ［ M］ .北京 :高等教育出版社 ,1987:6373. ［ 7］陳燕生 .液體靜壓支承原理和設(shè)計［ M］ .北京 :國防工業(yè)出版社 ,1980:5660. ［ 8］王麗麗 ,葛培琪 ,路長厚 ,等 .液體動壓徑向滑動軸承供油壓力對動靜特性的影響［ J］ .潤滑與密封 ,2020(3):2628. ［ 9］王勇勤 ,王荊 ,江桂云 ,等 .高精度動靜壓油膜軸承設(shè)計方法研究 ［ J］ .重慶工學院學報， 2020(5):58. ［ 10 ］ 李健 ,程 先華 .動靜 壓支 承軸 承性能 分析 ［ J ］ .上 海交 通大 學學報 ,2020(12):20262029. ［ 11］李浩群 .動靜壓軸承節(jié)流器優(yōu)化分析［ D］ .鄭州工業(yè)大學 ,1998,6. ［ 12］方曉麗 .圓錐動靜壓軸承的性能分析及優(yōu)化設(shè)計［ D］ .鄭州工學院 .1988,6. ［ 13］章宏甲 ,黃誼 .液壓傳動與控制［ M］ .北京 :機械工業(yè)出版社 .2020. ［ 14］戴曙 .金屬切 削機床［ M］ .北京 :機械工業(yè)出版社 .1997. ［ 15］廣州機床研究所 .液體靜壓技術(shù)原理與應用［ M］ .北京 :機械工業(yè)出版社 ,1978. ［ 16］郭力 .動靜壓滑動軸承及其支承主軸系統(tǒng)的研究 .(博士論文 ),西安 :西安交通大