【正文】 c o s1c o sc o s639。η —— 油的動(dòng)力粘度 V —— 軸徑圓周速度 m/s B —— 軸承寬度 m ψ —— 相對(duì)間隙 F —— 外載荷 N Cp —— 承載量系數(shù) 無(wú)量綱 引入 Cp， 軸承承載能力： pCdBF 2????VBFdBFCp ?????222??或： …… ③ 3) Cp ：多重積分，數(shù)值積分法， 查表 127 P288 關(guān)于 Cp — 承載量系數(shù) (軸承特性系數(shù) )： 1) F Cp χ h min ③式 積分 幾何關(guān)系 ? ?dBC p ,??2) 最小油膜厚度 hmin ? ??? ?? 1m i n rh? ? ? ?2z1zm i n RRShh ???保證液體潤(rùn)滑條件： 兩摩擦面不直接接觸 Rz1 、 Rz2 —— 兩表面的粗糙度 S —— 安全系數(shù) S≥2 pCdBF ???? 2工作條件 幾何參數(shù) ( ) 積分 表 12－ 7 χ h min 四、熱平衡計(jì)算 目 的：避免溫升高，粘度下降，承載能力降低。 平衡條件：發(fā)熱量 Q ≤ 散熱量 Q0 Wf p d B Vf F VQ ??發(fā)熱量 Q： 210 Q ??散熱量 Q0 ： 油帶走的熱量 Q1 軸承散發(fā)的熱量 Q2 ? ? WttcqQ i?? 01 ?q — 耗油量 t0 — 出口溫度 ρ — 油密度 ti — 入口溫度 c — 比熱容 其中： ? ? WttdBQ is ?? 02 ??α s — 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) , W/m2.℃ P 289 ? ? CVVBdqcppftttosi 0??????????????????????????溫升： ? ? ? ?isi ttdBttcqf p d B V ???? 00 ???由 Q ≤ Q 0 ，有： VBdq?—— 潤(rùn)滑油流量系數(shù)，無(wú)量綱，圖 1216 f —— 摩擦系數(shù) 入口溫度 ti： 2tttmi???Cttt im ?752 ????平均溫度 tm ： 一般，給定 tm,計(jì)算 ti ： 如： ti3540℃ ，熱平衡易于建立，承載能力富裕， —— tm可降低， Rz 可加大。 如： ti3540℃ ，熱平衡不易建立， —— 降低 Rz ，加大間隙。 五、參數(shù)選擇 寬徑比 φ ＝ B/d φ ＝（ ） : 低速重載 —— φ↑, 提高支承剛性 高速輕載 —— φ↓ 軸承評(píng)價(jià)：保證 hmin≥[h] 條件下 , 使 F↑ 影響 F 的因素： → → φψηω pCdBF2????φ↑ →→ 端泄 ↓ →→ F↑ →→ 散熱 ↓ →→ Δt↑ →→ F↓ 相對(duì)間隙 ψ ψ↓ →→ F↑ →→ 散熱 ↓ →→ Δt↑ →→ F↓ ψ 速度 V： V↑ →→ ψ ↑ 載荷 F： F↑ →→ ψ ↓ 精度： 精度 ↑ →→ ψ ↓ 經(jīng)驗(yàn)公式： ? ?931941060n??ψ ＝ ～ 六、設(shè)計(jì)步驟 粘度 η η↑ →→ F↑ →→ 摩擦 ↑ →→ Δt↑ →→ F↓ ? ?673139。1060??n?經(jīng)驗(yàn)公式： V↓ 、 F↑→→ η↑ V↑ 、 F↓→→ η↓ 初選 :tm=5075℃ η,ψ 計(jì)算 p≤[p] 由 pv≤[pv] v≤[v] d B Cp 熱平衡 計(jì) 算 積分 查表 χ hmin≥[h] 七、其他滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介 三油楔滑動(dòng)軸承 四油楔滑動(dòng)軸承 可傾瓦滑動(dòng)軸承 沿周向展開(kāi) 液體靜壓滑動(dòng)軸承 例題： 解： ： 機(jī)床軸承，取 φ ＝ 1 ： B＝ φd ＝ 1 x ＝ m smdnV / 0 0 060 5 0 02 0 01 0 0 060 ?? ????? ??3. 軸頸圓周速度： M P adBFp 0 0 0 0 0 ????： ： 查表 122,保證 p＜ [p]、 V＜ [V]、 pV＜ [pV]， 選軸承材料為： ZCuSn10P1 設(shè)計(jì)一機(jī)床用動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承，采用對(duì)開(kāi)式結(jié)構(gòu)，水平剖分面單側(cè)供油，工作平穩(wěn)。已知載荷 F=100000N，軸頸直徑 d=200mm，轉(zhuǎn)速 n=500r/min。 一、按混合摩擦條件選材、定結(jié)構(gòu)尺寸： ，取密度 ρ ＝ 900 kg／ m3 ： c S tmkg sPa )/( ).( 66339。39。 ????????： 初選 tm =50 ℃ ：由表 4—1選全損耗系統(tǒng)用油 LAN68 =50℃, 由圖 4－ 9查得 LAN68: ν 50=40 cSt。 二、保證 hmin≥[h] （ F,η ,ψ→Cp→ χ →h min） ： ? ? ? ? sPan . 0 3 10605 0 010606/73/16/73/139。 ?????? 由式 (1232)： 11. L－ AN68,50℃ 時(shí)的動(dòng)力粘度 : η 50=ρν 50 106 =900 40 106= ： ? ? ? ? 0 0 605 0 010 60 9/319/49/319/4??? n?取 ψ = ： Δ=ψ d= 200 = mm )0 0 1 2 (1 0 0 0 0 02 22???? ??? VBFC p ? ?： ：由 Cp、 B/d查表 12－ 7，插值得偏心率： χ ＝ )7 1 (0 0 1 2 0 0)1( m i n mrh ??? ???????： 、孔表面粗糙度： 軸為 （磨） ，孔為 （精車） ， 查表 7－ 6： RZ1= mm， RZ2= mm ： P290， 取 ξ= 1，得： 0 0 2 5 0 1 2 0 1 2 )60/5 0 02(0 3 6 ?????? ????? ???????? pf：由 B/d=l、 χ = 12－ 16， 得： q/ψ VBd = 三、熱平衡計(jì)算： ：取安全系數(shù) S＝ 2 [h]=S(RZ1+ RZ2)=2 (+)=19μ m hmin 可形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑！ ： 取 ρ ＝ 900kg/m3， c=1800J/()， α s=80W/(m2℃) 由式 (12－ 28) 得： 8 6 0 1 2 801 4 0 01 8 0 00 0 1 2 0 0 2 5 6???????????????????????????????????VVBdqcpfts： 一般 ti=35～ 40℃ ，故上述入口溫度合適。 ti=tmΔ t/2=℃ : 直徑間隙 Δ= ，按 GB1801—79選配合 H7/c6 : 查得 : 孔為 Φ 200 , 軸為 Φ 200 + 0 max、 Δ min時(shí)的承載能力、最小油膜厚度及溫升 分別按 Δ max及 Δ min進(jìn)行校核，如果在允許值范圍 內(nèi)，則繪制軸承工作圖，否則需要重新選擇參數(shù)，再 作設(shè)計(jì)及校核計(jì)算。 、最小間隙 : Δ max＝ － (－ )＝ mm Δ min＝ 0 － (－ )＝ mm Δ= 在 Δ max與 Δ min之間，故所選配合合適。 χ h min pCdBF ???? 2積分 表 12－ 7 設(shè)計(jì) 思路！ 粘溫曲線 圖 918 分析 000000, , 0, , 0, , 0px x h hxpx x h hxpx x h hx?? ? ???? ? ???? ? ??， 油 壓 漸 大， 油 壓 極 值， 油 壓 漸 ?、? 兩摩擦表面間必須有楔形間隙 。 ⑵ 兩摩擦表面間必須有相對(duì)速度，且相對(duì)速度方向 使?jié)櫥?從大截面進(jìn)從小截面出 。 ⑶ 潤(rùn)滑油有一定的粘度 ， 且供油充分 。 形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑必要條件： 二、空氣軸承 空氣也是一種流體潤(rùn)滑劑，其粘度只有 LAN7潤(rùn)滑油的 1/4000， 摩擦力小到可忽略不計(jì)，因此可用于數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)的超高速軸承。 空氣軸承的工作原理與液體潤(rùn)滑軸承本質(zhì)上是一樣。 分靜壓和動(dòng)壓兩種。 氣膜厚度 20 μm 制造精度 ↑ 嚴(yán)格過(guò)濾 優(yōu)點(diǎn) ： 1)不隨溫度變化，可用于高溫或低溫； 2)沒(méi)有油污染的危險(xiǎn)； 3)回轉(zhuǎn)精度高，運(yùn)行噪音低。 缺點(diǎn)： 承載能力不大，密封困難。 油溝位置對(duì)承載能力的影響 液體摩擦軸承的油溝應(yīng)開(kāi)在非承載區(qū)，周向油溝應(yīng)靠近軸承的兩端。 油室： 對(duì)某些載荷較大的軸承 ,在軸瓦內(nèi)開(kāi)有油室 端泄 端泄 B ? 滑動(dòng)軸承的類型 按承受載荷的方向不同分類 按潤(rùn)滑膜的形成原理不同分類 按結(jié)構(gòu)型式不同分類 軸瓦結(jié)構(gòu) 軸承材料 軸承合金 多孔質(zhì)金屬材料 軸承塑料 ? 潤(rùn)滑劑 潤(rùn)滑油 潤(rùn)滑脂 固體潤(rùn)滑劑和氣體潤(rùn)滑劑 ? 潤(rùn)滑方法 間歇供油 連續(xù)供油 選擇原則 ? 非液體滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 徑向軸承 推力軸承 ? 液體摩擦動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程式 —— 雷諾方程 油楔承載機(jī)理 徑向滑動(dòng)軸承形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的過(guò)程 結(jié)論： 兩傾斜平板間可形成壓力油膜！ 流量分布： 壓力分布： 形成承載油膜的充要條件： 1）有傾角； 2）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，方向 :使油大口進(jìn)、小口出； 3）供充分，且油有一定粘度。 p F V α x y 徑向滑動(dòng)軸承工作條件分析 : n=0 F n≈0 F n n0 形成油膜 F n n→∞ F n 壓力油膜形成過(guò)程 : 止推軸承工作條件分析 : 無(wú)自然傾斜存在 ,需人工形成 ! P296 圖 12－ 20 設(shè)計(jì)液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承時(shí)，若發(fā)現(xiàn)最小油膜厚度 hmin不夠大，在下列改進(jìn)設(shè)計(jì)的措施中，最有效的是＿＿。 A、減小軸承的寬徑比 l/d B、增加供油量 C D、增大偏心率 3. 參數(shù)選擇 1） 寬徑比 l/d 一般 l/d＝ ～ ， 見(jiàn) 表 9－ 8。 寬度小， 壓強(qiáng) p↑，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性好，端泄 流量 ↑， 溫升 ↓。 但 承載能力 ↓。 B/d↓ 2） 相對(duì)間隙 ψ ψ↓ 承載能力 ↑，回轉(zhuǎn)精度 ↑； 但 端泄 流量 ↓， 溫升 ↑。 如間隙過(guò)小，反而 使 hmin↓， 難以形成液體潤(rùn)滑。 （ Ψ 的取值見(jiàn) P256） 通常 3 4( 0 . 6 1 . 0 1 0 υ? ?? －～ ）速度高時(shí)， 取大值； 載荷大時(shí)，取小值； l/d 小，加工精度高時(shí)，取小值；反之，取大值。 Ψ 的取值原則： 3） 平均壓強(qiáng) p p↑ 軸向尺寸小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性好。 使 hmin↓， 不易形成液體潤(rùn)滑。 4） 粘度 η η↑ 但 摩擦功耗大， 溫升高 。 軸承的承載能力 ↑。 載荷大、速度低時(shí)， 取高值； 載荷小、速度高時(shí)，取低值。 η 的取值原則：