第15章滑動軸承詳細(xì)版-資料下載頁
2025-08-15 23:55本頁面
【正文】 轉(zhuǎn)變的熱量，一部分被潤滑油帶走，一部分通過軸承殼體散逸。軸承運轉(zhuǎn)時達(dá)到熱平衡狀態(tài)的條件是：單位時間內(nèi)軸承摩擦所產(chǎn)生的熱量 Q等于同時間內(nèi)流動的油所帶走的熱量 Q1與軸承殼體散逸的熱量 Q2之和，即 Q=Q1+Q2 式中 q—— 潤滑油流量，單位為 m3/s，按潤滑油流量系數(shù)求出； ρ—— 潤滑油的密度，單位為 kg/m3，對礦物油為 850～ 900kg/m3； c—— 潤滑油的比熱容，單位為 J/(kg.℃ )，對礦物油為 1675～ 2090J/(kg.℃ )； t0、 ti—— 油的出口溫度和入口溫度，單位為 ℃ 。通常由于冷卻設(shè)備的限 制， 取為 ti=35～ 40℃ 。 αs—— 軸承的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，單位為 W/(m2.℃ )，隨軸承結(jié)構(gòu)和散熱條件 而定。 對于輕型軸承或不易散熱的環(huán)境中工作的軸承， 取 αs=50W/(m2.℃ )； 中型軸承及一般通風(fēng)條件下工作的軸承，取 αs=80W/(m2.℃ )； 在良好冷卻條件下工作的重型軸承，取 αs=140W/(m2.℃ )。 軸承中的熱量是由摩擦損失的功轉(zhuǎn)變而來 。 每秒鐘在軸承中產(chǎn)生的熱量 Q(W) Q = f Frv 由流出的油帶走的熱量 Q1(W) 軸承殼體的金屬表面通過傳導(dǎo)和輻射散發(fā)的熱量 Q1=qρc(t0－ ti) Q2=αsπdB(t0－ ti) 熱平衡時 ， 有 )℃(si0vv d Bqcpfttt???????????????????????????于是得出 f Fr v = qρc ( t0－ ti ) +αs π d B( t0－ ti ) —— 潤滑油流量系數(shù)，是一個無量綱數(shù)，可根據(jù)軸承的寬徑比 B/d及偏心率 χ由圖查出； vdBq?f—— 摩擦系數(shù) ， 可由下式確定： ?????? ??? pf式中 ξ —— 隨軸承寬徑比而變化的系數(shù)。 對于 B/d＜ 1的軸承， ξ=(d/B)； 對于 B/d≥1的軸承， ξ=1； ω —— 軸頸角速度，單位為 rad/s； p=Fr/(dB)—— 軸承的平均壓力，單位為 Pa； η—— 潤滑油的動力粘度，單位為 。 式中 Δt—— 潤滑油的溫升，通常要求 Δt≤30℃ ； 潤滑油流量系數(shù)線圖 (指速度供油或非壓力供油的耗油量 ) 潤滑油從入口到流出軸承 ， 溫度逐漸升高 ， 因而在軸承中不同之處的油的粘度也將不同 。 研究結(jié)果表明 ， 計算軸承的承載能力時 ， 可以采用潤滑油平均溫度時的粘度 。 潤滑油的平均溫度 tm=(t0+ti)/2， 而溫升 Δt=t0－ ti， 所以潤滑油的平均溫度 tm按下式計算： 2imttt ???2itttm??? 若 ti＞ 35～ 40℃ ，則表示軸承熱平衡易于建立，軸承承載能力尚未用盡。此時應(yīng)降低給定的平均溫度，并允許適當(dāng)?shù)丶哟筝S瓦及軸頸的表面粗糙度，再行計算。 建議平均溫度一般在 45～ 60℃ 內(nèi)選取，最高不超過 75℃ 。 設(shè)計時，通常是先給定平均溫度 tm，按求出的溫升 Δt來校核油的入口溫度 ti 若 ti＜ 35～ 40℃ ，則表示軸承不易達(dá)到熱平衡狀態(tài)。此時需加大間隙，并適當(dāng)?shù)亟档洼S瓦及軸頸的表面粗糙度，再作計算。 一、多油楔軸承 167。 15－ 8 液體動壓多油楔軸承和靜壓軸承簡介 二、 液體靜壓軸承 三、氣體潤滑軸承 當(dāng)軸頸轉(zhuǎn)速極高 (n＞ 100000r/min)時 ， 用液體潤滑劑的軸承即使在液體摩擦狀態(tài)下工作 ， 摩擦損失還是很大的 。 過大的摩擦損失將降低機器的效率 ，引起軸承過熱 。 如改用氣體潤滑劑 ， 就可極大地降低摩擦損失 ， 這是由于氣體的粘度顯著地低于液體粘度的緣故 。 如空氣的粘度只有油的粘度的幾千分之一 。 氣體潤滑軸承 (簡稱氣體軸承 )也可以分為動壓軸承 、 靜壓軸承及混合軸承 ， 其工作原理與液體滑動軸承相同 。 氣體潤滑劑除了粘度低的特點之外，其粘度隨溫度的變化也小，而且具有耐輻射性及對機器不會產(chǎn)生污染等，因而在高速 (例如轉(zhuǎn)速在每分鐘十幾萬轉(zhuǎn)以上，目前有的甚至已超過每分鐘百萬轉(zhuǎn) )、要求摩擦很小、高溫 (600℃ 以上 )、低溫以及有放射線存在的場合，氣體潤滑軸承顯示了它的特殊功能。如在高速磨頭、高速離心分離機、原子反應(yīng)堆、陀螺儀表、電子計算機記憶裝臵等尖端技術(shù)上，由于采用了氣體潤滑軸承，克服了使用滾動軸承或液體潤滑滑動軸承所不能解決的困難。 氣體潤滑劑主要是空氣，它既不需特別制造，用過之后也無需回收。此外氫的粘度比空氣的低 1/2，適用于高速；氮具有惰性，在高溫時使用，可使機件不致生銹等。
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