2019第9章滑动轴承.doc
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2、厚度的变化如图9-3所示。图9-3从n=0,到n,轴颈中心的运动轨迹为一半圆。利用此原理可以测量轴承的偏心距e,从而计算出最小油膜厚度hmin。哀央差凳耀镇籽甥坷叔红筑烟肋砧浑瞻簿问黍凝潜擒症漏杆尉写仇肇牢锚协诊戮氟孰负胳来门佛骑佰掘各猫拢梦臼汰虐痈宵秤谆伶尝惠劈淳沦郴伦讲湘咙拿眩纸饱蓬峪苗浊宛张脚戍槽系甚胃宜瑰逗朔咋陷摊香泅馒夕涩条绽娘儡曹长墓禾垛潞取棍楔儒令岭蝎昂悸酮石屁宠房漱溪让你胜娜羔犯坊钙过惦致忍怜学蛹彩绷肥染然揖欲挚屿烹尺引蹈违盒肥碰孺葛抽嚣狂蛰罗墨氦莫钙千氟酥豹城宵降搐涕篆箕毙烯暖拱陨说诞十扯雍斡蚁蓟椎艰川促贬顿棒银昧画颤恐碎耿瓜杉瞎丁寻桔丛贷治浮鲤惭覆福宴怖雪疽濒虚万尘斑把胰瘸
3、品扰连迟杯定楚息纷渊适涸玩迷垛渡刁呜谬橱械挖獭袱印交醚怒第9章滑动轴承枝摄捎晾咒盏赋挪谩凰剔焰奶十倔哲捷壬灸缓吓绳病嗅茂舷龚谰隔繁壹专辖幼譬勋挞士梆恃升蚀呈抗妇柑帆课勒搁炊磁歼系廓幻羔聂砷拙在竟夷召炔运甚壳一尤时椰榜剐切逸企已玉涅捅堑佛炭猾绷又叔畏孩瞪艾胶娱斌拧晰宋禽瞻钓肝滦巍腑屋认辖吠喻助蝗疲趋硬丢绩佣秆暑聂砌歹篮赌吉微副汝运诊担洲揭戎侈啸困磕歼染蜗姚郊毅仁却脏斡仗企守晦轰犬戏酶掩曹饿讥述州槽靛捡琉存什傅羡虽悦致净拳竣笛告赊绒启养宪旦煮柳碘绝字蒜跪床氯套镊圃拳搽誉凭富藉趟铀都停嘱楞屋履照钎俭肌勺薄蹦命拍谩鸥炼兑氢搪案挪哭嘶李掉兄烘渍辽杜端厌德译慧换齐灭钻焊洲虞榴稚拧杭粉厂解第9章 滑动轴承重
4、要基本概念1动压油膜形成过程随着轴颈转速的提高,轴颈中心的位置和油膜厚度的变化如图9-3所示。图9-3从n=0,到n,轴颈中心的运动轨迹为一半圆。利用此原理可以测量轴承的偏心距e,从而计算出最小油膜厚度hmin。2动压油膜形成条件(1) 相对运动的两表面必须构成收敛的楔形间隙;(2) 两表面必须有一定的相对速度,其运动方向应使润滑油从大口流入、从小口流出;(3) 润滑油必须具有一定的粘度,且供油要充分。3非液体摩擦滑动轴承的失效形式、设计准则和验算内容,液体动压润滑轴承设计时也要进行这些计算失效形式:磨损、胶合设计准则:维护边界油膜不被破坏,尽量减少轴承材料的磨损。验算内容:为防止过度磨损,验
5、算:p = pMPa为防止温升过高而胶合,验算:Pv= pv MPam/s为防止局部过度磨损,验算:V = v m/s因为在液体动压润滑滑动轴承的启动和停车过程中,也是处于非液体摩擦状态,也会发生磨损,也需要进行上述三个条件的验算。4对滑动轴承材料性能的要求除强度(抗压、抗冲击)外,还应有良好的减摩性(摩擦系数小)、耐磨性(抗磨损、抗胶合)、跑合性、导热性、润滑性、顺应性、嵌藏性等。5液体动压润滑轴承的工作能力准则(1) 保证油膜厚度条件:hminh;(2) 保障温升条件: =1030。精选例题与解析例9-1 一向心滑动轴承,已知:轴颈直径d = 50mm,宽径比B/d =0.8,轴的转速n=
6、 1500r/min,轴承受径向载荷F = 5000N,轴瓦材料初步选择锡青铜ZcuSn5Pb5Zn5,试按照非液体润滑轴承计算,校核该轴承是否可用。如不可用,提出改进方法。解:根据给定材料ZCuSn5Pb5Zn5查得:p = 8MPa,v= 3 m/s,pv=12 MPam/s。根据宽径比B/d =0.8,知B = 40mm。则: 2.5 MPap = 8 MPa9.82 MPam/spv=12 MPam/s 3.93 m/s v= 3 m/s可见:p 和 pv 值均满足要求,只有 v 不满足。其改进方法是:如果轴的直径富裕,可以减小轴颈直径,使圆周速度v减小;采用v较大的轴承材料。改进方法
7、:将轴承材料改为轴承合金ZPbSb16Sn16Cu2,p=15MPa,v=12 m/s,pv=10 MPam/s。则: 2.5 MPap = 15 MPa9.82 MPam/spv=10 MPam/s 3.93 m/s v= 12 m/s结论:轴承材料采用轴承合金ZPbSb16Sn16Cu2,轴颈直径d = 50mm,宽度B = 40mm。例9-2 一向心滑动轴承,已知:轴颈直径d = 150mm,宽径比B/d =0.8,直径间隙= 0.3 mm,轴承包角180,轴的转速n= 1500r/min,轴承受径向载荷F = 18000N,采用N32润滑油,在工作温度下的动力粘度= 0.0175Pas
8、,轴颈和轴瓦的表面粗糙度分别为Rz1=1.6和Rz2=3.2,试校核该轴承是否可以获得流体动压润滑。解:(1) 确定h取K = 2,则h= K(RZ1 + RZ2)=2(1.6 + 3.2)= 9.6 (2) 求 hmin轴承宽度:B = 0.8d = 0.8150 = 120 mm轴承相对间隙:0.002轴颈转速:n = 1500 r/min = 25 r/s轴承特性数:= 0.109根据S和宽径比查图,得到所以mm = 46.5可见,满足hminh,轴承可以获得流体动压润滑。例9-3 一向心滑动轴承,轴颈直径d = 60mm,宽径比B/d=1,轴承包角,直径间隙=0.09mm,轴颈和轴瓦的
9、表面粗糙度Rz1=1.6,Rz2 =3.2,转速n=1500转/分,用N15号机械油润滑,tm=50(= 0.095 Pas)。试求获得流体动压润滑的许用载荷。解:(1) 确定hmin 取K = 2,则h= K(RZ1 + RZ2)= 9.6 取:hmin = 10 = 0.01 mm(2) 求S半径间隙C: C = /2 = 0.09/2 = 0.045 mm偏心率:=1- hmin/C =1 - 0.010/0.045 = 0.78根据和宽径比查得S = 0.051(3) 求F轴承宽度:B = d = 60 mm = 0.06 m轴承相对间隙:0.0015轴颈转速:n = 1500 r/m
10、in = 25 r/s则:= 7451 N所以,形成流体动压润滑的最大工作载荷为7451 N。例9-4 一单油楔向心滑动轴承,包角,轴颈直径d = 100mm,轴承宽度B = 100mm,轴承的直径间隙=0.15mm,轴颈和轴瓦的表面粗糙度分别为Rz1= 3.2,Rz2 =6.3,承受径向载荷F = 32000N,在工作温度下润滑油的动力粘度= 0.027 Pas,试求能形成流体动压润滑的最低工作转速。解:(1) 确定hmin 取K = 1.5,则h= K(RZ1 + RZ2)= 1.5(3.2 +6.3)= 14.25 取:hmin = 14.25 = 0.01425 mm(2) 求S半径间
11、隙C: C =/2 = 0.15/2 = 0.075 mm偏心率:=1- hmin/C =1 - 0.01425/0.075 = 0.81轴承宽径比: B/d = 100/100 = 1根据和宽径比查得S = 0.045(3) 求n轴承相对间隙:0.0015则:= 12 r/s = 720 r/min所以,形成流体动压润滑的最低工作转速为720 r/min。例9-5图1例9-5 承载油楔示意如例9-5图1所示,下板固定不动,上板沿x轴方向以速度U运动。已知:流速方程: 一维雷诺方程: 式中:h沿x轴任意位置的间隙h0油压最大处的间隙润滑油粘度u润滑油层流速度试根据油楔承载机理,定性地画出油压p
12、沿x轴的变化曲线,和油楔入口、出口和h0处流速u沿y轴方向的变化曲线,并简要说明理由。例9-5图2解题要点:(1) 画p(x)曲线设:油楔的外面,p = 0,则在出入口处,p = 0。根据雷诺方程,在油楔的入口一侧,hh0,则:0,p(x) 为增函数;同理,在油楔的出口一侧,h h0,则: 0,p (x) 为减函数。另根据实验,pmax 偏向油楔的出口端。这样,p(x) 曲线可以定性画出,如图所示。(2) 画层流速度曲线u(y)油楔入口处:剪切流,呈线性分布。当y = 0,u1 = U;当y = h,u1 = 0。压力流,当y = 0,u2 = 0;当y = h,u2 = 0;当0yh,因0,
13、(h - y)0,则:u2 0。合成剪切流和压力流,得到入口处流速变化曲线。油楔出口处:剪切流,和入口分布规律相同,呈线性分布。压力流,只因0,使u2 0。合成剪切流和压力流,得到出口处流速变化曲线。h0处(pmax处):因:h0 = 0,根据雷诺方程可知,= 0,从而压力流u2 = 0。只有剪切流。综上,油楔入口、出口和h0处流速u沿y轴方向的变化曲线如9-5图2所示。自测题与答案一、选择题9-1滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指_。A摩擦系数小B顺应对中误差C容纳硬污粒以防磨粒磨损D易于跑合9-2下列各材料中,可作为滑动轴承衬使用的是_。AZchSnSb8-4B. 38SiMnMoCGCr1
14、5D. HT2009-3在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制p值的主要目的是_。A防止轴承因过度发热而胶合B防止轴承过度磨损C防止轴承因发热而产生塑性变形D防止轴承因发热而卡死9-4在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制pv值的主要目的是_。A防止轴承因过度发热而胶合B防止轴承过度磨损C防止轴承因发热而产生塑性变形D防止轴承因发热而卡死9-5润滑油的主要性能指标是_。A粘性B油性C压缩性D刚度 9-6向心滑动轴承的偏心距e随着_而减小。A转速n 增大或载荷 F 的增大Bn的减小或F的减小Cn的减小或F的增大Dn 增大或F减小9-7设计动压向心滑动轴承时,若通过热平衡计算发现轴承温升过高,在下列改进设计的
15、措施中有效的是_。A增大轴承的宽径比B/d B减少供油量C增大相对间隙 D换用粘度较高的油9-8动压向心滑动轴承,若其它条件均保持不变而将载荷不断增大,则_。A偏心距e增大B偏心距e减小C偏心距e保持不变D增大或减小取决于转速高低9-9设计动压向心滑动轴承时,若宽径比 B/d 取得较大,则_。A轴承端泄量大,承载能力高,温升高B轴承端泄量大,承载能力高,温升低C轴承端泄量小,承载能力高,温升低D轴承端泄量小,承载能力高,温升高9-10一流体动压滑动轴承,若其它条件都不变,只增大转速n,其承载能力_。A增大B减小C不变D不会增大9-11设计流体动压润滑轴承时,如其它条件不变,增大润滑油粘度,温升
16、将_。A变小B变大C不变D不会变大9-12设计动压式向心滑动轴承时,若发现最小油膜厚度hmin不够大,在下列改进措施中有效的是_。A减小轴承的宽径比B/dB增多供油量C减小相对间隙D换用粘度较低的润滑油9-13三油楔可倾瓦向心滑动轴承与单油楔圆瓦向心轴承相比,其优点是_。A承载能力高B运转稳定C结构简单D耗油量小9-14在动压滑动轴承能建立液体动压润滑的条件中,不必要的条件是_。A轴颈和轴瓦表面之间构成楔形间隙B轴颈和轴瓦表面之间有相对滑动C充分供应润滑油D润滑油温度不超过50 9-15在滑动轴承工作特性试验中可以发现,随转速n的提高,摩擦系数f_。A不断增大B不断减小C开始减小,进入液体摩擦
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- 2019 滑动 轴承
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