第二十二章-滑動(dòng)軸承(機(jī)) (精品)

1、天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 第第22章滑動(dòng)軸承章滑動(dòng)軸承(Journal Bearings)22-1滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)22-2滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)軸承的失效形式失效形式及及常用材料常用材料22-3潤滑劑和潤滑方法潤滑劑和潤滑方法的選擇的選擇22-4滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算22-5流體靜壓軸承流體靜壓軸承天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 滑動(dòng)軸承的應(yīng)用領(lǐng)域滑動(dòng)軸承的應(yīng)用領(lǐng)域 1.1.工作轉(zhuǎn)速特高的軸承，汽輪發(fā)電機(jī)；工作轉(zhuǎn)速特高的軸承，汽輪發(fā)電機(jī)； 2.2.要求對(duì)軸的支承位置特別精確的軸承，如精密磨床；要求對(duì)軸的支承位置特別精確的軸承，如精密磨床； 3.3.特重型

2、的軸承，如水輪發(fā)電機(jī)；特重型的軸承，如水輪發(fā)電機(jī)； 4.4.承受巨大沖擊和振動(dòng)載荷的軸承，如破碎機(jī)；承受巨大沖擊和振動(dòng)載荷的軸承，如破碎機(jī)； 5.5.根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承，如曲軸軸承；根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承，如曲軸軸承； 6.6.在特殊條件下（如水中、或腐蝕介質(zhì)）工作的軸承，如艦艇螺在特殊條件下（如水中、或腐蝕介質(zhì)）工作的軸承，如艦艇螺旋槳推進(jìn)器的軸承；旋槳推進(jìn)器的軸承； 7.7.軸承處徑向尺寸受到限制時(shí)，可采用滑動(dòng)軸承。如多輥軋鋼機(jī)。軸承處徑向尺寸受到限制時(shí)，可采用滑動(dòng)軸承。如多輥軋鋼機(jī)。 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容 軸承的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸瓦、襯層和涂覆層材

3、料選擇；軸承軸承的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸瓦、襯層和涂覆層材料選擇；軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)；潤滑劑和潤滑方法選擇；軸承工作能力和熱的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)；潤滑劑和潤滑方法選擇；軸承工作能力和熱平衡計(jì)算。平衡計(jì)算。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 22-1 滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)一、滑動(dòng)軸承的類型與應(yīng)用一、滑動(dòng)軸承的類型與應(yīng)用1、按所能承受載荷的方向、按所能承受載荷的方向徑向軸承徑向軸承推力軸承推力軸承徑向推力軸承徑向推力軸承2、按摩擦狀態(tài)分類、按摩擦狀態(tài)分類（1）干摩擦軸承）干摩擦軸承（2）流體摩擦軸承）流體摩擦軸承（3）混合摩擦軸承）混合摩擦軸承無潤滑軸承無潤滑軸承固體潤滑軸承固體潤滑軸承流

4、體動(dòng)力潤滑軸承流體動(dòng)力潤滑軸承流體靜力潤滑軸承流體靜力潤滑軸承動(dòng)靜壓潤滑軸承動(dòng)靜壓潤滑軸承天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 1、 徑向軸承徑向軸承組成：組成：軸承座、軸套或軸瓦等。軸承座、軸套或軸瓦等。22-1滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)油杯孔油杯孔軸套軸套(1)(1) 結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。(2)(2) 因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。(3)(3) 只能沿軸向裝入或拆卸。只能沿軸向裝入或拆卸。1）整體式徑向滑動(dòng)軸承）整體式徑向滑動(dòng)軸承 軸承座軸承座特點(diǎn)：特點(diǎn)：二、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)二、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)作用：作用：用來承受徑向載荷用來承受徑向載荷

5、 天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 將軸承座或軸瓦分離制造，兩將軸承座或軸瓦分離制造，兩部分用聯(lián)接螺栓。部分用聯(lián)接螺栓。螺紋孔螺紋孔軸承座軸承座軸承蓋軸承蓋聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺栓軸瓦軸瓦2）剖分式徑向滑動(dòng)軸承）剖分式徑向滑動(dòng)軸承 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以調(diào)整因磨損而造成的間調(diào)整因磨損而造成的間隙，安裝方便。隙，安裝方便。結(jié)合面結(jié)合面天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制作用：作用：用來承受軸向載荷用來承受軸向載荷 2、 推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承 結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式：潘存云教授研制21F1F2F21F21空心式空心式軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件比軸頸接觸

6、面上壓力分布較均勻，潤滑條件比 實(shí)心式要好。實(shí)心式要好。單環(huán)式單環(huán)式利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤 滑方便，廣泛用于低速、輕載的場合。滑方便，廣泛用于低速、輕載的場合。多環(huán)式多環(huán)式不僅能承受較大的軸向載荷，有時(shí)還可承受不僅能承受較大的軸向載荷，有時(shí)還可承受 雙向軸向載荷。雙向軸向載荷。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在止推環(huán)形面上，分布有若干有楔角的扇形塊。其數(shù)量在止推環(huán)形面上，分布有若干有楔角的扇形塊。其數(shù)量一

7、般為一般為612。傾角固定，頂部預(yù)留平臺(tái)傾角固定，頂部預(yù)留平臺(tái) 類型類型固定式固定式可傾式可傾式用來承受停車后的載荷。傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行 調(diào)整，性能好調(diào)整，性能好 FF巴氏合金巴氏合金繞此邊線自繞此邊線自行傾斜行傾斜F天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類需從軸端安裝和拆需從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差。卸，可修復(fù)性差。 可以直接從軸的中可以直接從軸的中部安裝和拆卸，可部安裝和拆卸，可修復(fù)。修復(fù)。 軸軸瓦瓦的的類類型型整體軸套整體軸套

8、對(duì)開式軸瓦對(duì)開式軸瓦 22-1滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型厚壁厚壁 薄壁薄壁 潘存云教授研制薄壁軸瓦薄壁軸瓦潘存云教授研制厚壁軸瓦厚壁軸瓦整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式節(jié)省材料，但剛度不節(jié)省材料，但剛度不足，故對(duì)軸承座孔的足，故對(duì)軸承座孔的加工精度要求高加工精度要求高 。 具有足夠的強(qiáng)度和剛具有足夠的強(qiáng)度和剛度，可降低對(duì)軸承座度，可降低對(duì)軸承座孔的加工精度要求?？椎募庸ぞ纫?。 22-1滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸

9、承的類型與結(jié)構(gòu)天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型單材料單材料多材料多材料單一材料單一材料 潘存云教授研制兩種材料兩種材料 強(qiáng)度足夠的材料可強(qiáng)度足夠的材料可以直接作成軸瓦，以直接作成軸瓦，如黃銅，灰鑄鐵。如黃銅，灰鑄鐵。軸瓦襯強(qiáng)度不足，軸瓦襯強(qiáng)度不足，故采用多材料制作故采用多材料制作軸瓦（瓦背、襯層、軸瓦（瓦背、襯層、涂覆層）。涂覆層）。厚壁厚壁 薄壁薄壁 整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式22-1滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)天津大學(xué)專用 作者： 潘存云

10、教授 三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)三、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型潘存云教授研制鑄造軸瓦鑄造軸瓦 卷制軸套卷制軸套 鑄造鑄造 軋制軋制 鑄造工藝性好，鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)單件、大批生產(chǎn)均可，適用于厚均可，適用于厚壁軸瓦。壁軸瓦。只適用于薄壁軸只適用于薄壁軸瓦，具有很高的瓦，具有很高的生產(chǎn)率。生產(chǎn)率。單材料單材料多材料多材料厚壁厚壁 薄壁薄壁 整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式22-1滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制將軸瓦一端或兩端做凸緣將軸瓦一端或兩端做凸緣凸

11、緣定位凸緣定位 四、軸瓦的定位方法四、軸瓦的定位方法 軸向軸向定位定位凸耳凸耳(定位唇定位唇)定位定位 凸耳凸緣目的：目的：防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相 對(duì)移動(dòng)。對(duì)移動(dòng)。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 緊定螺釘緊定螺釘 周向定位周向定位銷釘銷釘 潘存云教授研制潘存云教授研制五、軸瓦的油孔和油槽五、軸瓦的油孔和油槽 作用：作用：把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面。把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面。潘存云教授研制進(jìn)油孔進(jìn)油孔油槽油槽潘存云教授研制F天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研

12、制開孔原則：開孔原則：形式：形式：按油槽走向分按油槽走向分沿軸向、斜向、周向、螺沿軸向、斜向、周向、螺旋線等。旋線等。F（2）軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠头饷?。軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠头饷妗?（1）盡量開在非承載區(qū)，盡量不要降低或少降低承載區(qū)油盡量開在非承載區(qū)，盡量不要降低或少降低承載區(qū)油膜的承載能力；膜的承載能力；雙軸向油槽開在雙軸向油槽開在軸承剖分面上軸承剖分面上單軸向油槽在最單軸向油槽在最大油膜厚度處大油膜厚度處a天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制45 寬徑比寬徑比B/d 軸瓦寬度與軸徑直徑之比。軸瓦寬度與軸徑直徑之比。重要參數(shù)

13、液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承 B/d=0.51非液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承非液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承B/d=0.81.5 軸承中分面常布置成與載荷垂直或接近垂直。軸承中分面常布置成與載荷垂直或接近垂直。載荷傾斜時(shí)結(jié)構(gòu)如圖大型液體滑動(dòng)軸承常設(shè)計(jì)成兩邊供油的形式，既大型液體滑動(dòng)軸承常設(shè)計(jì)成兩邊供油的形式，既有利于形成動(dòng)壓油膜，又起冷卻作用。有利于形成動(dòng)壓油膜，又起冷卻作用。Bd天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 22-2滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料一、滑動(dòng)軸承常見失效形式一、滑動(dòng)軸承常見失效形式磨粒磨損磨粒磨損進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)進(jìn)入軸承間隙的硬顆

14、粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)軸承表面起研磨作用。動(dòng)，對(duì)軸承表面起研磨作用。刮傷刮傷進(jìn)入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微進(jìn)入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微觀輪廓尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。觀輪廓尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。膠合膠合當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂或供當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂或供油不足時(shí)，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承油不足時(shí)，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。損傷。疲勞剝落疲勞剝落在反復(fù)作用的載荷下，軸承表面出現(xiàn)疲勞在反復(fù)作用的載荷下，軸承表面出現(xiàn)疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。腐蝕腐蝕潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的

15、酸性物潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)對(duì)軸承材料有腐蝕，材料腐蝕易形成點(diǎn)狀剝落。質(zhì)對(duì)軸承材料有腐蝕，材料腐蝕易形成點(diǎn)狀剝落。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制其它失效形式其它失效形式:氣蝕氣蝕氣流沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；氣流沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損； 流體侵蝕流體侵蝕流體沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；流體沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損； 電侵蝕電侵蝕電化學(xué)或電離作用引起的機(jī)械磨損；電化學(xué)或電離作用引起的機(jī)械磨損； 軸瓦失效實(shí)例軸瓦失效實(shí)例:潘存云教授研制疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕 潘存云教授研制表面劃傷表面劃傷 潘存云教授研制軸瓦磨損軸瓦磨損天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云

16、教授研制汽車用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率汽車用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率其它其它氣蝕氣蝕制造精度低制造精度低腐蝕腐蝕故障原因故障原因6.06.08.18.115.915.911.111.138.338.3比率比率( () )6.76.72.82.85.55.55.65.6比率比率( () )超載超載對(duì)中不良對(duì)中不良安裝誤差安裝誤差供油不足供油不足油不干凈油不干凈故障原因故障原因二、滑動(dòng)軸承的材料二、滑動(dòng)軸承的材料對(duì)軸承材料性能的要求對(duì)軸承材料性能的要求1) 1) 減摩性減摩性材料副具有較低的摩擦系數(shù)。材料副具有較低的摩擦系數(shù)。2) 2) 耐磨性耐磨性材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。材料的抗磨

17、性能，通常以磨損率表示。3) 3) 抗膠合抗膠合材料的耐熱性與抗粘附性。材料的耐熱性與抗粘附性。4) 4) 順應(yīng)性順應(yīng)性材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表面初始材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表面初始 配合不良的能力。配合不良的能力。5) 5) 嵌入性嵌入性材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表 面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。6) 6) 磨合性磨合性軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互吻合軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互吻合 的表面形狀和粗糙度的能力。的表面形狀和粗糙度的能力。軸承材料是指在軸承結(jié)構(gòu)中直接參

18、與摩擦部分的材料，如軸瓦和軸承襯的材料。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 軸承襯軸承襯滑滑動(dòng)動(dòng)軸軸承承材材料料 金屬材料金屬材料 非金屬材料非金屬材料 鑄造銅基軸承合金鑄造銅基軸承合金 ZCuSn10P1變形銅合金變形銅合金 CuSn8P鑄造鋁基軸承合金鑄造鋁基軸承合金 ZAlSn6Cu1Ni1 耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵粉末冶金材料粉末冶金材料 工程塑料工程塑料碳碳-石墨石墨橡膠橡膠常用軸承材料常用軸承材料陶瓷陶瓷鑄造鑄造鉛基鉛基軸承合金軸承合金 ZPbSb16Sn16Cu2鑄造鑄造錫基錫基軸承合金軸承合金 ZSnSb12Pb10Cu4天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制（1） 軸承合金（

19、白合金、巴氏合金）軸承合金（白合金、巴氏合金）是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金，是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金， 錫或鉛為基體錫或鉛為基體。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： f 小，抗膠合性能好、對(duì)油的吸附性強(qiáng)、耐腐小，抗膠合性能好、對(duì)油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速軸承。軸承。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。工作溫度：工作溫度：t350 才開始氧化，可在水中工作。才開始氧化，可在水中工作。摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣摩擦系

20、數(shù)低，使用溫度范圍廣 (- -60300 )，但遇水性能下降。，但遇水性能下降。摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。使用方式：使用方式：1.1.調(diào)和在潤滑油中；調(diào)和在潤滑油中；2.2.涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；3.3.混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型?；烊虢饘倩蛩芰戏勰┲袩Y(jié)成型。其應(yīng)用日漸廣泛四、固體潤滑劑及其選擇四、固體潤滑劑及其選擇特點(diǎn)特點(diǎn)：可在滑動(dòng)表面形成固體膜?？稍诨瑒?dòng)表面形成固體膜。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 五、潤滑方法的選擇五、潤滑方法的選擇表表22-6 油、脂潤滑滑動(dòng)軸承潤滑方法的選取油、脂潤滑滑動(dòng)軸承潤滑方法的選取

21、K/(Nm)1/2s-3/2 2 0002 00016 00016 00032 00032 000潤滑劑潤滑脂潤 滑 油潤滑方法旋蓋式注油杯潤滑滴油潤滑飛濺、油環(huán)或壓力供油潤滑壓力供油潤滑3Kpv系數(shù)K的計(jì)算式為P軸瓦上的單位面積載荷(Pa)，p=F/Bd，F(xiàn)軸承的徑向載荷（N）；B軸承的有效寬度（m）；D軸頸直徑（m） ；V軸頸的圓周速度(m/s)。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 22-4 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、滑動(dòng)軸承的參數(shù)一、滑動(dòng)軸承的參數(shù)1、幾何參數(shù)、幾何參數(shù)2) 軸頸直徑軸頸直徑d（r）3) 軸瓦直徑軸瓦直徑D（R）1) 軸瓦寬度軸瓦寬度B4) 半徑間隙半徑間隙c

22、=R - r5) 相對(duì)間隙相對(duì)間隙 = c / rBdD（1）徑向軸承）徑向軸承天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 22-4 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、滑動(dòng)軸承的參數(shù)一、滑動(dòng)軸承的參數(shù)1) 止推環(huán)的內(nèi)徑止推環(huán)的內(nèi)徑di（ri）2) 止推環(huán)外徑止推環(huán)外徑do（ro）2、工況參數(shù)、工況參數(shù)（1）載荷）載荷 F（2）軸的轉(zhuǎn)速）軸的轉(zhuǎn)速 nF潘存云教授研制dn F21（2）推力軸承）推力軸承dido3、運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)、熱力學(xué)參數(shù)等、運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)、熱力學(xué)參數(shù)等天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制軸頸最終的平衡位置可用偏位角軸頸最終的平衡位置可用偏位角和偏心距和偏心距e來表示來表示F徑向滑動(dòng)

23、軸承動(dòng)壓油膜的形成過程：徑向滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過程：靜止靜止 爬升爬升將軸起抬將軸起抬轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高質(zhì)心質(zhì)心左移左移穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速e 偏心距偏心距eh2min二、液體動(dòng)力潤滑軸承的計(jì)算二、液體動(dòng)力潤滑軸承的計(jì)算天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 8111097654321w12液體動(dòng)力潤滑軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)液體動(dòng)力潤滑軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái) 二、液體動(dòng)力潤滑軸承的計(jì)算二、液體動(dòng)力潤滑軸承的計(jì)算天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、液體動(dòng)力潤滑軸承的計(jì)算二、液體動(dòng)力潤滑軸承的計(jì)算（一）（一）. 液體動(dòng)力潤滑的基本方程液體動(dòng)力潤滑的基本方程 雷諾方程雷諾方程FFFF v 潘存云教授研制F v vvh1a

24、ah2ccvvh0bbF假設(shè)：假設(shè)：流體的流動(dòng)是層流；速度恒定；軸瓦流體的流動(dòng)是層流；速度恒定；軸瓦和軸頸是剛性表面；表面溫度變化不和軸頸是剛性表面；表面溫度變化不大；軸瓦不是多孔質(zhì)材料；潤滑劑不大；軸瓦不是多孔質(zhì)材料；潤滑劑不可壓縮；粘度不隨壓力變化。可壓縮；粘度不隨壓力變化。天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 =6vdxdph0- -hh3得：得：一維雷諾方程一維雷諾方程由上式可得壓力分布曲線由上式可得壓力分布曲線 p=f(x)在在bb處處h=h0， p=pmaxdpdx當(dāng)當(dāng) 0時(shí)，時(shí)， h h0dpdx當(dāng)當(dāng) 0時(shí)，時(shí)， h h0 pmaxxp301dd12d2hxphvqu yhx 任意截

25、面內(nèi)的流量任意截面內(nèi)的流量012xqvh bb截面內(nèi)的流量截面內(nèi)的流量潘存云教授研制vvFaaccxzyh0bb天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 =6vdxdph0- -hh31、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間要形成楔形間隙；、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間要形成楔形間隙；2、有一定的相對(duì)速度，潤滑油應(yīng)從楔形間隙的大口流向小口；、有一定的相對(duì)速度，潤滑油應(yīng)從楔形間隙的大口流向小口；3、潤滑油要有一定的粘度；、潤滑油要有一定的粘度；形成動(dòng)壓油膜的必要條件：形成動(dòng)壓油膜的必要條件：4、潤滑劑供給要充足。、潤滑劑供給要充足。（二）油楔形成方法（二）油楔形成方法 表表2211天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二維雷諾方程二維

26、雷諾方程33()()6pphhhuxxzzx潘存云教授研制潘存云教授研制dDFyz B B 潘存云教授研制B/d= 天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 coscos(1cos)hRrecec（三）液體動(dòng)力潤滑徑向軸承的計(jì)算（三）液體動(dòng)力潤滑徑向軸承的計(jì)算1. 性能計(jì)算性能計(jì)算偏心率偏心率= e /c 任意任意角處的油膜厚度角處的油膜厚度hcoshreR天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 熱平衡方程熱平衡方程 產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量=散失的熱量散失的熱量 q 潤滑油流量潤滑油流量m3/s； 潤滑油密度潤滑油密度kg/m3；c 潤滑油的比熱容，潤滑油的比熱容，J/(kg )；k 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)

27、 W/(m2K K )。軸承散發(fā)的熱軸承散發(fā)的熱 QA =kA (b-a) W潤滑油帶走的熱潤滑油帶走的熱QL = qc(o-i) WALPQQdudz；A 軸承座散熱面積軸承座散熱面積 m2。o 油出口溫度油出口溫度 ；i 油入口溫度油入口溫度 ，一般取，一般取3545 a 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 ； b 軸承工作溫度軸承工作溫度 ；b =（oi）/2；b100 ;/FF 摩令擦特性數(shù)PFdn則天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 2mepFn載荷（軸承）特性數(shù)載荷（軸承）特性數(shù)/()mpFBD平均載荷e潤滑油有效粘度天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 2. 軸承參數(shù)的選擇軸承參數(shù)的選擇 取值范圍：取值

28、范圍：B/D=0.21.5 影響效果：影響效果：B/D小，承載能力小，但可增大端排泄量以降低溫度；小，承載能力小，但可增大端排泄量以降低溫度； B/D大，增大軸承的承載能力，邊緣接觸嚴(yán)重。大，增大軸承的承載能力，邊緣接觸嚴(yán)重。1）寬徑比）寬徑比B/D 2）相對(duì)間隙）相對(duì)間隙 主要影響因素：主要影響因素：載荷和速度載荷和速度選取原則：選取原則：速度高，速度高，取大值；取大值； 載荷大，載荷大，取小值；取小值；30.810dn1/4（）天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 3）潤滑油粘度）潤滑油粘度 對(duì)承載能力、功耗、溫升都有影響對(duì)承載能力、功耗、溫升都有影響 根據(jù)工作溫度根據(jù)工作溫度 b =（oi）/2 決定潤滑油粘度決定潤滑油粘度 設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)， b =50 75 4）最小油膜厚度）最小油膜厚度h2 和表面粗糙度和表面粗糙度2(1) / 22hhd，；22 min1()aaS RRhaR 2min，h,承載能力 S 安全系數(shù)，常取安全系數(shù)，常取S2。一般軸承可取為一般軸承可取為3.2m和和6.3m，或或1.6 m和和3.2m。重要軸承可取為重要軸承可取為