華科 機(jī)械設(shè)計(jì) 第7章-滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)

第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)§7-1概述按承載(chéngzài)方向分—向心滑動(dòng)軸承

推力滑動(dòng)軸承—主要承受徑向載荷Fr

—主要承受軸向載荷

Fa一、滑動(dòng)軸承分類：按摩擦狀態(tài)分—非液體摩擦滑動(dòng)軸承和液體摩擦滑動(dòng)軸承；按結(jié)構(gòu)形式分—整體式、剖分式

和自動(dòng)調(diào)心式等；滑動(dòng)軸承(軸瓦)間隙配合Fr精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－概述二、滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)的摩擦狀態(tài)：1、干摩擦狀態(tài)應(yīng)避免此種摩擦狀態(tài)。摩擦面間無(wú)潤(rùn)滑劑，功率損失嚴(yán)重，磨損劇烈，溫升高，軸瓦易破壞。摩擦面微觀現(xiàn)象2、邊界摩擦狀態(tài)摩擦表面間有潤(rùn)滑油存在，油中的極性分子吸附在金屬表面上，形成了一層極薄的邊界油膜。但仍有尖峰部分直接接觸。摩擦系數(shù)f＝0.01～0.1邊界油膜放大精品資料第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)－概述3、液體摩擦(mócā)狀態(tài)兩摩擦表面完全被潤(rùn)滑油分隔開，形成了一定厚度的壓力油膜。是潤(rùn)滑油分子之間的摩擦，摩擦系數(shù)極小，f＝0.001~0.008。重要軸承采用這種摩擦狀態(tài)。壓力油膜4、混合摩擦狀態(tài)—半干摩擦、邊界摩擦、半液體摩擦、液體摩擦狀態(tài)混合多數(shù)滑動(dòng)軸承處于這種摩擦狀態(tài)。非液體摩擦滑動(dòng)軸承——邊界摩擦或混合摩擦狀態(tài)液體摩擦滑動(dòng)軸承——液體摩擦狀態(tài)靜壓軸承動(dòng)壓軸承精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－概述滑動(dòng)軸承的適用(shìyòng)場(chǎng)合：低速輕載、精度不高非液體摩擦滑動(dòng)軸承高速滾動(dòng)軸承壽命大為降低重載滾動(dòng)軸承造價(jià)高承受巨大沖擊和振動(dòng)載荷油膜的緩沖和阻尼作用支承精度特別高滑動(dòng)軸承零件少某些特殊場(chǎng)合徑向尺寸受限制、曲軸軸承等三、滑動(dòng)軸承的主要特點(diǎn)：●工作平穩(wěn)，無(wú)噪聲；●適合于高速(液體摩擦)；●液體摩擦?xí)r功率損失小；●徑向尺寸小而且可剖分。連桿精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－概述體中內(nèi)摩擦阻力的大小(dàxiǎo)。常用潤(rùn)滑劑（第十四章）：潤(rùn)滑油

1、潤(rùn)滑油的性能及選擇▲黏度:四、滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑脂

固體潤(rùn)滑劑

表征了流動(dòng)的液牛頓流體黏性定律：動(dòng)力黏度油層間的剪應(yīng)力速度梯度u=v

移動(dòng)件

O

x

y

h

y

靜止件u

平行平板間油的流動(dòng)

ττv液體層流—液體，用途最廣泛；—半固體，一般用于中、低速；—主要用作油、脂的添加劑，也可單獨(dú)使用。黏度越高→內(nèi)摩擦力越大精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－概述黏度是最重要(zhòngyào)的性能指標(biāo)，是選擇潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。黏度的單位:動(dòng)力黏度η

運(yùn)動(dòng)黏度ν

單位Pa?

S（帕秒），1Pa?S＝1N?

S/m2主要用于流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算同溫下流體的密度(kg/m3)運(yùn)動(dòng)黏度單位換算國(guó)際單位制物理單位稱為St(斯)常用單位稱為cSt(厘斯)工業(yè)用潤(rùn)滑油的黏度用運(yùn)動(dòng)黏度，單位用cSt（厘斯）。精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－概述注意(zhùyì)：潤(rùn)滑油的黏度并不是定值，隨溫度和壓力的變化而變化，溫度的影響最大。溫度升高

黏度下降壓力升高

黏度上升但壓力對(duì)黏度的影響較小，通常忽略不計(jì)?！托?

也稱潤(rùn)滑性，表征油國(guó)標(biāo)規(guī)定，40℃時(shí)黏度的平均值為該潤(rùn)滑油牌號(hào)的黏度。中的極性分子對(duì)金屬表面的吸附性能。油性好則摩擦系數(shù)小黏－溫曲線精品資料第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)－概述潤(rùn)滑油的選擇(xuǎnzé)原則：▲凝點(diǎn)—反映潤(rùn)滑油的低溫工作性能?！W點(diǎn)—反映潤(rùn)滑油高溫下工作的安全性?！褫d荷大—難以形成油膜，●速度高—摩擦力大，●工作溫度高—黏度下降，2、潤(rùn)滑脂的性能及選擇根據(jù)黏度選擇潤(rùn)滑油的牌號(hào)●壓強(qiáng)大—油易被擠出，鈣基潤(rùn)滑脂——抗水性好、耐熱性差、價(jià)廉鈉基潤(rùn)滑脂——抗水性差、耐熱性好、防腐性較好鋰基潤(rùn)滑脂——抗水性和耐熱性好鋁基潤(rùn)滑脂——抗水性好、耐熱性差、有防銹作用選黏度高的油選黏度低的油選黏度高的油選黏度高的油精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－概述針入度—表征潤(rùn)滑脂的稀稠度，類似(lèisì)于油的黏度；滴點(diǎn)—表征潤(rùn)滑脂耐高溫的性能。潤(rùn)滑脂的選擇原則：●工作環(huán)境有水汽，選鈣基潤(rùn)滑脂或鋁基潤(rùn)滑脂；●工作溫度高，選鈉基潤(rùn)滑脂；●有水汽而且工作溫度高，則應(yīng)選鋰基潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)：潤(rùn)滑脂越稠針入度↓承載能力↑摩擦阻力↑潤(rùn)滑脂工作溫度一般應(yīng)低于滴點(diǎn)20℃～30℃潤(rùn)滑脂常用于低速、輕載的非液體摩擦滑動(dòng)軸承中精品資料第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)－非液體摩擦滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)一、失效(shīxiào)形式1、磨損導(dǎo)致軸承配合間隙加大，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度，甚至使軸承不能正常工作。1、限制軸承的壓強(qiáng)p

高速重載且潤(rùn)滑不良時(shí)，摩擦加劇，發(fā)熱多，使軸瓦表面上的材料焊粘在軸頸表面而出現(xiàn)膠合。二、設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則(近似計(jì)算)§7-2非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)2、膠合（燒瓦）目的—防止軸瓦過度磨損。ldFr向心滑動(dòng)軸承：平均壓強(qiáng)

pmax許用壓強(qiáng)，查表7-2（徑向滑動(dòng)軸承）p精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－非液體摩擦滑動(dòng)軸承z－推力環(huán)的數(shù)目(shùmù)k－考慮油槽使支承面積減小，常取0.8~0.92、限制軸承的pv值

目的—控制軸承的發(fā)熱量，防止膠合破壞。pvf－單位面積上的摩擦功率損失所以，pv值表征了軸承發(fā)熱量的大小。pv↑發(fā)熱量↑溫升↑潤(rùn)滑效果↓膠合失效→→→→dd0Fa推力滑動(dòng)軸承:向心滑動(dòng)軸承：nzk多環(huán)時(shí)適當(dāng)降低f－

摩擦系數(shù)v－

軸頸線速度查表7-2d精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－非液體摩擦滑動(dòng)軸承p≤[p]v≤[v]防止(fángzhǐ)膠合：pv≤[pv]防止磨損：許用線速度查表7-23、限制滑動(dòng)速度v目的—防止滑動(dòng)速度過高而引起磨損推力滑動(dòng)軸承:

vm－端面平均線速度

dm－平均直徑取2~4dd0Fandm精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－非液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承三、非液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)步驟確定軸承結(jié)構(gòu)形式確定軸承寬度l和孔徑d驗(yàn)算p、pv、v選擇軸承的配合選擇潤(rùn)滑劑與潤(rùn)滑裝置選擇軸瓦材料選擇寬徑比l/d:

l/d=0.5~1.5

l/d↑承載能力↑散熱性能↓且易偏載

l/d↓油易流失承載能力↓ld潤(rùn)滑裝置一針閥式油杯潤(rùn)滑裝置二油芯式油杯精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承vF兩摩擦表面(biǎomiàn)平行，不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)壓油膜vp兩摩擦表面成楔形間隙，產(chǎn)生了動(dòng)壓油膜進(jìn)油口出油口進(jìn)油口出油口一、動(dòng)壓油膜的形成機(jī)理F壓力油膜形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)（動(dòng)壓油膜）外界提供壓力油（靜壓油膜）F壓力油膜§7-3液體摩擦動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)擁擠使進(jìn)口流速減慢、出口流速加快間隙內(nèi)的潤(rùn)滑油形成了擁擠精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承二、液體(yètǐ)動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程——雷諾方程兩剛性板形成楔形間隙，間隙內(nèi)連續(xù)充滿潤(rùn)滑油。假設(shè)：1）z方向潤(rùn)滑油無(wú)流動(dòng)；2）潤(rùn)滑油處于層流狀態(tài)；3）油壓p不隨y值變化；4）黏度不隨壓力變化；5）潤(rùn)滑油不可壓縮。從油膜中取出微單元體，邊長(zhǎng)分別為dx、dy、dz，受力如圖由x方向力的平衡得：根據(jù)流體黏性定律：

p沿x的變化率取決于該點(diǎn)速度梯度的導(dǎo)數(shù)精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承線性分布拋物線分布p對(duì)y積分(jīfēn)：邊界條件：任意截面上單位寬度(z=1)的流量(x方向)：設(shè)油膜壓力最大處的間隙為h0，潤(rùn)滑油是連續(xù)、不可壓縮的，各截面流量應(yīng)相等移動(dòng)板速度間隙高度xyvh0C1、C2－積分常數(shù)由假設(shè)3知，

關(guān)于y是常數(shù)。此處的

=0，故hu精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承若考慮(kǎolǜ)油的z向流動(dòng)，可導(dǎo)出二維雷諾方程：二維雷諾方程常用數(shù)值法求解，如有限差分法。設(shè)計(jì)時(shí)通常用一維雷諾方程近似計(jì)算油膜壓力。得一維雷諾方程：即：因假設(shè)p只與x相關(guān)，故一維雷諾方程可寫成：據(jù)此，可求解出間隙內(nèi)各點(diǎn)的油膜壓強(qiáng)

p精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承討論(tǎolùn)之一——?jiǎng)訅河湍こ休d機(jī)理兩板不平行因h＝h0，故dp/dx＝0。若外界提供的油無(wú)壓力，則p＝0，不能形成動(dòng)壓油膜。流速線性分布由于擁擠而產(chǎn)生了壓力。dp/dx＞0時(shí)為負(fù)；dp/dx＜0時(shí)為正雷諾方程兩板平行精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承討論(tǎolùn)之二——形成動(dòng)壓油膜的必要條件v進(jìn)油口出油口若h＝h0，則dp/dx＝0，油壓無(wú)變化?！?/p>

間隙內(nèi)必須連續(xù)充滿具有一定黏度的潤(rùn)滑油或其他流體；●

兩工作表面必須具有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度；●

運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)保證潤(rùn)滑油從大口流進(jìn)、小口流出。為了使油膜壓力與外載平衡，還必須使黏度η、滑動(dòng)速度v、間隙大小等匹配適當(dāng)。注意：進(jìn)油口出油口v否則會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓?！?/p>

兩工作表面必須形成收斂的楔形間隙；兩工作表面相互吸引,不能承受外載動(dòng)畫演示精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承油膜壓力(yālì)↑偏心距e

↓n↑軸心線會(huì)產(chǎn)生漂移o1o2靜止Fr金屬表面直接接觸(n＝0)no1o2啟動(dòng)Fr摩擦力使軸頸右移（n?。﹐1o2n不穩(wěn)定運(yùn)行Fr形成油膜，有左向分力（n增大）多油楔軸承可提高旋轉(zhuǎn)精度Δ討論之三——向心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過程彎曲的楔形間隙,滿足必要條件之一n

→∞時(shí)，e

=0?o1o2n穩(wěn)定運(yùn)行Fr油膜壓力與外載平衡e多油楔滑動(dòng)軸承圖片精品資料第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)Rr1、半徑(bànjìng)間隙δ三、動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承的主要參數(shù)及其選擇δ=R–r

R與r公稱值相等，δ的值取決于配合公差。δ例：軸承配合：孔偏差：軸偏差：最小半徑間隙：最大半徑間隙：則半徑間隙δ在30~55μm之間精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承或查表7-3Rr2、相對(duì)(xiāngduì)間隙ψψ↓油膜壓力↑摩擦阻力↑→承載能力↑回轉(zhuǎn)精度↑→溫升↑選取原則：載荷大、回轉(zhuǎn)精度要求高——ψ取小些；轉(zhuǎn)速高——ψ取大些?？砂唇?jīng)驗(yàn)公式估算選定ψ值→計(jì)算δ

→

選擇配合公差，（間隙的相對(duì)大?。┦功膍in≤δ≤δmaxδ線速度此r為公稱尺寸精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承l(wèi)d但承載能力小、耗油量大?；瑒?dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)工作時(shí)，χ常在0.5～0.95之間。χ在0～1之間變化，反映了軸承的承載能力，3、軸承的寬徑比l/d

l/d↑油膜壓力↑易偏載→承載能力↑散熱差→溫升↑l/d↓→溫升↓,選擇：查表7-44、偏心率χ

χ=e/δ載荷↓、轉(zhuǎn)速↑→偏心率χ↓o1o2e(偏心距)精品資料enFO1O2pmax第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承以O(shè)1-O2的連線(liánxiàn)為極坐標(biāo)軸；5、最小油膜厚度hmin

在任意角φ處：h≈δ+ecosφ＝δ（1+χcosφ）在φ＝φ0處：h0≈δ（1+χcosφ0）當(dāng)φ＝π時(shí)，油膜厚度最?。篽min＝δ－e＝δ（1－χ）＝rψ（1－χ）hminφφ1φaφ0φ2αhh0φa—外載荷偏位角；φ1—?jiǎng)訅河湍さ钠鹗冀?；?—?jiǎng)訅河湍さ慕K止角；φ0—油膜壓力最大處；φ

—任意位置角；α

—載荷油膜角；精品資料第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)hmin＝rψ（1－χ）hmin↓(即χ↑)→油膜壓力(yālì)↑→承載能力↑但hmin受表面粗糙度、形狀誤差、軸變形等因素的限制，不能太小。為使動(dòng)壓軸承正常工作，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使hmin≥[hmin]軸瓦表面粗糙度軸頸表面粗糙度四、動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承承載能力計(jì)算目的：在一定的外載荷作用下，確定軸承參數(shù)，計(jì)算油膜壓力，并使最小油膜厚度hmin符合設(shè)計(jì)要求。假定：軸承無(wú)限寬，潤(rùn)滑油無(wú)軸向（z向）流動(dòng)，故采用一維雷諾方程。若hmin過小，可能形成不了動(dòng)壓油膜。Rz2比Rz1低一個(gè)等級(jí)Rz1＝1.6Rz2＝3.2＝(2~3)(Rz1+Rz2)精品資料dx第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承dφoxr需將直角坐標(biāo)(zhíjiǎozuòbiāo)轉(zhuǎn)化成極坐標(biāo)：則dx=rdφ

并將h、h0代入，得極坐標(biāo)表達(dá)式：任意點(diǎn)(φ處)的油膜壓力(如M點(diǎn))：沿F方向油膜壓力分量之和(單位寬度)：φ2hminφ1φaφ0enFO1O2φ●MpφPy壓強(qiáng)集中力精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承考慮“端泄”，沿軸承寬度方向(fāngxiàng)(z)，油膜壓力呈拋物線分布。zy任意橫截面內(nèi)y向壓力按下式計(jì)算：軸向坐標(biāo)端泄修正系數(shù)軸承寬度則與外載F平衡時(shí)沿F方向油膜總壓力：F令其為Cp—承載量系數(shù)則：或PyPy'動(dòng)壓向心軸承模擬承載量系數(shù)精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑油用運(yùn)動(dòng)黏度ν，要轉(zhuǎn)換:η＝νρ×10-6Pa.s各參數(shù)(cānshù)單位：l—m；η—Pa.s；v—m/s；承載量系數(shù)Cp無(wú)量綱，與l/d、χ的關(guān)系見圖。若軸承參數(shù)已定由→計(jì)算承載能力F若已知外載F并選定主要參數(shù)l/dχ查Cp由→確定最小油膜厚度hmin＝rψ（1－χ）l/dCp查χ則計(jì)算：驗(yàn)算hmin≥[hmin]?注意1、軸承承載能力隨χ的增加而迅速增大，但同時(shí)hmin將減小，要求更高的制造精度。2、潤(rùn)滑油黏度η與承載能力成正比，但黏度過大，功耗增加，溫升高。3、相對(duì)間隙ψ的平方與承載能力成反比，但ψ過小，散熱效果差，溫升高。動(dòng)壓向心軸承模擬精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承將分子(fēnzǐ)、分母同除以ψdlv目的：防止溫升過高黏度降低而使動(dòng)壓油膜破裂。五、動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承熱平衡計(jì)算熱平衡時(shí)：軸承的發(fā)熱量＝散熱量計(jì)算公式：摩擦發(fā)熱量流動(dòng)油帶走的熱量軸承座散熱量液體摩擦系數(shù)（并非常量）潤(rùn)滑油的比熱潤(rùn)滑油的密度軸承的耗油量潤(rùn)滑油的溫升軸承的散熱系數(shù)軸承座散熱面積A≈πdl溫升：t1－進(jìn)油口油溫t2－出油口油溫流量系數(shù)CQ摩擦特性系數(shù)Cf平均壓強(qiáng)(單位Pa)精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－液體摩擦滑動(dòng)軸承初定tm＝50℃左右(zuǒyòu)，應(yīng)≤75℃，

△t

不得超過30℃

據(jù)此確定油的實(shí)際黏度因潤(rùn)滑油的黏度與溫度有關(guān)，所以動(dòng)壓軸承工作時(shí)，從進(jìn)油口到出油口，油溫逐漸升高，而黏度逐漸降低。故設(shè)計(jì)時(shí)，采用平均溫度下的黏度。平均溫度：熱平衡計(jì)算時(shí)：t1＝40℃左右，應(yīng)控制在35～45℃之間，若t1要求過低，則外部冷卻困難(循環(huán)潤(rùn)滑）計(jì)算(實(shí)際的平均溫度)若|tm'

-

tm|＞5℃，則說明熱平衡不合要求精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承若熱平衡計(jì)算不符合要求，則需重新選擇(xuǎnzé)軸承參數(shù)。若tm'過高加大相對(duì)間隙ψ減少發(fā)熱量適當(dāng)減小軸頸及軸瓦的表面粗糙度值若tm'過低能力未充分發(fā)揮，可減小初定的tm，重新設(shè)計(jì)可同時(shí)加大粗糙度值，以降低加工精度要求計(jì)算半徑間隙：δ＝ψr計(jì)算最小半徑間隙δmin和最大半徑間隙δmax確定配合公差：間隙配合如H7/e6若δmin≤δ≤δmax，則配合選擇適當(dāng)最后，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定軸承配合：例：軸承配合：孔偏差：軸偏差：最小半徑間隙：最大半徑間隙：精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)－液體(yètǐ)摩擦滑動(dòng)軸承確定軸承(zhóuchéng)結(jié)構(gòu)形式確定軸承寬度l和孔徑d計(jì)算平均壓強(qiáng)p、pv、v計(jì)算Cp、查χ、計(jì)算hmin選擇軸瓦材料及潤(rùn)滑油六、動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)步驟（已知外載F）驗(yàn)證hmin是否滿足要求熱平衡計(jì)算選定軸承配合公差作業(yè)要做到這一步！精品資料第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)－設(shè)計(jì)示例例：發(fā)動(dòng)機(jī)用動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)實(shí)例已知：d=90mm、F=30000N、n=970r/min、要求軸承剖分、入口油溫40℃設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果序號(hào)1選結(jié)構(gòu)型式正剖分軸承、剖分面兩側(cè)供油、包角為180°2選取寬徑比l/d(表7-4）

l/d＝1.23軸承寬度l(m)

l＝1.2×90mm＝0.108m4平均壓強(qiáng)p(Pa)

p＝F/(dl)＝3.08MPa＝3.08×106Pa5線速度v

(m/s)

v＝πdn/(60×1000)＝4.576pv值(MPa.m/s)

pv＝14.087選軸瓦材料查表7-2，選ZCuSn10P18選擇潤(rùn)滑油牌號(hào)查表14-2，選L-AN469初定平均溫度tm(°C)

tm＝50[p]、[pv]、[v]均符合要求精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－設(shè)計(jì)(shèjì)示例設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果序號(hào)10按tm查運(yùn)動(dòng)(yùndòng)黏度ν(mm2/s)查圖14-2，得ν＝2811動(dòng)力黏度η(Pa.s)取ρ＝870η＝νρ×10-6＝0.02412確定相對(duì)間隙ψ(式7-25)取ψ＝0.000913選擇軸頸表面粗糙度(μm)查表7-5，取Rz1＝1.614選擇軸瓦表面粗糙度(μm)比軸頸低一級(jí)

Rz2＝3.216查偏心率χ

查圖7-16取χ＝0.4817計(jì)算最小油膜厚度hmin(mm)hmin＝rψ（1－χ）＝0.0210618計(jì)算[hmin]＝(2~3)(Rz1+Rz2)值[hmin]＝0.0096～0.014419最小油膜厚度是否足夠

hmin＞0.0144故足夠15計(jì)算承載量系數(shù)

式7-19，Cp=1.025精品資料第七章滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)(shèjì)－設(shè)計(jì)(shèjì)示例設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果序號(hào)20查摩擦(mócā)特性系數(shù)Cf查圖7-16得Cf＝2.421查流量系數(shù)CQ

查圖7-17得CQ＝0.105熱平衡計(jì)算：24計(jì)算潤(rùn)滑油溫升△t(°C)由式7-23得△t＝3225已知入口溫度t1(°C)t1＝4026計(jì)算實(shí)際平均溫度tm'(°C)tm'＝t1＋△t/2＝5627熱平衡計(jì)算是否合格？|tm－tm'|

＞5°C，不合格22比熱c，密度ρ，取中間值c=1850J/kg℃，ρ=870kg/m323散熱系數(shù)αs，中型軸承，通風(fēng)一般，取αs

=80J/m2S℃精品資料第七章滑動(dòng)軸承(huádònɡzhóuchénɡ)設(shè)計(jì)－設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果序號(hào)再設(shè)計(jì)(shèjì)：增大ψ

值（0.00088~0.00146）

取ψ＝0.0012重新計(jì)算：Cp=1.823，χ＝0.65，hmin＝0.0189，Cf＝1.8，CQ＝0.123潤(rùn)滑油溫升△t(°C)△t＝22.7計(jì)算平均溫度tm'(°C)tm'＝51與初定值接近，合適28計(jì)算半徑間隙δ(mm)δ＝ψr＝0.0012×45＝0.054δ