滑动轴承的特点应用课件.ppt

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1、主讲教师主讲教师：陈良玉陈良玉东北大学国家工科机械基础课程教学基地东北大学国家工科机械基础课程教学基地10-1 滑动轴承的特点、类型和摩擦状态滑动轴承的特点、类型和摩擦状态一、滑动轴承的组成一、滑动轴承的组成Fa轴瓦轴瓦轴轴 轴环轴环推力环推力环组成：轴颈、轴瓦、止推环组成滑动摩擦副。组成：轴颈、轴瓦、止推环组成滑动摩擦副。 向心轴承向心轴承圆柱面或圆锥面摩擦副圆柱面或圆锥面摩擦副 推力轴承推力轴承平面摩擦副平面摩擦副轴瓦轴瓦F轴颈轴颈油孔油孔二、滑动摩擦副的摩擦状态二、滑动摩擦副的摩擦状态干摩擦干摩擦基体直接接触基体直接接触:f =0.30.7摩擦磨损严重摩擦磨损严重边界摩擦边界摩擦f =0

2、.10.3液体摩擦液体摩擦f =0.010.05避免磨损避免磨损混合摩擦混合摩擦干干+边界边界+液体液体物理、化学吸附膜；物理、化学吸附膜；化学反应膜化学反应膜;污染膜污染膜10-1 滑动轴承的特点、类型和摩擦状态滑动轴承的特点、类型和摩擦状态二、滑动摩擦副的摩擦状态二、滑动摩擦副的摩擦状态按滑动摩擦状态分按滑动摩擦状态分,滑动轴承滑动轴承: (1)液体摩擦轴承液体摩擦轴承 按液体摩擦形成方法分按液体摩擦形成方法分: 动压和静压动压和静压. (2)非液体摩擦轴承非液体摩擦轴承三、滑动轴承的特点三、滑动轴承的特点特点：特点：(1)面接触面接触,承载能力大承载能力大(2)抗冲击能力强、噪声小抗冲击

3、能力强、噪声小(3)零件少零件少(4)大型重型轴承大型重型轴承,单件和小量生产单件和小量生产,成本低成本低(5)径向尺寸小径向尺寸小(6)适用速度范围广适用速度范围广,尤其在高速和超高速场合有优势尤其在高速和超高速场合有优势(7)能实现液体摩擦状态能实现液体摩擦状态,摩擦磨损小摩擦磨损小,寿命长寿命长(8)能在水、腐蚀介质、无润滑等特殊恶劣条件工作能在水、腐蚀介质、无润滑等特殊恶劣条件工作10-1 滑动轴承的特点、类型和摩擦状态滑动轴承的特点、类型和摩擦状态三、滑动轴承的特点三、滑动轴承的特点应用：应用： 内燃机、汽轮机、铁路机车、轧机、内燃机、汽轮机、铁路机车、轧机、机床等机械中应用广泛。机

4、床等机械中应用广泛。10-2 润滑油的黏度润滑油的黏度一、黏度的定义及黏性液体的牛顿定律一、黏度的定义及黏性液体的牛顿定律液体黏度：液体阻滞运动的能力度量液体黏度：液体阻滞运动的能力度量. 粘稠流体黏度大粘稠流体黏度大,流动比较困难流动比较困难,粘滞阻力大粘滞阻力大; 稀薄流体黏度小稀薄流体黏度小,流动相对容易流动相对容易,粘滞阻力小粘滞阻力小.动动力力粘粘度度剪剪应应力力流流层层间间粘粘滞滞阻阻力力 dydu:,FUydyduu牛顿黏性定律牛顿黏性定律: :黏性流体的牛顿模型黏性流体的牛顿模型牛顿流体牛顿流体:符合牛顿黏性定律的流体为牛顿流体符合牛顿黏性定律的流体为牛顿流体y剪切率剪切率(速

5、度梯度速度梯度)速度梯度速度梯度剪切率剪切率,:dydu负号表示粘滞负号表示粘滞阻力与速度方阻力与速度方向相反向相反二、动力黏度和运动黏度二、动力黏度和运动黏度dydu (1)动力黏度动力黏度)cP(,P)(:s-g-cmsPas)m/N(:skgm2厘泊厘泊泊泊制单位制单位制单位制单位 )1000cP()P(Poise,10scmg10smkg1smN1sPa12厘泊厘泊泊泊 )100cP(scmg1)P(Poise,1厘泊厘泊泊泊 常用单位常用单位:cP(厘泊厘泊), 21的水动力黏度的水动力黏度1cP,0.001Pa.s(2)运动黏度运动黏度 质量密度质量密度动力黏度动力黏度cSt,St

6、:s-g-cm/sm:skgm2厘厘托托托托制制制制 )100cSt(/s1cm)1St(2厘厘托托托托克克斯斯 常用单位常用单位:cSt(厘托厘托),mm2/s 21的水运动黏度的水运动黏度1cSt(厘托厘托),1mm2/s运动黏度为油品的国家标准的标定黏度运动黏度为油品的国家标准的标定黏度 HU-20汽轮机油汽轮机油,50 的运动黏度的运动黏度1822mm2/s10-2 润滑油性质润滑油性质二、动力黏度和运动黏度二、动力黏度和运动黏度/smm1)cSt(12 厘厘托托10000St/s10000cms/m122 三、润滑油的黏温特性三、润滑油的黏温特性TBAlg)6 . 0lglg()AS

7、TM( ：推推荐荐美美国国材材料料试试验验学学会会华华脱脱方方程程粘粘温温方方程程黏温特性：油品的黏度随温度变化的特性，黏温特性：油品的黏度随温度变化的特性， 一般一般,温度升高温度升高,黏度降低黏度降低A,B为油品的常数为油品的常数, T为温度为温度,K, T=273.15+t ,B的近似值的近似值B=- -3.5.10-2 润滑油性质润滑油性质三、润滑油的黏温特性三、润滑油的黏温特性10-3 流体动压润滑的基本理论流体动压润滑的基本理论一、一、流体动压润滑的基本方程流体动压润滑的基本方程(1)动压的发现与流体动力动压的发现与流体动力 润滑理论发展润滑理论发展Tower实验实验Tower实验

8、：实验：英国人英国人Tower(1883年年)车车辆实验时发现油辆实验时发现油的动压和承载能的动压和承载能力力雷诺雷诺(1886年年)建立了楔形间隙油膜的流建立了楔形间隙油膜的流体动力学方程，即雷诺方程。奠定了流体体动力学方程，即雷诺方程。奠定了流体动力润滑的理论基础，此后又有发展。动力润滑的理论基础，此后又有发展。向心向心动压动压轴承轴承油油n轴颈油轴颈表面带油轴颈表面带油运动运动,大间隙进大间隙进入小间隙入小间隙,油流油流动受阻动受阻,产生压产生压力力,从而承担外从而承担外载荷载荷.(2)雷诺方程的推导雷诺方程的推导一、一、流体动压润滑的基本方程流体动压润滑的基本方程基本假设：基本假设：忽

9、略重力、惯性力忽略重力、惯性力忽略粘压特性忽略粘压特性不可压缩流体不可压缩流体流体压力不沿油膜厚度变化流体压力不沿油膜厚度变化 油膜很薄油膜很薄牛顿粘性流体牛顿粘性流体雷诺方程雷诺方程推导推导无限宽轴承无限宽轴承0 dxdzdyydydzdxxppdxdzpdydz 方向的力平衡式：方向的力平衡式：在在取微元体取微元体xdzdydx,10-3 流体动压润滑的基本理论流体动压润滑的基本理论一、一、流体动压润滑的基本方程流体动压润滑的基本方程dxdydzdydzdxxpp pdydzdxdz dxdzdyy y油膜厚度油膜厚度Ux油膜长度油膜长度z油膜宽度油膜宽度-无限宽无限宽B:X Aopdyd

10、zdydzdxxpp dxdz dxdzdyy dxdy油膜厚度油膜厚度hhUxphcuhyUcUuycccycyxpuuyxpyuyuyxp 2, 0,0,211:,122121222时时当当时时当当：由由边边界界条条件件确确定定通通解解：积积分分两两次次得得流流速速对对得得代代入入牛牛顿顿粘粘性性定定律律化化简简上上式式得得：yyhxphyhUu)()(: 21流速特解流速特解 hxudyqdz0:)1(单单位位宽宽度度流流量量分分析析300033366,06601220),(hhhUdxdpUhchhxpchUxphxdxdhUxphdxdxphdxddxdhUdxdqdxdqqxxx

11、，令令当当。积积分分一一次次：对对：常常量量无无泄泄漏漏流流量量连连续续xphUhdyyhyxphyhUqhx 122)(21)(30一维直线坐标下无限宽一维直线坐标下无限宽雷诺方程雷诺方程油膜压力油膜压力p与黏度、速度、油膜厚度有关与黏度、速度、油膜厚度有关.对雷诺方程对雷诺方程,再做积分再做积分,得油膜压力得油膜压力. .再对压力积分就得油膜承载能力再对压力积分就得油膜承载能力. .10-3 流体动压润滑的基本理论流体动压润滑的基本理论一、一、流体动压润滑的基本方程流体动压润滑的基本方程二、流体动压润滑的承载机理二、流体动压润滑的承载机理yyhxphyhUu)(21)(: 油油层层流流速速

12、306:hhhUdxdp 油膜压力梯度油膜压力梯度压力增大段压力增大段压力下降段压力下降段压力极大点压力极大点油入口油入口油出口油出口剪切流剪切流压力流压力流压力流压力流剪切流剪切流剪切流剪切流- 线分布线分布压力流压力流- 抛物线分布抛物线分布分析分析:(1)流速由黏性剪切流流速由黏性剪切流+压力流组成压力流组成.(2)剪切流剪切流- 线性分布线性分布, 动板表面动板表面u=U;静板表面静板表面u=0(3)压力流压力流-厚度厚度y抛物线分布抛物线分布, 入口凹入口凹,出口凸出口凸,流量保持不变流量保持不变. 中间中间y=h0,无压力流无压力流,压力达到最大压力达到最大p=pmax(4)入口入

13、口h1h0段段,压力增大压力增大,高于供油压力高于供油压力; h0出口出口h2段段,压力下降压力下降,逐步降至逐步降至供油压力供油压力(5)油膜压力之和油膜压力之和 - 承载承载 - 外载外载压力流压力流=0,只有剪切流只有剪切流10-3 流体动压润滑的基本理论流体动压润滑的基本理论二、流体动压润滑的承载机理二、流体动压润滑的承载机理油膜对动板油膜对动板-轴颈是否有托举力轴颈是否有托举力?AB剪切流剪切流(1)相对运动的两表面必须相互倾斜形成楔形间隙相对运动的两表面必须相互倾斜形成楔形间隙. 几何条件几何条件;(2) 两表面须有一定的相对滑动速度两表面须有一定的相对滑动速度,其速度方向其速度方

14、向 保证润滑油由大口进入保证润滑油由大口进入,从小口流出从小口流出. 运动条件运动条件; (1)+(2):收敛油楔条件收敛油楔条件 (3)润滑油须有一定的粘度润滑油须有一定的粘度,供油要充分供油要充分. 供油和油品条件供油和油品条件形成动压润滑的充要条件形成动压润滑的充要条件:10-3 流体动压润滑的基本理论流体动压润滑的基本理论二、流体动压润滑的承载机理二、流体动压润滑的承载机理10-4 非液体摩擦滑动轴承的计算非液体摩擦滑动轴承的计算一、向心滑动轴承的计算一、向心滑动轴承的计算非液体摩擦滑动轴承非液体摩擦滑动轴承混合摩擦状态混合摩擦状态主要失效形式：磨料磨损和黏着磨损主要失效形式：磨料磨损

15、和黏着磨损计算准则计算准则:条件性的耐磨性准则条件性的耐磨性准则 (本课第本课第1章章) pBdFpm:校校核核(1)限制轴承的平均压强限制轴承的平均压强pmP 轴瓦材料的许用压力轴瓦材料的许用压力 N/mm2 表表10-5，10-6，10-7:pFd设设计计设设计计时时先先选选取取宽宽径径比比,/dB (2)限制轴承的限制轴承的pmv pvdnBdFvpm 100060: 校校核核pv 轴瓦材料的许用轴瓦材料的许用 值值 表表10-5，10-6，10-7(3)限制轴承滑动速度限制轴承滑动速度v vdnv 100060: 校校核核v 轴瓦材料的许用滑动速度值轴瓦材料的许用滑动速度值 表表10-

16、5，10-6，10-7二、推力滑动轴承的计算二、推力滑动轴承的计算Fa轴轴 推力环推力环Fa推力面推力面止推面止推面圆环面圆环面轴轴 pzkddFpam )(41202 pvndpvpmmmm 100060 vndvm 100060 轴承的限制条件：轴承的限制条件： 类似于向心圆轴承类似于向心圆轴承推力环数目推力环数目k:油沟系数油沟系数, 0.80.9油沟减小承载面积油沟减小承载面积许用值许用值p,pv,v,表表10-57, z1时时,各环承载不均各环承载不均,降低降低2040%10-4 非液体摩擦滑动轴承的计算非液体摩擦滑动轴承的计算二、推力滑动轴承的计算二、推力滑动轴承的计算)(210d

17、ddm 10-5 滑动轴承的结构类型滑动轴承的结构类型一、向心滑动轴承的结构一、向心滑动轴承的结构轴瓦轴瓦轴承座轴承座骑缝螺钉骑缝螺钉油孔油孔1. 整体式整体式结构简单，沿轴向装配，中小型；磨损后间隙结构简单，沿轴向装配，中小型；磨损后间隙不能调节，更换轴瓦不能调节，更换轴瓦/ /套。套。 2. 剖分式剖分式轴承座上轴承座上轴承座下轴承座下轴瓦轴瓦上，下上，下连接螺栓连接螺栓油孔油孔上下结构，螺栓连接，沿径向装配，大中型；磨损后间隙可上下结构，螺栓连接，沿径向装配，大中型；磨损后间隙可调节调节更换垫片或重刮瓦修复。安装方便更换垫片或重刮瓦修复。安装方便, ,应用广应用广可以斜剖分，适应斜向载荷

18、可以斜剖分，适应斜向载荷. .一、向心滑动轴承的结构一、向心滑动轴承的结构10-5 滑动轴承的结构类型滑动轴承的结构类型 3. 间隙可调式间隙可调式轴套/瓦调节间隙轴套/瓦调节间隙轴颈移动调节间隙一、向心滑动轴承的结构一、向心滑动轴承的结构10-5 滑动轴承的结构类型滑动轴承的结构类型4. 自位式自位式轴套轴套/ /瓦外缘为球形瓦外缘为球形, ,适应轴适应轴颈偏斜颈偏斜, ,避免边缘接触。避免边缘接触。5. 多油楔式多油楔式固定瓦块三油楔固定瓦块三油楔可倾动瓦块三油楔可倾动瓦块三油楔形成多个油膜压形成多个油膜压力区力区, ,提高运转提高运转稳定性稳定性. .一、向心滑动轴承的结构一、向心滑动轴

19、承的结构10-5 滑动轴承的结构类型滑动轴承的结构类型两油楔两油楔椭圆轴承椭圆轴承二、推力滑动轴承的结构二、推力滑动轴承的结构1. 普通推力滑动轴承普通推力滑动轴承Fa轴轴 止推环止推环Fa止推环面止推环面轴轴 10-5 滑动轴承的结构类型滑动轴承的结构类型二、推力滑动轴承的结构二、推力滑动轴承的结构2. 液体动力润滑推力轴承液体动力润滑推力轴承固定瓦块固定瓦块可倾动瓦块可倾动瓦块Fa10-5 滑动轴承的结构类型滑动轴承的结构类型二、推力滑动轴承的结构二、推力滑动轴承的结构Fa10-6 滑动轴承的材料和轴瓦结构滑动轴承的材料和轴瓦结构一、轴承材料性能的要求一、轴承材料性能的要求要求：要求： (

20、1)减摩性、耐磨性好减摩性、耐磨性好 (2)抗冲击、抗压、抗疲劳性能高抗冲击、抗压、抗疲劳性能高 (3)顺应性、嵌藏性、跑合性、润滑性等好顺应性、嵌藏性、跑合性、润滑性等好 顺应性顺应性:适应制造和安装误差适应制造和安装误差 嵌藏性嵌藏性:嵌藏污物和硬颗粒嵌藏污物和硬颗粒 跑合性跑合性:经过短期轻载荷磨损经过短期轻载荷磨损,降低表面粗糙度降低表面粗糙度 润滑性润滑性:润滑剂在表面有好的吸附力润滑剂在表面有好的吸附力,边界膜牢固边界膜牢固 (4)导热性、工艺性、经济性好、低热膨胀性。导热性、工艺性、经济性好、低热膨胀性。选用上：选用上： 材料性能有所长也有所短，根据使材料性能有所长也有所短，根据

21、使用的主要要求选择用的主要要求选择. 主要因素：载荷、速度、温度；主要因素：载荷、速度、温度； 次要因素：腐蚀、粉尘等环境条件次要因素：腐蚀、粉尘等环境条件. 10-6 滑动轴承的材料和轴瓦结构滑动轴承的材料和轴瓦结构二、常用轴承材料二、常用轴承材料(2)粉末冶金粉末冶金(含油轴承含油轴承)材料材料 铁、铜、石墨粉末热压铁、铜、石墨粉末热压,多多孔组织孔组织,自润滑自润滑. 轻载轻载,低速低速,润滑困难轴承润滑困难轴承. 表表10-6.(1)金属材料金属材料 轴承合金轴承合金-巴氏合金巴氏合金(锡锑合金锡锑合金,铅锑合金铅锑合金) 顺应性、嵌藏性、跑合性、抗胶合性能顺应性、嵌藏性、跑合性、抗胶

22、合性能 好好,机械强度低机械强度低,只作轴承衬只作轴承衬. 青铜青铜-锡青铜锡青铜,铅青铜铅青铜,铝青铜铝青铜 最常用最常用,强度高强度高,导热性好导热性好,减摩耐磨性较好减摩耐磨性较好. 锡青铜锡青铜:中速中速,重载轴承重载轴承 铅青铜铅青铜:高速高速,重载重载,冲击大轴承冲击大轴承 铝青铜铝青铜:低速低速,重载轴承重载轴承 黄铜黄铜-铜锌合金铜锌合金.强度高强度高,易铸造和机械加工易铸造和机械加工,减摩性减摩性 比青铜差比青铜差,低速中载轴承低速中载轴承. 铝合金铝合金:强度较高强度较高,耐腐蚀性耐腐蚀性,导热性导热性,润滑性良好润滑性良好, 在发动机轴承上大量应用在发动机轴承上大量应用.

23、 铸铁铸铁:有一定减摩性有一定减摩性,成本低成本低,低速轻载不重要场合低速轻载不重要场合 表表10-5,轴承用金属材料性能和应用轴承用金属材料性能和应用.(3)非金属材料非金属材料 塑料塑料(酚醛塑料酚醛塑料,尼龙、聚四尼龙、聚四氟乙烯氟乙烯)、石墨、木材、石墨、木材. 表表10-7.二、常用轴承材料二、常用轴承材料10-6 滑动轴承的材料和轴瓦结构滑动轴承的材料和轴瓦结构三、轴瓦结构三、轴瓦结构(1)整体式整体式(2)剖分式剖分式油孔油孔油孔油孔油孔油孔油室油室油室油室三、轴瓦结构三、轴瓦结构轴瓦上的油沟、油室、油孔轴瓦上的油沟、油室、油孔(设在非承载区设在非承载区)在轴瓦剖分面处开有较大的

24、油沟在轴瓦剖分面处开有较大的油沟( (油室油室) )以稳定供油以稳定供油, ,容纳污物容纳污物轴瓦与座的连接轴瓦与座的连接防止滑脱防止滑脱轴瓦轴瓦轴瓦轴瓦轴瓦轴瓦10-6 滑动轴承的材料和轴瓦结构滑动轴承的材料和轴瓦结构三、轴瓦结构三、轴瓦结构低碳钢带低碳钢带+粉末冶金轧制形成的双金属瓦粉末冶金轧制形成的双金属瓦三金属轴瓦：轴瓦基材三金属轴瓦：轴瓦基材+轴承衬轴承衬(轴承合金轴承合金) +镀层镀层(铟、银铟、银), 提高跑合性和嵌藏性。提高跑合性和嵌藏性。非金属轴瓦非金属轴瓦层状塑料、木材轴瓦层状塑料、木材轴瓦橡胶轴瓦橡胶轴瓦10-6 滑动轴承的材料和轴瓦结构滑动轴承的材料和轴瓦结构三、轴瓦结

25、构三、轴瓦结构10-7 滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑一、润滑油的选择一、润滑油的选择润滑目的润滑目的:降摩降摩,减磨减磨,冷却冷却,吸振吸振,防尘防尘,防锈防锈.涉及涉及:润滑剂、润滑方法润滑剂、润滑方法(装置装置)油品油品基础油基础油+各种添加剂各种添加剂润滑油润滑油应用多广应用多广主要指标：黏性主要指标：黏性黏度黏度 油性油性表面吸附能力表面吸附能力, 边界膜的强度边界膜的强度液体摩擦轴承液体摩擦轴承黏性主要黏性主要非液体摩擦轴承非液体摩擦轴承油性主要油性主要黏度的选择黏度的选择载荷载荷(pm)和速度和速度(v)表表10-8选油黏度选油黏度,选油牌号选油牌号. 二、润滑脂的选择二、润滑脂的

26、选择只用于非液体摩擦轴承只用于非液体摩擦轴承润滑脂润滑脂(润滑油润滑油+金属皂稠化剂金属皂稠化剂+添加剂添加剂)： 钠皂基钠皂基:耐热好耐热好,抗水性差抗水性差 钙皂基钙皂基:耐热差耐热差,抗水性好抗水性好 锂皂基锂皂基:耐热、抗水性均好耐热、抗水性均好,多用途多用途. 铝皂基铝皂基:抗水性好抗水性好 复合基复合基:多种多种主要指标：稠度主要指标：稠度(针入度针入度),滴点滴点表表10-9选润滑脂选润滑脂石墨、二硫化钼、水、空气润滑剂等石墨、二硫化钼、水、空气润滑剂等在特殊场合下使用。在特殊场合下使用。三、润滑方法三、润滑方法-装置装置(1)定期注油定期注油-间歇润滑间歇润滑注油杯注油杯10-

27、7 滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑三、润滑方法三、润滑方法-装置装置用于低速用于低速,轻载等不重要轴承轻载等不重要轴承(2)针阀油杯针阀油杯- -滴油润滑滴油润滑(3)芯捻油杯芯捻油杯- -毛细现象毛细现象10-7 滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑三、润滑方法三、润滑方法-装置装置(4)油环飞溅润滑油环飞溅润滑适用转速适用转速:503000r/min,转速过低过高转速过低过高,润滑不足润滑不足.(5)压力循环润滑压力循环润滑油箱油箱油泵油泵轴承轴承供油充分，散热良好。供油充分，散热良好。多用于高速重载重要场合多用于高速重载重要场合10-7 滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑三、润滑方法三、润滑方法-装置装

28、置10-7 滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑三、润滑方法三、润滑方法-装置装置油脂杯油脂杯(6)润滑脂润滑润滑脂润滑通过油脂杯等装置和结构通过油脂杯等装置和结构,定期压入润滑脂定期压入润滑脂,实现润滑实现润滑.10-7 滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑三、润滑方法三、润滑方法-装置装置(7)润滑方法的选择润滑方法的选择m/s.,MPa;,. a3轴轴颈颈速速度度平平均均压压强强荷荷系系数数选选择择润润滑滑方方法法的的平平均均载载 vpvpkkmm压压力力供供油油循循环环润润滑滑油油循循环环润润滑滑油油环环飞飞溅溅润润滑滑或或压压力力供供滴滴油油润润滑滑油油脂脂润润滑滑润润滑滑方方法法选选择择,32,3

29、216;,162, 2b. kkkk滑动轴承设计计算例滑动轴承设计计算例主讲教师主讲教师：陈良玉陈良玉东北大学国家工科机械基础课程教学基地东北大学国家工科机械基础课程教学基地滑动轴承设计计算例滑动轴承设计计算例例例10-1 设计一汽轮机转子的流体动压向心滑动轴承设计一汽轮机转子的流体动压向心滑动轴承,已知轴承载荷已知轴承载荷F=65kN, 轴颈直径轴颈直径d=200mm,转速转速n=3000r/min=50r/s,要求采用剖分结要求采用剖分结 构构,进油温度控制在进油温度控制在40左右左右.=1.0Bd 200mmBd 解解:(1)确定轴承结构尺寸。确定轴承结构尺寸。 根据设计要求根据设计要求

30、,采用正剖分结构采用正剖分结构,180包角包角,非压力供油非压力供油.取宽径比取宽径比则轴承宽度则轴承宽度6265001.625 10 N/m1.625MPa0.20.2mFpBd 300020031.416m/s60 100060 1000dnv 1.625 31.41651.051MPa m/smp v 查表查表10-5,选用锡基轴承合金选用锡基轴承合金ZCuSnSbll-6为轴承衬材料为轴承衬材料,在流体润滑状态下在流体润滑状态下: p=25MPa,v=80m/s,pv=100MPam/s.(2)选择轴瓦材料。选择轴瓦材料。 平均压强平均压强:滑动速度滑动速度:Pmv值值:620 108

31、600.0172Pa s(3)选择润滑油。选择润滑油。因滑动速度高因滑动速度高,应选用黏度较低的润滑油。参考表应选用黏度较低的润滑油。参考表10-8,表表14-4,转速转速1500r/min选用选用HU-20汽轮机油汽轮机油(老标准为老标准为N22汽轮机油汽轮机油),50时运动黏度时运动黏度=1822mm2/s,取润滑取润滑油的密度油的密度=860kg/m.设油的平均温度设油的平均温度tm =50,50时油的运动黏度为时油的运动黏度为=1822=20mm2/s,由式由式(10-2),油的动力黏度为油的动力黏度为3344(0.6 1.0)10(0.6 1.0)31.4 100.0014 0.00

32、241000.00180.18mmcr(4)选择相对间隙选择相对间隙由式由式(10-18)取取=0.0018。轴承的半径间隙。轴承的半径间隙 122 (3.26.3)19mZZhK RR(5)确定许用油膜厚度确定许用油膜厚度h 参考表参考表10-2,取轴颈表面粗糙度取轴颈表面粗糙度Rz1=3.2 m,轴承衬表面粗糙度轴承衬表面粗糙度Rz2=6.3 m, 取可靠性系数取可靠性系数K=2,则许用油膜厚度则许用油膜厚度2620.0135 500.1281.625 100.0018mnSpmin0.38hcmin0.380.38 0.180.0684mm68.4mhc(6)计算最小油膜厚度计算最小油膜

33、厚度hmin轴承特性系数轴承特性系数由图由图10-9a查得查得, 则最小油膜厚度为则最小油膜厚度为可见可见, hminh, 满足最小油膜准则。满足最小油膜准则。eii11d2mHfptQQCBQ =2.3f i=0.26QBd ei=0.58QQ=1900J/(kgK)HC 6o2.3 1.625 10=12.39 C1900 860 0.261 0.5 0.58t o12.39404046.2 C22mtt (7)计算温升计算温升t和平均油温和平均油温tm对非压力供油，其温升为对非压力供油，其温升为按按B/d=1, 轴承包角为轴承包角为180, S=0.128, 查图查图10-11得得,查图

34、查图10-12得得,查图查图10-13得得,取取则温升为则温升为平均油温为平均油温为(8)选择孔选择孔-颈配合颈配合通过配合保证轴承半径间隙通过配合保证轴承半径间隙c 选择间隙配合选择间隙配合H9/d9, 查配合标准得其极限间隙查配合标准得其极限间隙maxmin=0.400mm,=0.170mm, .maxminmaxmin,mm36. 018. 022minthc 和和温温升升必必须须分分别别验验算算轴轴承承的的工工作作能能力力准准则则，时时都都应应满满足足和和之之间间。要要求求和和在在而而(9)验算验算min是否使是否使hmin过小和过小和t 过高过高2620.0135 500.5751.

35、625 100.00085mnSp sPa0135. 0,C50,1085. 020017. 03minmin mtd由由则则查查得得,76. 0min chminmin0.1700.760.760.760.065mm 22hch 6o5.8 1.625 10=23.82 C19008600.2810.50.27t ，则则查查得得由由图图,27. 0,28. 0,58. 0,131110 ieiQQvBdQf 平均油温为平均油温为o23.82404051.91 C22mtt 与所设平均温差相差不到与所设平均温差相差不到2，符合计算精度控制要求。，符合计算精度控制要求。(10)验算验算max是否

36、使是否使hmin过小和过小和t 过高过高2620.0135500.1041.625 100.002mnSp sPa0135. 0,C50,102200400. 03maxmax mtd由由则则查查得得,34. 0min chminmin0.4000.340.340.340.068mm 22hch 6o1.9 1.625 10=11.41 C19008600.2410.50.62t ，则则查查得得由由图图,62. 0,24. 0, 9 . 1,131110 ieiQQvBdQf 平均油温为平均油温为o11.41404045.71 C22mtt 可见进油温度控制在可见进油温度控制在40以下时以下时

37、,可以满足工作能力要求。可以满足工作能力要求。(1)液体润滑轴承仍然需要验算条件性耐磨准则液体润滑轴承仍然需要验算条件性耐磨准则.本例中是通过本例中是通过选择材料来实现选择材料来实现条件性耐磨准则条件性耐磨准则的的.(2)半径间隙半径间隙 c 通常由标准的孔通常由标准的孔-颈配合来保证，但也可以通颈配合来保证，但也可以通过非标准的公差实现过非标准的公差实现.(3)讨论讨论lglg(220.6)3.5 lg(273.1540)Alglg(22.6)3.5 lg(313.15)8.867A 8.867 3.5lg323.1510250100.615.73mm /s615.73 108600.013

38、5Pa s(3)选择润滑油。选择润滑油。因滑动速度高因滑动速度高,应选用黏度较低的润滑油。参考表应选用黏度较低的润滑油。参考表10-8,表表14-4,转速转速1500r/min选用选用HU-20汽轮机油汽轮机油(老标准为老标准为N22汽轮机油汽轮机油),50时运动黏度时运动黏度=1820mm2/s,取润滑取润滑油的密度油的密度=860kg/m,设油的平均温度设油的平均温度tm =50解得解得 所以，所以，50时油的运动黏度为时油的运动黏度为则油的动力黏度为则油的动力黏度为3344(0.6 1.0)10(0.6 1.0) 31.4 100.0014 0.0024100 0.00180.18mmcr(4)选择相对间隙选择相对间隙由式由式(10-18)取取=0.0018。轴承的半径间隙。轴承的半径间隙 由式由式(10-3),(10-3),取取B=-3.5,B=-3.5,则则 122 (1.63.2)9.6mZZhK RR(5)确定许用油膜厚度确定许用油膜厚度h 参考表参考表10-2,取轴颈表面粗糙度取轴颈表面粗糙度Rz1=1.6 m,轴承衬表面粗糙度轴承衬表面粗糙度Rz2=3.2 m, 取可靠性系数取可靠性系数=2,则许用油膜厚度则许用油膜厚度