机械设计 滑动轴承优秀课件.ppt

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1、机械设计 滑动轴承第1页，本讲稿共38页VVF形成动压油膜的必要条件：形成动压油膜的必要条件：1.1.两表面必须构成楔形；两表面必须构成楔形；2.2.两表面必须有一定的相对速度，两表面必须有一定的相对速度，使大口带入油，小口带出油；使大口带入油，小口带出油；3.3.两表面间必须连续充满润滑油。两表面间必须连续充满润滑油。V第2页，本讲稿共38页tdxdzpdydzxyzvxy第3页，本讲稿共38页Vxyxyh第4页，本讲稿共38页2 2 润滑油的流量：润滑油的流量：一维雷诺方程一维雷诺方程油膜压力油膜压力最大处的最大处的油膜厚度油膜厚度第5页，本讲稿共38页Vxyxh动压润滑基本方程：动压润滑

2、基本方程：h第6页，本讲稿共38页二、向心滑动轴承二、向心滑动轴承动压油膜的形成过程动压油膜的形成过程F边界摩擦边界摩擦混合摩擦混合摩擦液体摩擦液体摩擦非液体摩擦非液体摩擦形成形成动压动压油膜油膜F直径间隙直径间隙=D-dFDd观看动画观看动画第7页，本讲稿共38页三、向心滑动轴承承载能力计算三、向心滑动轴承承载能力计算相对间隙：相对间隙：半径间隙：半径间隙：直径间隙：直径间隙：=Dd偏心距偏心距e e偏心率偏心率=(n=0)(n)e第8页，本讲稿共38页三、向心滑动轴承承载能力计算三、向心滑动轴承承载能力计算相对间隙：相对间隙：半径间隙：半径间隙：直径间隙：直径间隙：=Dd偏心距偏心距e e

3、(n=0)(n)第9页，本讲稿共38页e偏心率偏心率=hmin=e=(1 )=r (1 )相对间隙：相对间隙：第10页，本讲稿共38页coscos=r rcoscosrRheF相对间隙：相对间隙：=/r=/r第11页，本讲稿共38页r rcos cos h=h=r rcoscosdx=rd F第12页，本讲稿共38页求任意位置求任意位置 处的压力处的压力F12求求单位轴承宽度单位轴承宽度承载力承载力F F1 1p r d acos(180o-(+a)F F1 1=第13页，本讲稿共38页F F1 1dzdzzF F1 1zF=F=第14页，本讲稿共38页Cp轴承承载量系数轴承承载量系数（a,B

4、/d）ee=Cp第15页，本讲稿共38页B/dc0.40.60.650.70.750.800.850.900.950.9750.99承载量系数Cp0.70.360.811.011.311.722.393.586.0314.1431.888.900.90.511.101.371.742.243.064.467.2916.3735.696.351.00.581.251.521.922.463.374.817.7717.1837.098.951.20.721.481.792.22.83.785.48.518.439.0102.91.50.891.762.092.603.244.265.949.301

5、9.641.0106.82.01.092.072.442.983.674.776.5410.0920.943.1100.7承载量系数Cp返回返回例题第16页，本讲稿共38页设计时，已知设计时，已知F、d、n()，选择选择 B、，求所需要的求所需要的承载量系数承载量系数查出偏心率查出偏心率 计算出计算出 =-e -e=-求出偏心距求出偏心距 e=e=滑动轴承形成动压润滑的充分条件：滑动轴承形成动压润滑的充分条件：四、最小油膜厚度四、最小油膜厚度e第17页，本讲稿共38页五、轴承的热平衡计算五、轴承的热平衡计算热平衡条件：摩擦功耗产生热量热平衡条件：摩擦功耗产生热量热平衡条件：摩擦功耗产生热量热平

6、衡条件：摩擦功耗产生热量=轴承的散热量轴承的散热量轴承的散热量轴承的散热量摩擦功（发摩擦功（发热量）：热量）：散热量：散热量：轴承表面散发的热量：轴承表面散发的热量：润滑油带走的热量：润滑油带走的热量：热平衡条件：热平衡条件：第18页，本讲稿共38页平均温度平均温度如给定平均温度如给定平均温度 ，则控制入油口温度：则控制入油口温度：耗油量系数耗油量系数第19页，本讲稿共38页返回例题第20页，本讲稿共38页六、参数选择六、参数选择已知：已知：F、d、n()，选择选择 B/d、。1、B/ddB/d 大（大（B大）大），轴承承载能力高；轴承承载能力高；但但B/d 过大时，过大时，轴承温升轴承温升高

7、。高。（,B/d）第21页，本讲稿共38页不同不同 B/d 时轴向和周向油膜压力分布时轴向和周向油膜压力分布第22页，本讲稿共38页 小，小，轴承承载能力高；轴承承载能力高；过过小，小，轴承温升轴承温升高高,h h下降下降。2、相对间隙相对间隙n()高时，高时，应选应选大大些；些；载荷大载荷大时，时，应选应选小小些。些。h第23页，本讲稿共38页3、粘度粘度 高，高，轴承承载能力高，但轴承温升轴承承载能力高，但轴承温升大大。当当高或高或B大大时，时，可以可以选选低低些。些。第24页，本讲稿共38页例题例题:已知：已知：F=120 000N，d=180mm,n=800r/min。设计重型机床主轴

8、设计重型机床主轴-流体动压润滑轴承流体动压润滑轴承1、确定轴承结构型式确定轴承结构型式2、确定轴承宽度确定轴承宽度B 选择选择B/d=1轴承宽度轴承宽度B=180mm剖分式滑动轴承剖分式滑动轴承3、计算轴承的计算轴承的 p、pv v、v v为什么为什么设计设计液体动压轴液体动压轴承还要保证承还要保证非液体摩擦非液体摩擦轴承对轴瓦轴承对轴瓦材料的要求材料的要求？第25页，本讲稿共38页4、选选轴瓦材料（轴瓦材料（表表12-1）选选5、选选润滑油及粘度润滑油及粘度，厘斯厘斯第26页，本讲稿共38页初定初定润滑油的平均温度润滑油的平均温度选用选用 LAN46 润滑油，润滑油，V50=30cst查出偏

9、心率查出偏心率 =0.718 =0.718 （线性插值）（线性插值）6、选择相对间隙选择相对间隙，计算轴承承载量系数，计算轴承承载量系数 ，确定偏心率确定偏心率 查粘度查粘度查偏心率查偏心率第27页，本讲稿共38页7 7、计算、计算，故可实现液体动压润滑。，故可实现液体动压润滑。选定表面粗糙度：选定表面粗糙度：轴颈表面：轴颈表面：Rz1=3.2m2mm轴瓦表面：轴瓦表面：Rz2=6.3m3mm第28页，本讲稿共38页9 9、计算润滑油的温升计算润滑油的温升8 8、计算摩擦系数计算摩擦系数 f=0.0023=0.0023查耗油量系数查耗油量系数一般要求一般要求 ，轴承的热平衡条件满足要求。轴承的

10、热平衡条件满足要求。第29页，本讲稿共38页1010、选择配合、选择配合按初选的直径间隙按初选的直径间隙=d d =0.00114180=0.21mm=0.00114180=0.21mm最大最大相对间隙相对间隙最小最小相对间隙相对间隙最大直径间隙最大直径间隙最小直径间隙最小直径间隙加工安装后加工安装后有可能形成有可能形成选选配合配合f8080F7/d7f8080F7(),F8080d7()平均间隙平均间隙第30页，本讲稿共38页需要分别按需要分别按最小最小相对间隙相对间隙最大最大相对间隙相对间隙验算验算轴承的承载能力轴承的承载能力（）和）和热平衡条件。热平衡条件。maxmax=0.00148，

11、Cp=3.635，hmin24mm，t20.12。minmin=0.00104，Cp=1.771，hmin31mm，t25.32；如果如果轴承的承载能力不足，即轴承的承载能力不足，即 ，可采取的措施：可采取的措施：第31页，本讲稿共38页1 1）加大）加大B/d B/d；2 2）提高）提高(w w)；3 3）提高）提高V V；4 4）调整调整相对间隙相对间隙；=-5)5)降低降低轴承表面粗糙度度，减小轴承表面粗糙度度，减小hh。第32页，本讲稿共38页如果如果轴承的热平衡条件不满足，即温升大，轴承的热平衡条件不满足，即温升大，可采取的措施：可采取的措施：1 1）减小）减小B/dB/d；使；使Q

12、Q3 3）降低）降低；t t,f4 4）降低）降低 V V。2 2）加大加大相对间隙相对间隙；加大润滑油的流量加大润滑油的流量减少发热量减少发热量第33页，本讲稿共38页相对间隙相对间隙润滑油流量润滑油流量Q油的平均温度油的平均温度Q的优化值域的优化值域相对间隙相对间隙对对 和平均温度和平均温度 的影响的影响第34页，本讲稿共38页其他条件不变，外载荷其他条件不变，外载荷F增大增大,对滑动轴承对滑动轴承有何影响？有何影响？第35页，本讲稿共38页 :已知已知d=60mm,B=60mm,n=960r/min,轴瓦材轴瓦材料的料的求轴承能承受的最大径向载荷求轴承能承受的最大径向载荷F。解：解：F=

13、35880N10-1第36页，本讲稿共38页推荐的轴承宽径比推荐的轴承宽径比 返回返回轴承名称轴承名称B/dB/d轴承名称轴承名称B/dB/d汽车及航空活塞发动机曲轴主汽车及航空活塞发动机曲轴主轴承轴承0.751.0.751.7575铁路车辆轮轴支承铁路车辆轮轴支承1.82.01.82.0柴油机曲轴主轴承柴油机曲轴主轴承0.62.00.62.0汽轮机主轴承汽轮机主轴承0.41.00.41.0柴油机连杆轴承柴油机连杆轴承0.61.50.61.5冲剪床主轴承冲剪床主轴承1.02.01.02.0机床主轴承机床主轴承0.81.20.81.2电动机主轴承电动机主轴承0.51.50.51.5轧钢机轴承轧钢机轴承0.60.90.60.9齿轮减速器轴承齿轮减速器轴承0.61.50.61.5第37页，本讲稿共38页返回25页第38页，本讲稿共38页