动压滑动轴承
2、轴瓦的定位 轴瓦与轴承座不允许有相对移动。可采用的固定方式:a.两端做出凸 轴瓦与轴承座不允许有相对移动。可采用的固定方式:a.两端做出凸 b.紧定螺钉或销钉 c.剖分面上冲出定位唇 紧定螺钉或销钉。 剖分面上冲出定位唇。 缘。b.紧定螺钉或销钉。c.剖分面上冲出定位唇。
滑动轴承的简介
3、轴瓦与轴承座的配合 为提高轴瓦的刚度、散热性及与轴承座孔的同心度,一般采用较的过 盈紧配合。 4、油沟及油槽 为了把润滑油导入整个摩擦面,轴瓦或轴颈上需开设油沟或油槽。 为了把润滑油导入整个摩擦面,轴瓦或轴颈上需开设油沟或油槽。 轴向油沟的长度应稍短于轴瓦宽 液体润滑轴承,油沟不开在压力区内, 液体润滑轴承,油沟不开在压力区内,否则破坏油膜的连续性及承载 能力。 能力。
Fa Fa Fa Fa
图1-5 止推滑动轴承
空心式:轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件比实心式好。 空心式:轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件比实心式好。 单环式:利用轴颈的环形端面作为止推面,结构简单,润滑方便,可承受双荷。 单环式:利用轴颈的环形端面作为止推面,结构简单,润滑方便,可承受双荷。广 泛用低速、轻载的场合。 泛用低速、轻载的场合。 多环式:承载能力大,可承受双向轴向载荷。但各环间载荷分布不均匀。 多环式:承载能力大,可承受双向轴向载荷。但各环间载荷分布不均匀。
∂p ∂τ pdydz + τ dxdz − p + dx dydz − τ + dy dxdz = 0 ∂x ∂y
整理得: 整理得:
∂p ∂τ = − ∂y ∂x
∂u 由牛顿粘性定律知: 由牛顿粘性定律知: τ = − η ∂y
压力沿X 压力沿X方向与速度沿 方向的变化关系: Y方向的变化关系:
图1-1 汽轮机
图1-2汽车发动机
滑动轴承的简介
二 滑动轴承的主要结构形式
1 整体式径向滑动轴承
油杯孔 轴承座 螺纹孔
整体轴套
图1-3 整体式径向滑动轴承
特点:结构简单,成本低廉。 特点:结构简单,成本低廉。 磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整; 磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整;只能沿轴向装拆 应用:低速、 应用:低速、轻载或间歇性工作的机器中。
流体动压滑动轴承
姓名 学号 导师
吴兵 11721164 王小静
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目录
滑动轴承的简介 动压润滑的基本原理 流体动压滑动轴承试验 参考文献
滑动轴承的简介
一 概述
滑动轴承,在滑动摩擦下工作的轴承。其特点是工作平稳、可靠、无噪声。 滑动轴承,在滑动摩擦下工作的轴承。其特点是工作平稳、可靠、无噪声。 在以下工况中: 载荷特重, 精度特高, 转速特大, 尺寸特大或特小, 在以下工况中:①载荷特重,②精度特高,③转速特大,④尺寸特大或特小,⑤ 特殊结构(要求轴承剖分)滑动轴承较滚动轴承更具优势。因而在汽轮机、 特殊结构(要求轴承剖分)滑动轴承较滚动轴承更具优势。因而在汽轮机、离心式 压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。此外,低速而带有冲击的机器( 压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。此外,低速而带有冲击的机器( 如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等)也常用滑动轴承。 如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等)也常用滑动轴承。
s
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流体动压滑动轴承试验
流体动压滑动轴承试验,包括静特性试验和动特性试验两大类。 流体动压滑动轴承试验,包括静特性试验和动特性试验两大类。所谓 静特性是轴心处于静平衡线旋转,二五外界激振的情况下, 静特性是轴心处于静平衡线旋转,二五外界激振的情况下,轴承的静态性 相比之下, 能。相比之下,动特性则是轴心在外界激振力的作用下处于静平衡线附近 旋转时轴承的动态性能。 旋转时轴承的动态性能。
∂p (1)建立油膜压力变化 与油的粘度 η 、 ∂x 油膜厚度 h 及板速 U 的关系
(2)油膜压力在 x 方向的分布规律为 px =
F P
px
v
∫
0
s
x
dp dx = dx
h − h0 ∫ 6 η U h 3 dxx 0
x
c
b ho
o
a
(3)油膜承载能力 ) P =
x
y
∫
0
x h − h0 p x dx = ∫ ∫ 6 η U dx dx 3 h 0 0
h ∂p U 当 y = h 时, u = 0 , 则 c 1 = − ⋅ − 2η ∂x h
U
流速方程: 流速方程:流速沿油膜后方向的分布规 U ( h − y ) 律 1 ∂p
u=
h
−
2η ∂x
⋅
(h − y) y
线性项线性项-剪切流
非线性项非线性项-压力流
动压润滑的基本理论
4、流量连续条件:x方向单位宽度流量为常数(无端泄) 流量连续条件: 方向单位宽度流量为常数(无端泄)
动压润滑的基本理论
二、流体动压润滑基本方程-雷诺方程
1、模型建立:相互倾斜AB板, B 静止、 A板速度为U 2、假设:(1)忽略油层的重力和惯性力影响; (2)润滑油不可压缩;忽略粘压效应; (3)油压沿膜厚方向不变; (4)油为牛顿流体,处于层流状态。
U
动压润滑的基本理论
3、力平衡条件
∑X = 0
动压润滑的基本理论
b)如果板A与板 不平行,板间的间隙沿运动方向由大变小,则板间的油层速 )如果板 与板 不平行,板间的间隙沿运动方向由大变小, 与板B不平行 度分布沿x方向不可能恒为线性分布 因为进油口大,出油口小, 方向不可能恒为线性分布( 度分布沿 方向不可能恒为线性分布(因为进油口大,出油口小,若速度分 布相同则必然导致进油多出油少,这显然不符合流量连续原理,因而是不 布相同则必然导致进油多出油少,这显然不符合流量连续原理, 可能的),要保证流量连续,进油口的速度分布只能是图示的上凸分布, ),要保证流量连续 可能的),要保证流量连续,进油口的速度分布只能是图示的上凸分布, 而出油口的速度分布只能是下凸的。由于油层( 而出油口的速度分布只能是下凸的。由于油层(坐标 y 处)在进油口的速 度小于出油口的速度, 之间的油压大于进、 度小于出油口的速度,说明截面 a-a、c-c之间的油压大于进、出油口的油 、 之间的油压大于进 也就是说间隙中形成了压力油膜。由于油压是各向同性的, 压,也就是说间隙中形成了压力油膜。由于油压是各向同性的,因此作用 在板A上的油压构成一个合力将板 向上顶,要保证板A相对于板 上的油压构成一个合力将板A向上顶 相对于板B在 方向 在板 上的油压构成一个合力将板 向上顶,要保证板 相对于板 在y方向 无相对运动,必须给板A施加一个向下的力 以平衡油压向上的合力。 施加一个向下的力F以平衡油压向上的合力 无相对运动,必须给板 施加一个向下的力 以平衡油压向上的合力。由此 可知,这种情况下, 是能够承受一定载荷F的 可知,这种情况下,板A是能够承受一定载荷 的。这种借助相对运动而在 是能够承受一定载荷 轴承间隙中形成的压力油膜称为动压油膜。 还表明: 轴承间隙中形成的压力油膜称为动压油膜。图b还表明:从截面 还表明 从截面a-a到c-c 到 之间,各截面速度分布是不相同的,但必有一截面b-b,油的速度呈三角形 之间,各截面速度分布是不相同的,但必有一截面 , 分布。 分布。 动压油膜形成的必要条件 :a)楔形间隙 ; 相对滑动、速度方向大口进出; b)相对滑动、速度方向大口进出; 供油充分、一定粘度。 c)供油充分、一定粘度。
滑动轴承的简介
三 轴瓦结构
轴瓦应具有一定的强度和刚度,要固定可靠,润滑良好,散热容易, 便于装拆和调整。轴瓦固定在轴承座上,轴瓦表面常浇铸一层减摩材料, 称为轴承衬,厚度从零点几个毫米到6毫米。为使轴承衬固定可靠,可在轴 瓦上作出沟槽。 1、轴瓦的形式和构造
整体式 — 轴套
剖分式
厚壁轴瓦:壁厚 外径 外径>0.05 厚壁轴瓦:壁厚/外径 薄壁轴瓦: 壁厚/外径 外径<0.04 薄壁轴瓦 壁厚 外径
动压润滑的基本理论
一、动压油膜形成的理论
图2-1 两相对运动平板间油层中的速度和压力分布 a)两平行板间充满润滑油,板B静止,板A以速度v向左运动。在速度不是很 两平行板间充满润滑油, 静止, 以速度v向左运动。 大的情况下,两平行板之间的润滑油呈层流状态,各流层的速度沿板长度 大的情况下,两平行板之间的润滑油呈层流状态, 方向始终呈三角形分布。由于各层流速恒定,因此作用在油层上的油压既 方向始终呈三角形分布。由于各层流速恒定, 不会增大,也不会减小(恒为大气压)。因此,若忽略板A的质量,则板A 不会增大,也不会减小(恒为大气压)。因此,若忽略板A的质量,则板A )。因此 不会下沉,但若板A上承受载荷F时,由于在竖直方向无油压的合力与F平衡 不会下沉,但若板A上承受载荷F 由于在竖直方向无油压的合力与F ,于是板A将逐渐下沉,直到与板B接触。显然,这种情况下板A不能承受载 于是板A将逐渐下沉,直到与板B接触。显然,这种情况下板A 荷F 。
滑动轴承的简介
表1-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
滑动轴承的简介
五 润滑剂的选用
轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗,减少磨损, 轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗,减少磨损,同时还起到冷却吸振 防锈等作用。轴承能否正常工作,和选用润滑剂正确与否有很大关系。 防锈等作用。轴承能否正常工作,和选用润滑剂正确与否有很大关系。 液体润滑剂--润滑油 液体润滑剂--润滑油 -润滑剂分为 半固体润滑剂— 半固体润滑剂—润滑脂 固体润滑剂
良好的导热性、工艺性、经济性等 良好的导热性、工艺性、
能同时满足上述要求的材料几乎没有的,工程上常用浇铸或压合的方法 将两种不同的金属组合在一起,性能上取长补短。常用的轴瓦和轴承衬材料 有下列几种: 1)轴承合金(通称巴氏合金或白合金)a、锡锑轴承合金 b、铜锡合金 2)青铜 3)特殊性能的轴承材料 a、含油轴承 b、铸铁 c、橡胶轴承 d、塑料轴承