15滑动轴承全解
论滑动轴承(轴瓦)的刮研及在齿轮基座应用的解检方法
①测量旧轴瓦的顶隙、侧隙。②测量主轴的水平度、串量。 ③检查主轴是否光滑,是否有锈蚀、碰伤等缺陷,如有应设法消 除。④测量旧轴瓦接合面瓦口垫片的厚度,并做好记号,保存好。
1 型钢轧机齿轮基座的轴瓦结构 该齿轮基座的轴瓦结构为剖分式,由上、下两半瓦组成,上
轴瓦开有油孔和油沟。轴瓦上的油孔用来供应润滑油,油沟的作 用是使润滑油均匀分布。油沟应开在非承载区。为防止轴瓦与 轴承座之间产生轴向和周向的相对移动,该轴瓦轴向定位采用 凸缘定位,周向定位采用销钉定位。
(1)初刮上、下轴瓦。首先在主轴对应的位置上涂上红丹粉, 将轴瓦用天车吊至主轴轴瓦位处,并向正反方向转动两三圈(因 为此齿轮基座传动形式为往复式,主轴工作时转动方向也是正 反方向,如果主轴工作方向单一,则精刮研时转动方向需要保 持与工作转动方向一致),接着将轴瓦吊起,根据轴瓦上着色点 的分布情况进行粗刮。初刮时手法可以重一些,多刮去一些金 属,以便加快刮研进度。当接触面积达到半数以上时,就该细刮 了。在细刮阶段手法要稳,直到接触角(一般接触角度为 90° 110°)范围内的接触斑点均匀密布,接触面积大于 80% 。
收稿日期 :2019-04 作者简介 :贾南,生于 1985 年,男,工程师,研究方向 :钢铁行业机械设备方面。
3.3 旧轴瓦的检验 ①瓦座、轴瓦、三根齿轮轴做好记号并依次吊出。②拆下的
轴瓦座连同旧轴瓦,应该仔细检查。观察轴瓦的颜色 ;检验轴瓦 的磨损情况 ;通过敲击方法检验瓦背与瓦座接触情况 ;并结合 旧轴瓦的顶隙、侧隙数据决定是否更换新瓦。 3.4 如果需更换新瓦,轴瓦刮研的步骤 3.4.1 刮研瓦背
流体动压润滑径向滑动轴承计算举例
流体动压润滑径向滑动轴承计算举例
试设计一流体动压润滑径向滑动轴承。
其径向外载荷为 5000N ,轴颈转速为960r/min ,轴颈所允 许的最小直
径为20mm 。
解:
工作载荷HN 〕 ^000~
轴馬宽径叱引d
卷考值 [―TT ----- 1 轴颈直径贞mm]
歹且1 00 ▼ r 自定义'
轴转速
960
开赠i 计算
混合润滑计算
rt 十算结果显示
釉承压强(MPaJ 12.5000 釉頑速度〔“旳]1 0053 r 使用参考间隍计算
3)估算轴承间隙
卩间隙计算结果显示
直径间003
相对间隙
0.0015
计算间隙
4)选择材料
包角选择n iso
ZCuSn10P1
J
许用摄大压强〔忖pa] 许用摄丈速度丽畑 许用 pv®(Mpa x m/s ) 材料属性 15
10
15 踢音洞
材料适用场合
用于中速、重戟及受变载荷的轴承.用于中速、
承°
中载的轴 参考值
轴承平均压强12.500MPa 轴承平均速度
1. OOSm/s pv® 1
2.566M Pa.m/s
5)流体动压润滑计算结果
1) 选择轴承的内径
二
101
12.5663
0.00110
席自定文相对间隙
输入自定义相对间隙值: |0.0015
匚吝输入已知裁量
轴承相
(从
略)
6)根据计算结果需要重新设计,按“返回”按钮,即可以得到可行方案。
流体力学作业1
流体⼒学作业11.⼯程流体⼒学《科学出版社》18页,例1-3图1-5是滑动轴承⽰意图,直径60d mm =,长度140L mm =,间隙0.3mm δ=,间隙中充满了运动粘度6235.2810/m s ν-=?,密度3890/kg m ρ=的润滑油。
如果轴的转速500/min n r =,求轴表⾯磨擦阻⼒f F 和所消耗的功率p 的⼤⼩。
解:假设间隙是同⼼环形,因δ d ,间隙中的速度分布直线分布规律()u u r =,轴表⾯的速度梯度为60du rw dn dr πδδ== ⼜运动粘度µ=ργ=3.14ⅹ210-(Pa s ?)摩擦表⾯积 A dL π=根据⽜顿内摩擦定律,作⽤在轴表⾯的摩擦阻⼒为 f F =duA drµ?=4.33N 摩擦阻⼒消耗的功为 2260f f d n P F rw F π==?=6.8W 2. ⼯程流体⼒学《科学出版社》 46-47页,例2-4试推导装满液体的圆柱形容器,如图2-19所⽰,在下述条件下绕垂直轴作等⾓速度旋转时的压强表达ω式(a )容器的顶盖中⼼处开⼝(b )容器的顶盖边缘处开⼝解:等⾓速度旋转时压强的⼀般表达式为:22()2w r p g z c gρ=-+ (1)(a) 顶盖中⼼处开⼝则00,0r z p p ===时,,代⼊(1)式得0c p =,于是压强公式为:220()2w r p p g z gρ=+-(b )顶盖边缘开⼝,则0,0r R z p p ===时,得此时压强公式为2220()[]2w R r p p g z gρ-=-+3. ⼯程流体⼒学《科学出版社》 55-56页,例2-6如图2-26所⽰⼀弧形闸门,半径7.5R m =,挡着深度 4.8h m =的⽔,其圆⼼⾓43α=,旋转轴的位置距底为 5.8H m =,闸门的⽔平投影 2.7CB a m ==,闸门的宽度 6.4b m = 试求作⽤在闸门上的总压⼒的⼤⼩和压⼒中⼼。
2010级第十章滑动轴承解读
教学基本要求
滑动轴承
1.了解摩擦状态、滑动轴承的类型、特点和应用 2.了解滑动轴承的结构、材料及润滑 3.掌握滑动轴承的失效形式及设计准则 4.掌握油膜承载机理及液体滑动轴承的设计计算方法 重点与难点 1.滑动轴承的失效形式及设计准则 2.压力油膜承载机理
10.1
滑动轴承的分类
概述
根据所承受载荷的方向、滑动轴承可分为径向轴承、推力轴承两大类。 根据轴系和拆装的需要,滑动轴承可分为整体式和剖分式两类。 根据颈和轴瓦间的摩擦状态,滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴承和 非液体摩擦滑动轴承 根据工作时相对运动表面间油膜形成原理的不同,液体摩擦滑 动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴承,简称动 压轴承和静压轴承。
在跑合阶段结束后应清洗零件,更换润滑油。
磨损分类
按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同 把磨损分为: 1.磨粒磨损
由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬 质颗粒,对摩擦表面起到切削或刮擦作用,从而引起表层材 料脱落的现象,称为磨粒磨损。
减轻磨粒磨损:满足润滑条件,合理地选择摩擦副的材 料、降低表面粗糙度值以及加装防护密封装置等。
一.润滑剂
1.润滑油
主要有矿物油、合成油、动植物油等,其中应用最广 泛的为矿物油。 粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小,粘度 愈大,内摩擦阻力就愈大,液体的流动性就愈差。
粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度(恩氏粘度)等 表示。我国的石油产品常用运动粘度来标定。
1 )粘度:
牛顿的粘性液体的摩擦定律
n——轴颈转速(r/min)
[pv]——pv的许用值(N/mm2.m/s)
3)验算轴承的vm 值
m
d m n
(NEW)杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)
第1章 平面机构的自由度和速度分析 1.1 复习笔记 1.2 课后习题详解 1.3 名校考研真题详解
第2章 平面连杆机构 2.1 复习笔记 2.2 课后习题详解 2.3 名校考研真题详解
第3章 凸轮机构
3.1 复习笔记 3.2 课后习题详解 3.3 名校考研真题详解 第4章 齿轮机构 4.1 复习笔记 4.2 课后习题详解 4.3 名校考研真题详解 第5章 轮 系 5.1 复习笔记 5.2 课后习题详解
图1-2-1 唧筒机构
图1-2-2 回转柱塞泵
图1-2-3 缝纫机下针机构
图1-2-4 偏心轮机构 答:机构运动简图分别如图1-2-5~图1-2-8所示。
1-5至1-13.指出(图1-2-9~图1-2-17)机构运动简图中的复合铰链、局
部自由度和虚约束,计算各机构的自由度。
解:(1)图1-2-9所示机构的自由度为 (2)图1-2-10中,滚子1处有一个局部自由度,则该机构的自由度为 (3)图1-2-11中,滚子1处有一个局部自由度,则该机构的自由度为 (4)图1-2-12所示机构的自由度为
(5)图1-2-13所示机构的自由度为 (6)图1-2-14中,滚子1处有一个局部自由度,则该机构的自由度为 (7)图1-2-15中,滚子1处有一个局部自由度,A处为三个构件汇交的 复合铰链,移动副B、B'的其中之一为虚约束。则该机构的自由度为 (8)图1-2-16中,A处为机架、杆、齿轮三构件汇交的复合铰链。则该 机构的自由度为 (9)图1-2-17所示机构的自由度为 1-14.求出图1-2-18导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速比。
2015研、厦门大学2011研]
【答案】自由度大于0,且自由度数等于原动件数
2.两构件通过______或______接触组成的运动副称为高副。[常州大学 2015研]
《机械设计基础》4版 教学资源 教材习题解答 滑动轴承设计
习题与参考答案一、复习思考题1 设计液体动力润滑滑动轴承时,为保证轴承正常工作,应满足哪些条件?2 试述径向动压滑动轴承油膜的形成过程。
3 就液体动力润滑的一维雷诺方程30)(6h h h v x p-=∂∂η,说明形成液体动力润滑的必要条件。
4 液体动力润滑滑动轴承的相对间隙ψ的大小,对滑动轴承的承载能力、温升和运转精度有何影响?5 有一液体动力润滑单油楔滑动轴承、在两种外载荷下工作时,其偏心率分别为6.01=χ、8.02=χ,试分析哪种情况下轴承承受的外载荷大。
为提高该轴承的承载能力,有哪些措施可供考虑?(假定轴颈直径和转速不允许改变。
)6 不完全液体润滑滑动轴承需进行哪些计算?各有何含义?7 为了保证滑动轴承获得较高的承载能力,油沟应做在什么位置?8 何谓轴承承载量系数C p ?C p 值大是否说明轴承所能承受的载荷也越大?9 滑动轴承的摩擦状态有哪几种?它们的主要区别如何? 10 滑动轴承的主要失效形式有哪些?11 相对间隙ψ对轴承承载能力有何影响?在设计时,若算出的h min 过小或温升过高时,应如何调整ψ值?12 在设计液体动力润滑径向滑动轴承时,在其最小油膜厚度h min 不够可靠的情况下,如何调整参数来进行设计?二、选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是 。
A. 确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C. 计算轴承内部的摩擦阻力D. 控制轴承的压强P2 在题2图所示的几种情况下,可能形成流体动力润滑的有 。
3 巴氏合金是用来制造 。
A. 单层金属轴瓦B. 双层或多层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中, 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。
A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大6 不完全液体润滑滑动轴承,验算][pv pv ≤是为了防止轴承 。
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案15-18章答案
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案15-18章答案15-1答滑动轴承按摩擦状态分为两种:液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承。
液体摩擦滑动轴承:两摩擦表面完全被液体层隔开,摩擦性质取决于液体分子间的粘性阻力。
根据油膜形成机理的不同可分为液体动压轴承和液体静压轴承。
非液体摩擦滑动轴承:两摩擦表面处于边界摩擦或混合摩擦状态,两表面间有润滑油,但不足以将两表面完全隔离,其微观凸峰之间仍相互搓削而产生磨损。
15-2解(1)求滑动轴承上的径向载荷(2)求轴瓦宽度(3)查许用值查教材表15-1,锡青铜的,(4)验算压强(5)验算值15-3解(1)查许用值查教材表15-1,铸锡青铜ZCuSn10P1的,(2)由压强确定的径向载荷由得(3)由值确定的径向载荷得轴承的主要承载能力由值确定,其最大径向载荷为。
15-4解(1)求压强(5)求值查表15-1,可选用铸铝青铜ZCuAl10Fe3 ,15-5证明液体内部摩擦切应力、液体动力粘度、和速度梯度之间有如下关系:轴颈的线速度为,半径间隙为,则速度梯度为磨擦阻力摩擦阻力矩将、代入上式16-1解由手册查得6005 深沟球轴承,窄宽度,特轻系列,内径,普通精度等级(0级)。
主要承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷;可用于高速传动。
N209/P6 圆柱滚子轴承,窄宽度,轻系列,内径,6级精度。
只能承受径向载荷,适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合,其径向尺寸轻紧凑。
7207CJ 角接触球轴承,窄宽度,轻系列,内径,接触角,钢板冲压保持架,普通精度等级。
既可承受径向载荷,又可承受轴向载荷,适用于高速无冲击, 一般成对使用,对称布置。
30209/P5 圆锥滚子轴承,窄宽度,轻系列,内径,5级精度。
能同时承受径向载荷和轴向载荷。
适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处,成对使用,对称布置。
16-2解室温下工作;载荷平稳,球轴承查教材附表1,(1)当量动载荷时在此载荷上,该轴承能达到或超过此寿命的概率是90%。
第十二章 滑动轴承解剖
非金属材料:塑料、橡胶
§12-4 滑动轴承的失效形式和润滑 滑动轴承的失效形式及常用材料1
第十二章 滑动轴承
1.教学基本要求 ⑴了解滑动轴承的特点和应用场合 ⑵了解滑动轴承的典型结构、轴瓦材料及其选用原则 ⑶掌握不完全液体摩擦滑动轴承的失效形式、设计准则、
设计原理及设计方法 ⑷掌握流体动力润滑的基本方程--雷诺方程 ⑸掌握流体动力润滑径向轴承的设计原理及设计方法
2.重点 (1)不完全液体摩擦滑动轴承的设计准则;(2)流体动力 润滑的基本方程 3.难点
三、轴承的分类 按摩擦的性质:滑动轴承和滚动轴承。 按能承受载荷的方向:向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。 (或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承)。
按润滑状态:非全液体润滑滑动轴承、液体润滑滑动轴承、 自润滑轴承
按承载机理,滑动轴承分为:液体动压轴承、液体静压轴承
四、滑动轴承的特点
滑动轴承概述 滑动轴承概述2
流体动力润滑径向轴承的设计方法
本章知识点框图
结 推力滑动轴承
轴 油孔 轴向
构整体式Biblioteka 瓦周向类 型向心滑动轴承
对开式 调心式
结 构
油槽
斜向 螺旋
滑
轴瓦 材料(表12-2)
动 轴
组 成
轴颈
润滑方式(p56-57)
承
润滑 润滑剂(表12-3、4)
p [ p]
非液体 维持边界油膜
pv [ pv]
摩
液体
Fa
Fa
Fa
空心式
单环式
多环式
◆ 空心式:轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心式的改善。 ◆ 单环式:利用轴颈的环形端面止推,结构简单,润滑方便,广泛用
机械设计中的滑动轴承设计部分完整全解
三、滑动轴承特点 滑动轴承特点 工作平稳,可靠,无噪音,如能保证液体摩擦可大大减少摩 工作平稳,可靠,无噪音, 擦损失和表面磨损,有一定的吸振能力,但起动摩擦阻力大。 擦损失和表面磨损,有一定的吸振能力,但起动摩擦阻力大。 四、轴承设计应解决的问题 决定轴承的结构和型式; 决定轴承的结构和型式; 选择轴瓦和轴承衬的结构和材料; 选择轴瓦和轴承衬的结构和材料; 轴承强度和刚度的计算; 轴承强度和刚度的计算; 润滑剂和润滑方式的选择; 润滑剂和润滑方式的选择; 保证润滑而考虑的温度、压力分布、轴承间隙; 保证润滑而考虑的温度、压力分布、轴承间隙; 轴承的热平衡计算。 轴承的热平衡计算。
2、刮伤 、 进入轴承间隙中的硬颗粒或轴颈表面粗糙的轮廓峰顶, 进入轴承间隙中的硬颗粒或轴颈表面粗糙的轮廓峰顶,在 轴承上划出线状伤痕,导致轴承因刮伤失效。 轴承上划出线状伤痕,导致轴承因刮伤失效。 3、咬粘(胶合) 、咬粘(胶合) 当轴承温升过高,载荷过大,油膜破裂时, 当轴承温升过高,载荷过大,油膜破裂时,或在润滑油 供应不足条件下, 供应不足条件下,轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘 附和迁移,从而造成轴承损坏。 附和迁移,从而造成轴承损坏。咬粘有时甚至可能导致相 对运动终止。 对运动终止。
二、轴承材料
P↑、n↑、间隙小、表面 、 、间隙小、 硬度低、 尘土、 硬度低、塑性好和 、金属磨屑能 尘土 粗糙、 粗糙 ㈠、轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。 轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料 、 ㈠、轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。 润滑不良等容易发 弹性系数低的材料 嵌入轴瓦材料中而 生粘着 具有良好的顺应性 不外露的性能 轴承材料性能应满足以下主要要求: 轴承材料性能应满足以下主要要求: 1、良好的减摩性,耐磨性和抗咬粘性 、良好的减摩性,
第10章滑动轴承分析计算题
第10章滑动轴承分析计算题1某一非液体摩擦径向滑动轴承,轴颈转速B/d=1.0,轴瓦表面粗糙度R z1=6.3 m m,轴颈粗糙度R z2=3.2 m m,轴转速n=500 r/min,径向载荷F r=50kN。
若要轴承达到液体摩擦,润滑油动力粘度为多少Pa s?【解】解题思路为:确定[h min]和h min;分别在最大和最小半径间隙情况下,δ→χ→C p→η,取η较大值。
1) 确定定允许的最小油膜厚度根据公式(10-23),取h min=[ h min]=S(R z1+ R z2)=2×(6.3+3.2)=19m m=0.019mm2)确定最大和最小相对间隙根据和偏心率,001475.02/200019.011max min ×−=ψ−=χr h =0.8711 4)确定轴承的承载量系数(索莫菲尔德数)根据轴承的宽径比,查表10-6得,C p 或S o =(4.408+7.772)/2=6.093 (线性插值)5)确定润滑油的粘度根据公式(10-21)vBF C p ηψ=22其中,轴承速度100060500200100060×××π=×π=dn v =5.236 m/s 得 2.0236.5093.62001475.050000222××××=ψ=ηvB C F p =0.00852MPa s 如果安全系数S 取3,重新计算如下1) 确定定允许的最小油膜厚度根据公式(10-23),取 h min =[ h min ]=S (R z1+ R z2)=3×(6.3+3.2)=19m m=0.0285 mm2)确定最大和最小相对间隙 根据 和思考:要求最小油膜厚度增大,则润滑油的粘度应增大。
或者说明润滑油的粘度增大,滑动轴承的承载能力提高了。
如果安全系数S取3,按照最小相对间隙计算如下1) 确定定允许的最小油膜厚度根据公式(10-23),取h min=[ h min]=S(R z1+ R z2)=3×(6.3+3.2)=19m m=0.0285 mm2)确定最大和最小相对间隙根据和。
滑动轴承广义雷诺方程的一维快速解法
滑动轴承广义雷诺方程的一维快速解法
一维滑动轴承广义雷诺方程(Generalized Reynolds Equation)是一种描述
液体在滑动轴承中流动规律时常用到的方程,它包括物理、流变、传热和磨损方面的考虑。
它具有复杂的非线性特点,一般各种计算方法耗时长。
而一维快速解法则可以有效解决这一问题。
一维快速解法是把雷诺方程拆分为多个一维算式,以此减少满足边界条件的计
算量,以节省解程的计算量。
首先,用离散差分方法离散来求解雷诺方程。
然后,根据分区节点的数值,求得雷诺方程的解。
利用这种方法,液体在滑动轴承中的流动压力和流速可以在较短的时间内求得。
此外,快速解法还能根据滑动轴承的特点,把计算的负担分配到各个分区节点。
比如,可以把计算负担分配到靠近轴承节点的分区,使负荷1/2时间较为均匀,从而减轻计算量。
总之,一维快速解法可以有效减少滑动轴承中液体流动传热磨损等模型计算工
作量,从而提升效率。
相比传统计算方法,所求得的解更接近实际,能及时准确得到真实结果,是一种有效而且快捷的模拟方法。
《机械设计基础》第十二章-滑动轴承解析
1、含油轴承 用粉末冶金法制得,具有多孔性组织,空隙内可贮存润滑 油,加一次油可使用较长时间,用于加油不方便的场合
2、灰铸铁、耐磨铸铁 低速轻载场合 3、橡胶轴承 具有较大的弹性,能减轻振动使运转平稳 4、塑料轴承 摩擦系数低,可塑性、跑合性能良好,耐磨,耐蚀
导热性差,膨胀系数大,容易变形,一般作轴承衬使用
上轴瓦为非承载区。
F
润滑油应由非承载区引入,所以在顶部
开进油孔。
在轴瓦内表面,以进油口为中心沿纵向、 斜向或横向开有油沟,以利于润滑油均匀分布 在整个轴颈上。
油沟的形式
B
一般油沟离轴瓦端面保持一定距离,以防止漏油。
当载荷垂直向下或略有偏斜时,轴承中分面常为水平方向。 当载荷方向有较大偏斜时,则轴承中分面斜着布置(通常倾斜45º)。
跑合,常用于高速、重载的轴承。
价格较贵,机械强 度较差,只能作为轴承 衬材料浇铸在钢、铸铁 或青铜轴瓦上。青铜的 导热性良好。
这种合金在110 ℃左右开始软化,为了安全,在设计、运行中常 将温度控制在70℃~80℃。
2、铅锑轴承合金
各方面性能与锡锑轴承合金相近,但这种材料较脆,不宜承受较 大的冲击载荷。一般用于中速、中载的轴承。
§12-1 滑动轴承的特点、应用
一、滑动轴承的特点
优点:1)普通滑动轴承结构简单,制造、拆装方便; 2)具有良好的耐冲击性和吸振性; 3)运转平稳,旋转精度高; 4)高速时比滚动轴承的寿命长; 5)可做成剖分式。
缺点:1)维护复杂; 2)润滑条件高; 3)边界润滑时轴承的摩擦损耗较大。
二、滑动轴承的应用
根据上述计算,可知选用铸锡锌铅青铜(ZQSn6-3-3)作为轴瓦材 料是足够的,其[p]=8N/mm2,[pv]=10N·m/(mm2·s)。
机械设计习题集答案第十七章 滑动轴承 (解答)
π dn π × 90 × 90 = 60 × 1000 60 × 1000
pv = 12. 346×0. MPa·m/s = 5. 424 236MPa·m/s 3)选择轴瓦材料:查表 14-2,选轴瓦材料为 ZCuSn10P1
[ p ] = 15MPa〉 p
, [V ] = 10m / s〉V
,
解17-1
第十七章
17-4
滑动轴承设计
一非液体润滑径向滑动轴承,轴颈直径 d = 200 mm,轴承宽度 B = 200 mm,
轴承材料为 ZCuAl10Fe3。 试求: 当轴转速 n = 120 r/min 时, 轴承允许的最大径向载荷。 解答:1)根据轴承材料为 ZCuAl10Fe3 查出:[p] = 15 MPa,[pv] = 12 MPa·m/s, [v ] = 4 m/s 。 2)求轴承允许的最大径向载荷:轴承所能承受的最大径向载荷必须同时满足以下 两个要求:① F≤[p]dB = 15×200×200 = 600 000 N ② F≤
kN,轴承直径 d=90 mm,转速 n=90 r/min。设计此滑动轴承,并选择润滑剂牌号。 解答:1)选择轴承的宽径比,确定轴承宽度:取 2)计算 p、v 及 pv 值:
p =
v =
B = 1,则B = d = 90 mm d
3
F 100 × 10 = Bd 90 × 90
MPa = 12. MPa 346 m/s = 0. m/s 424
[ pv] = 15MPa ⋅ m / s〉 pv
。
4)选择润滑剂牌号:查表 14-3,选用牌号为 L-XAAMHA3 的润滑脂。
分析与思考:滑动轴承润滑的目的是什么?常用的润滑剂有哪些种类?润滑剂牌号如何选择?
滑动轴承详解
此式说明压力沿x方 向的变化率与速度 梯度沿y方向的变化 率成正比。
流体动压力的形成和压力油膜承载原理
靠运动表面带动粘性流体以足够的速度流经收敛形间 隙时,流体内所产生压力叫流体动压力 间隙内具有动压力的油层称为流体动压油膜
3.形成流体动压的条件
形成流体动压的必要条件是:
(1)流体必须流经收敛间隙, 而且间隙倾角越大则产生的 油膜压力越大。 (2)流体必须有足够的速度
材料 材料
钢 轴承合 或 金或 铸 铅青铜 铁 轴承
合金 铸 轴承 铁 合金
应用场合
用于高速重载 有冲击的轴承
用于振动及冲击 载荷下的轴承 用于平稳载荷下 工作的轴承
轴承衬厚度
s = 0.01d
s = 0.01d s = 0.01d
青 轴承 铜 合金
用于高速重载的 重要轴承
s = 0.01d
沟槽形状
• 非液体摩擦滑动轴承: 结构简单,使用方便,但损耗较大。
• 液体摩擦轴承的特点有(与滚动轴承比): (1)在高速重载下能正常工作,寿命长; (2)精度高,液体摩擦轴承磨损小(如葛洲坝电 站推力轴承最近拆卸后发现表面刀痕还
在); (3)滑动轴承可做成剖分式的,能满足特殊 结构的需要;
(4)液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用, 可以吸收震动,缓和冲击;
这两种轴承合金都有较好的跑合性、耐磨性和抗胶合性 但轴承合金强度不高,价格很贵。 在钢或铜制成的轴瓦内表面上浇注一层轴承合金,这层轴承 合金称轴承衬,钢或铜制成的轴瓦基体称瓦背。
(2)青铜 抗胶合能力仅次于轴承合金,强度较高 铸锡磷青铜:减摩、抗磨好,强度高,用于重载。 铅青铜:抗疲劳、导热、高温时铅起润滑作用。 铝青铜:抗冲击强、抗胶合差。
习题12解答----滑动轴承
12.通过直接求解雷诺方程,可以求出轴承间隙中 ④ 润滑油的_____. ① 流量分布; ② 流速分布; ③ 温度分布; ④ 压力分布.
① 是错误的. 13.下列场合采用滑动轴承,其中_____ ① 轴向尺寸小; ② 剖分式结构; ③ 承受冲击载荷; ④ 旋转精度高.
∂ p 6v ( h - h0 ) 3 ∂ x h
表12-8 有限宽度滑动轴承的承载量系数Cp
8.在设计流体动压向心滑动轴承时,若相对间隙、
轴颈转速n、润滑油粘度和轴承宽径比B/d均已 取定时,在保证得到动压润滑的前提下,
偏心率取的越大,则轴承的____ ① ① 轴承的承载能力越大; ② 回转精度越高; ③ 摩擦功耗越大 ④ 油膜厚度越厚 9.设计动压径向滑动轴承时,若轴承宽径比B/d
二. 填空题 1. 整体式径向滑动轴承用于 低速、轻载或间歇性工作的机器中 , ________________________________________
对开式滑动轴承用于 载荷与安装轴承面成一定大小角度; 要求间隙可调,装拆方便 _________________________________________.
⑵ 若F及直径间隙都提高20%,其它条件不变时, 轴承能否达到液体动力润滑状态?
F C PdB
2
hmin r( 1- ) [h]
B/d
解:
(一)求油的最小粘度
1.保证液体润滑的最小油膜厚度hmin
[h] 4 2 (0.4 0.8) 9.6 m [h] 0.0096mm 2.偏心率 [ h]
hmin e
① 5. 计算滑动轴承的最小油膜厚度hmin,其目的是____ ① 验算轴承是否获得液体摩擦; ② 计算轴承的内部摩擦力; ③ 计算轴承的耗油量; ④ 计算轴承的发热量.
流体力学典型题16
第一章 绪论[例1]:一可动和一不动平板别离置于液体中,间距h =0.5mm 。
可动板V =0.25m/s ,水平右移,维持V 不变,加在动板上的外力为2Pa 。
求μ。
解:由dv dyτμ= 由坐标系,按牛顿粘性定律:dv Vdy h=(线性散布) 32410dv V dyhτμ-===⨯ [例2]:[1-15]滑动轴承直径D =20cm,宽b =30cm,液膜厚t =0.08cm,μ=·s ,消耗功率 N e =,求 n =? 若是n =1000rpm ,求 N e =? 解: A =πDb =×10-1 m 2,N e =切力消耗的功率(1)2e f v v N F v A v A t tμμ=⋅=⋅= ,112()9.3810m /s e N t v A μ-==⨯60Dnv π=608.9610rpm 1.49rad /s vn Dπ==⨯= (2)1000rpm n =1.0510m/s 60Dnv π==⨯236.3510W e f v N vF A tμ===⨯注:一、消耗功率全数用于克服粘性阻力;二、应用牛顿粘性定律时,用切向速度。
第二章 流体静力学[例1]:测压计测A 中水的压强。
0.5m h =,10.2m h =,20.25m h =,30.22m h =,酒精相对密度8.0=al d ,水银相对密度6.13=mc d 。
真空计读数500.2510Pa p =⨯真空度,求p 。
解:由等压面:21p p =,43p p =,65p p =,由静压强散布取得:Vyo603mc p p gh ρ=+,254gh p p al ρ-=,132gh p p mc ρ+=,1w p p gh ρ=-联立以上方程,有:ghgh h h g p p w al mc ρρρ--++=2310)(5.081.91025.081.9108.0)2.022.0(81.9106.131025.03335⨯⨯-⨯⨯⨯-+⨯⨯+⨯-= =(计示压强)注:因p o 为计示压强,计算时,未计h 3以上空气压强。
多角度解析滑动轴承
多角度解析滑动轴承
Ullrich Hoeltkemeier
【期刊名称】《《现代制造》》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】关于滑动轴承的市场情况,产品优点以及更多的信息,德国 GGB公司总经理 Klaus Hofmann,市场营销部经理和亚洲销售经理 MathiasSenghaas 做了详细论述。
【总页数】3页(P45-47)
【作者】Ullrich Hoeltkemeier
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】F272.91
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空心式
◆
◆
单环式
多环式
空心式:轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心式的改善。
单环式:利用轴颈的环形端面止推,结构简单,润滑方便,广泛用 于低速、轻载的场合。 ◆ 多环式:不仅能承受较大的轴向载荷,有时还可承受双向轴向载荷。 由于各环间载荷分布不均,其单位面积的承载能力比单环式低50%。
§15―3 轴瓦及轴承衬材料
运转时轴瓦温度升高,由于油的膨胀 系数比金属大, 油自动进入摩擦表 面起到润滑作用。含油轴承加一次油, 可使用较长时间。
橡胶轴承:具有较大的弹性,能减轻振动使运转平稳,可用水润 滑。 常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。 塑料轴承:具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐 蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 缺点:导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此缺陷, 可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。
第15章 滑动轴承
§15-1 摩擦状态 §15-2 滑动轴承的结构型式 §15-3 轴瓦及轴承衬材料
§15-4 润滑剂和润滑装置 §15-5 非液体摩擦滑动轴承的计算
§15-6 动压润滑的基本原理 §15-7 液体动压多油楔轴承简介 §15-8 静压轴承与空气轴承简介
轴承的功用
1、支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度 2、减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
具有足够的机械强度和可塑性
对开式轴承(整体轴套) (虚拟演示)
粘附在轴瓦基体上的薄层材料——轴承衬
§15―3 轴瓦及轴承衬材料
1、轴承合金(白合金、巴氏合金) 1)、锡锑轴承合金 优点: f 小,抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、 容易跑合、是优良的轴承材料,常用于高速、重载的轴承。 缺点:价格贵、机械强度较差; 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。
§15—2 滑动轴承的结构形式
油孔及油槽(油沟)
◆ ◆ ◆
目的:把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。 形式: 按油槽数量分——单油槽、多油槽等。 位置: 轴瓦非承载区内表面。
§15—2 滑动轴承的结构形式
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式,既有利于形成动 压油膜,又起冷却作用。
青铜可以单独制成轴瓦,也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。 锡青铜 → 中速重载 铅青铜 → 中速中载 铝青铜 → 低速重载
§15―3 轴瓦及轴承衬材料
3、具有特殊性能的轴承材料 含油轴承:用粉末冶金法制作的轴承,具有多孔组织,可存 储润滑油。可用于加油不方便的场合。 铸铁:用于不重要、低速轻载轴承。
15
15 8 15
10
15 15
150HBS
45HRC
铸锡青铜 ZCuSn10P1
铸锡青铜 ZCuSn5Pb5Zn5 铸铝青铜 ZCuAl10Fe3
80 60 100
280 280
45HRC
45HRC
12
§15-4 润滑剂和润滑装置
一、 润滑剂 作用:降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 液体润滑剂----润滑油 分类 半固体润滑剂----润滑脂 A 固体润滑剂 y o dy 1. 润滑油
工作温度:t<120℃ 轴承衬
由于巴式合金熔点低
2)、铅锑轴承合金 性能与锡锑轴承合金相近,但较脆不以承受冲击载荷,一般 用于中速中载轴承衬。
§15―3 轴瓦及轴承衬材料
2、青铜 优点:青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达 250 ℃。 缺点:可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。
v
v
§15-1 摩擦状态
在一般机器中,处于以上三种情况的混合状态。 边界摩擦
f
混合摩擦 液体摩擦
oபைடு நூலகம்
摩擦特性曲线 无量纲参数n/p称为轴承特性数。
—动力粘度,p—压强 ,n —每秒转数
ηn/p
§15—2 滑动轴承的结构形式
不完全液体润滑滑动轴承 根据润滑状态 完全液体润滑滑动轴承 液体动压滑动轴承 液体静压滑动轴承
根据能承受载荷的方向 一、向心滑动轴承
向心轴承 (径向轴承) 推力轴承 (止推轴承)
组成:轴承座(座体、盖、螺栓或螺柱) 、轴套(或轴瓦)
整体式径向滑动轴承
对开式轴承(整体轴套) (虚拟演示)
调心滑动轴承。
zc
对开(剖分)式径向滑动轴承
§15—2 滑动轴承的结构形式
轴瓦:
整体轴套
卷制轴套
薄壁轴瓦
厚壁轴瓦
§15―3 轴瓦及轴承衬材料
表15-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能 [p] Mpa
平稳 冲击 25 20
材料及其代号
铸锡锑轴承合金 ZSnSb11Cu6 铸铅锑轴承合金 ZPbSb16Sn16Cu2
[pv] HBS 最高工作 轴径硬度 Mpa.m/s 金属型 砂型 温度℃
20 15 27 30 90 65 110 150 150 280 150HBS
轴承的分类
滑动轴承
轴承
用于特殊场合,如:高速、高精度、 重载、结构上要求剖分等场合。 已标准化,优点多,应用广
滚动轴承
§15-1 摩擦状态
1. 干摩擦 固体表面直接接触,因而 →功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦 不用许出现干摩擦!
2. 边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μm的薄油 膜,不足以将两金属表面分开,其表 面微观高峰部分仍将相互搓削。 比干摩擦的磨损轻,f ≈ 0.1 ~ 0.3 3. 液体摩擦 有一层压力油膜将两金属表面隔开, 彼此不直接接触。 摩擦和磨损极轻,f ≈ 0.001 ~ 0.01 v
45˚
宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数 液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5
§15—2 滑动轴承的结构形式
径向滑动轴承的典型结构3
二、止推滑动轴承的结构 止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有:
Fa Fa Fa Fa
一、滑动轴承常见失效形式有: 轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失 效形式。 二、滑动轴承的材料 轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料,轴 承材料性能应满足以下要求:
◆ ◆ ◆ ◆
减摩性(材料副具有较低的摩擦系数) 耐磨、耐蚀性、抗胶合能力强 导热性好、热膨胀系数小