轴承计算书180FM-1

=1.19
由P×ψ2/（u×v×L）=1.19，L/d=1查曲线得相对偏心x：
x=0.45
2、最小油膜厚度：
δmin=（1-x）×ψ×d/2
=（1-0.45）×0.0011×180/2
=0.054（mm）
3、轴颈变形量：
ε=0.3183×（L/d）2×（0.343×（L/d）2/E+0.222/G）×P×d
t1= tpj-△t/2
=50-21.6/2
=39.2（℃）
6、出口油温：
t2= t1+△t
=39.2+21.6
=60.8（℃）
7、按摩擦功计算油通过轴瓦的温升：
摩擦系数：
f= f/ψ×ψ
=3.3×0.0011
=0.0036
上半瓦的摩擦系数：
f’=1.5×u×v×L /（ψ×P）
=1.5×0.0027×9.4×0.18/（0.0011×4500）
=2.112（m3/h），循环供油量。
F=3.33m2，过油面积。
V=2.112/3.33
=0.63
则
K= 440×0.630.48
=352.5（Kcal/m2.h.℃）
12、冷却器散热量：
S2=K×△t×F
=352.5×25×3.33
=29346（Kcal/h）＞S1
冷却器满足散热要求。
四、φ180径向轴承冷却器校核
φ
计算书
ZC-JS
韶关先辉水电设备有限公司
二○○四年四月
一、基本数据
二、计算
三、φ180径向推力轴承冷却器校核
四、φ180径向轴承冷却器校核
编制：
校对：
日期：
一、基本数据
1、轴颈直径：
d=180（mm）
2、轴瓦长度：
L=180（mm）
3、轴瓦长与轴颈直径比：
L/ d =1
4、额定转速：
n= 1000（r/min）
=0.0006+0.01
=0.0106（mm）
4、摩擦系数：
f= K4×（n×u/（γ×C×△t））1/2
= 1×（1000×0.0027×10-4/（0.9×0.47×9.8））1/2
=0.0081
5、一个推力瓦块的摩擦功：
△W1= 0.01×K3×F×n×（F×n×u×γ×C×△t）1/2
=0.01×0.3×100.8×1000×（100.8×1000×0.0027×0.9×0.47×9.8×10-4）1/2
Dpj=（D+d）/2
=（40+24）/2
=32cm
13、单个推力瓦平均周长：
l=π×Dpj×θ/360
=π×32×45/360
=12.6 cm
14、平均周速：
vpj=π×Dpj×n/6000
=π×32×1000/6000
=16.76（m/s）
15、根据θ值和b/r比值查曲线得计算系数：
K1=1.8
K2=0.07
K3=0.3
K4=1
K5=0.008
二、润滑计算
8、轴承工作时润滑油层中的温升：
△t= Ppj/（K1×γ×C）
式中：
γ—润滑油的比重，γ=0.9克/厘米3。
C—润滑油比热：C=0.47千卡/公斤.度。
△t= 7.44/（1.8×0.9×0.47）
=9.8℃
9、假定油膜平均温度为
tpj= 50℃（一般为40℃～55℃）
=0.000000346（m）
ε+2×5×10-6=0.000000346+0.00001
=0.000010346（m）
=0.01（mm）
δmin＞0.01（mm）
4、工作油层中的温升：
△t=f/ψ×p/（427×γ×C×Q/（ψ×v×d×L）+αs×π/（ψ×v））
式中：
C—润滑油比热：C=0.47（千卡/公斤.度）。
2、轴向推力：
P=6000Kg=60000N
3、推力瓦块数：
Z =8块
4、单个推力瓦扇形夹角：
θ=45°
5、推力瓦块外径：
D=40cm
6、推力瓦块内径：
d=24cm
7、推力瓦块宽度：
b=（D-d）/2
=（40-24）/2
=8 cm
8、系数：
Kσ=b×（1+ b/（2×r））×θ/ r
=8×（1+8/（2×12））×45×π/（180×12）
=101.6（Kg.m/s）
=1016（J/s）
6、总的摩擦功：
△W=△W1×Z
=101.6×8
=812.6（Kg.m/s）
=8126（J/s）
7、总的润滑油消耗量：
按米气尔线图，当Ppj=7.44（Kg/cm2），vpj=16.76（m/s）时，单位润滑油消耗量：
q2=0.05（公斤/分.厘米2）
V=0.18/0.86
=0.21
则
K= 440×0.210.48
=208（Kcal/m2.h.℃）
11、冷却器散热量：
S2=K×△t×F
=208×25×0.86
=4472（Kcal/h）＞S1
冷却器满足散热要求。
一、基本数据
二、润滑计算
三、推力盘计算
编制：
校对：
日期：
二、基本数据
1、额定转速：
n= 1000r/min
于是可求得：
Q2= q2×Z×F/（60×γ）
=0.05×8×100.8/（60×0.9）
=0.75（Kg/s）
8、按以上计算的摩擦功计算总的润滑油消耗量：
Q1= Z×q1
=Z×K5×F×n×δmin/（1000×K2）
=8×0.008×100.8×1000×0.0057/（1000×0.07）
=0.525（Kg/s）
1、推力盘平均压力：
Ppj’=P/（π×（R2-r2））
= 6000/（π×（202-122））
=7.5（Kg/cm2）
=0.75（MPa）
当r/R=0.6，查曲线得系数：
α=0.625
β=0.044
2、推力盘应力：
σmax=α×Ppj’×R2/ h2
式中：
h—推力盘厚度，h=7.6厘米。
σmax=0.625×7.5×202/7.62
1、径向瓦损耗功：
NT=211.14（Kg.m/s）
=2.07（Kw）
2、工作平均温度：
t2=50℃
3、冷却水平均温度：
t1=25℃
4、温差：
△t= t2-t1
= t2-t1
=50-25
=25℃
5、轴承每小时总的发热量：
S1=3600×NT/427
=3600×211.14/427
=1780（Kcal/h）
=0.7
9、每个推力瓦块工作面积：
F= Kσ×r2
= 0.7×122
=100.8 cm2
10、每个推力瓦块承受的轴向推力：
P1=P/ Z
=6000/8
=750Kg
=7500N
11、每个推力瓦块承受的单位压力：
Ppj=P1/ F
=750/100.8
=7.44（Kg/cm2）
=0.744MPa
12、推力瓦块平均直径：
=2.07（Kw）
4、油工作平均温度：
t2=50（℃）
5、冷却水平均温度：
t1=25（℃）
6、温差：
△t= t2-t1
= t2-t1
=50-25
=25（℃）
7、轴承每小时总的发热量：
S1=3600×（△W +Nr+NT）/427
=3600×（812.6+346.8+211.14）/427
=11555（Kcal/h）
于是可求得：
ε=0.3183×（0.2/0.2）2×（0.343×（0.2/0.2）2/2.1×1010+0.222/8.1×109）×112500×0.2
=0.000000313（m）
ε+2×5×10-6=0.000000313+0.00001
=0.000010313（m）
=0.01（mm）
三、推力盘计算
出口温度：
t2= t1+△t
=34.3+31.5
=65.8（℃）
三、φ180径向推力轴承冷却器校核
1、推力瓦块损耗功：
△W=△W1×Z
=101.6×8
=812.6（Kg.m/s）
=7.97（Kw）
2、推力盘摩擦功：
Nr=346.8（Kg.m/s）
=3.4（Kw）
3、径向瓦损耗功：
NT=211.14（Kg.m/s）
=0.00138
轴瓦摩擦功：
NT=P×（f+ f’）×v/102
= 4500×（0.0036+0.00138）×9.4/102
=2.07（Kw）
油通过轴瓦的温升：
△t=P×（f+ f’）×v/（427×γ×C×Q）
式中：
Q—轴瓦消耗油量：
Q/（ψ×v×d×L）=0.109
Q =0.109×ψ×v×d×L
9、直径间隙值：
δ=0.2mm
10、相对直径间隙：
ψ=δ/ d
=0.2/180
=0.0011
11、润滑油牌号：
选用32#汽轮机油。
12、工作平均温度：
tpj=50（℃）
13、粘性系数：
当工作平均温度tpj=50（℃）时，查轴粘性系数u=0.0027（Kg.s /m2）
二、计算
1、计算系数确定：
P×ψ2/（u×v×L）=4500×0.00112/（0.0027×9.4×0.18）
式中：
E—材料弹性系数，E=2.1×1010（公斤/米2）=2.1×105（MPa）。
G—材料刚度系数，G=8.1×109（公斤/米2）=8.1×104（MPa）。
于是可求得：
ε=0.3183×（0.18/0.18）2×（0.343×（0.18/0.18）2/2.1×1010+0.222/8.1×109）×138890×0.18
=0.109×0.0011×9.4×0.18×0.18
=0.000037（m3/s）
=0.037（l/s）
△t= 4500×（0.0036+ 0.00138）×9.4/（427×900×0.47×0.000037）
=31.5（℃）
进口温度：
t1= tpj-△t/2
=50-31.5/2
=34.3（℃）
5、轴承负荷：
P=4500（Kg）=45000（N）
6、轴承单位压力：
p=P/（L×d）
=4500/（18×18）
=13.889（Kg/cm2）
=1.3889（MPa）
7、轴颈周速：
v=π×d×n/60
=π×0.18×1000/60
=9.4（m/s）
8、轴承p.v值：
p×v=13.889×9.4
=130.6（Kg. m /cm2. s）
8、冷却水管直径：
d=0.017（m）
9、冷却水管长度：
L=0.8（m）
10、冷却水管数量：
Z=78（条）
10、冷却水管总面积：
F= Z×π×d×L
= 78×π×0.017×0.8
=3.33（m2）
11、传热系数K：
K= 440×V0.48
式中：
V=Q1/F
Q1=0.525（Kg/s）
来自百度文库Q1=0.525×1000×3600×10-6/0.9
9、推力盘摩擦功：
Nr=0.14×10-3×ω3×γ×D4×（D+5×h）
式中：
ω—旋转角速度，ω=105（1/秒）。
γ—润滑油比重，γ=0.9（克/厘米3）。
D—推力盘外径，D=44（厘米）。
h—推力盘厚度，h=7.6（厘米）。
于是可求得：
Nr=0.14×10-3×1053×0.9×0.444×（0.44+5×0.076）
γ—润滑油比重：γ=900（公斤/米3）。
αs—轴承热传导系数：αs=5（公斤/米.秒.度）。
当x=0.45时，查曲线得：
f/ψ=3.3
Q/（ψ×v×d×L）=0.109
于是求得：
△t=3.3×138890/（427×900×0.47×0.109+5×π/（0.0011×9.4））
=21.6（℃）
5、进口油温：
=4.5（马力）
=3.4（Kw）
10、由摩擦产生的温升：
△t=（△W+75×Nr）/（427×C×γ×Q2）
=（812.6+75×3.1）/（427×0.47×0.9×0.75）
=7.72℃
=0.0057（cm）
=0.057（mm）＞0.01（mm）
13、轴颈变形量：
ε=0.3183×（L/d）2×（0.343×（L/d）2/E+0.222/G）×P×d
式中：
E—材料弹性系数，E=2.1×1010（公斤/米2）=2.1×105（MPa）。
G—材料刚度系数，G=8.1×109（公斤/米2）=8.1×104（MPa）。
=32.5（Kg/cm2）
=3.25（MPa）
3、推力盘扰度：
ymax=β×Ppj’×R4/（E×h3）
式中：
E—材料弹性系数，E=2.1×106（公斤/厘米2）=2.1×105（MPa）。
ymax=0.044×7.5×204/（2.1×106×7.63）
=5.7×10-5（cm）
δmin＞ymax+0.01
10、润滑油的进油温度：
t1= tpj-△t/2
=50-9.8/2
=45.1℃
11、润滑油的出油温度：
t2= t1+△t
=45.1+9.8
=54.9℃
12、最小油膜厚度：
δmin= K2×（F×n×u/（γ×C×△t））1/2
式中：
u—润滑油粘性系数，u=0.0027公斤.秒/米2。
δmin =0.07×（100.8×1000×0.0027×10-4/（0.9×0.47×9.8））1/2
6、冷却水管直径：
d=0.017m
7、冷却水管长度：
L=0.616m
8、冷却水管数量：
Z=26条
9、冷却水管总面积：
F= Z×π×d×L
= 26×π×0.017×0.616
=0.86 m2
10、传热系数K：
K= 440×V0.48
式中：
V=q1/F
q1=0.18（m3/h），循环供油量。
F=0.86m2，过油面积。