摩擦学原理-推力轴承润滑

o1
U o2
R1
R2 h
W
P
第4章 径向轴承润滑
§4-1 轴心位置与间隙形状
目的:
求h与各因子的关系, 建立h与θ关系
e: 为偏心距(可测出)
c: 半径间隙 (可测出)c = R1 － R2
φ: 偏位角 ε: 偏心率
e 1
c
ψ θ
o1
U o2
R1
R2 h
W
P
o1
e θ
o2
R2
R1
α
h
第4章 径向轴承润滑
θ θ＝0 θ＝π θ＝2π
o1
e θ
o2
R2
R1
α
h
第4章 径向轴承润滑
§4-2 无限短轴承
无限短近似
(L B
1) 3
p 0 x
d dy
(h3
dp ) dy
6(u0
uh
)
dh dx
h3
dp dy
6(u0
uh
)
dh dx
y
c1
y 2
dh
p 3 h3 (u0 uh ) dx c1 y c2
§4-1 轴心位置与间隙形状
R2 h ecos R1 cos
ψ θ
e R1
sin sin
cos 1
cos
(1 sin
1
2)2
(1
e2 R12
sin
1
2)2
e －12
R1
R2 h
W
P
o1
e θ
o2
R2
R1
α
h
第4章 径向轴承润滑
§4-1 轴心位置与间隙形状
]
n 2,
Wmax L
0.163
uB
h02
2
(3) 组合滑块
指数： h e BX
Wmax L
uB 2
0.165 h02
间隙的形状对 其承载能力影
响不大
B1 5 B0
Wmax
uB 2
0.192
L
h02
加一段平行间隙, 可使 承载能力提高到1-2倍
(4) 阶梯滑块
B0 2.549 B1
Wmax L
2
hmax
hmax hmin
Qc Q入 Q出 uLc
回顾：第3章 推力轴承润滑
雷诺方程
一、压力分布
五、支承中心
二、承载量 三、摩擦系数
流速分布
u 1 p z2 h p z 2 x 2 x
(uh
u0 )
z h
u0
剪切力 u
z
四、流量
回顾：第3章 推力轴承润滑
(1) 斜面滑块
p
6uB
h0 k
[
1 h
h0 h2
k 1 1 ] k 2 h0 (k 2)
R2 h e cos R1 cos R1 e cos
h R1 R2 ecos c c cos c(1 cos )
hmin c(1 ) hmax c(1 )
, cos 1 2 , 0, cos 1
ψ θ
o1
U o2
R1
R2 h
W
P
hmax
hmax hmin
0.205
uB
h02
2
阶梯滑块有最大承载量
第4章 径向轴承润滑
第4章 径向轴承润滑
主要内容
问题：
1. 油膜终止点的破裂机理
2. 发散区的条状流动和空穴现象
3. 表面张力和液体的弯月面力对润滑油端泄流的密封效应
4. 油中的空气、泡沫和固体微粒的影响
ψ
θ
§4-1 轴心位置与间隙形状 §4-2 无限短轴承 §4-3 无限长轴承
2
dy
uhL 2
第4章 径向轴承润滑
§4-2 无限短轴承
端泄流量
h c(1 cos)
Q
uhL 2
0, cos 1, hmax c(1 )
Wx
, cos 1, hmin c(1 )
ψ
W
θ dθ R
p Wy
Q入
uL 2 hmax
uLc (1 )
2
Q出
uL 2 hmin
uLc (1 )
(1 cos)3
0
(1
1 cos ) 3
d
cos
Wx
uL3 2c2
1
1 cos
1
2(1
cos
)2
0
W
θ dθ R
p Wy
uL3 2 Wx c2 (1 2 )2
uL3
Wy
c2
3 4(1 2 ) 2
半Sormnerfeld条件
第4章 径向轴承润滑
§4-2 无限短轴承
二、承载量
p 0 x
u
1
2
p x
z2
h
2
p x
z
(uh
u0 )
z h
u0
u
(uh
u0
)
z h
u0
uh z h
………u0
u0
(1
z h
)…uh
0 0
h
0
uh z dz uh z2 h uhh
h
2h 0 2
h 0
u0 (1
z )dz h
u0
z
z2 zh
h
0
u0h 2
Q
uh 2
L
2 L
§4-2 无限短轴承
三、偏位角和轴心轨迹
e
ψ
hmin
c
Wx
tg Wy 1 2 Wx 4
tg sin cos
1 cos 2 cos 1
4
cos e
c
ψ
W
θ dθ R
p Wy
第4章 径向轴承润滑
§4-2 无限短轴承
四、流量 周向流量
Lh
Q
2 L
udzdy
0
2
p p y x
dx R
p
3(u0 uh ) sin c2R(1 cos )3
L2 (
4
y2)
z
u0-uh
B
y 0,
pc
3(u0 un )L2
4c 2 R
sin (1 cos )3
Sormnerfeld条件
y
x L
第4章 径向轴承润滑
§4-2 无限短轴承
二、承载量
L
Wx
2 2 0
0
pR cosddy
pm* ax
4(k
k 1)(k
2)
Wmax L
0.1602
uB
h02
2
uL
h0 0.4B Wmax
F0/h uB ln(1 k) h0k W
L h0k
2B L
min |z0
4.5
h0 B
Qx L
uh0
k k
1 2
回顾：第3章 推力轴承润滑
(2) 曲面滑块
抛物线：h
h0 [1
k
(
X B
)
n
z
u0-uh
B
y
x L
y L,p0
边界
2
条件 y 0, dp 0
dy
p
3(u0
uh )
1 h3
dh dx
y2
L2 4
第4章 径向轴承润滑
§4-2 无限短轴承
一、压力分布
p 0 x
p
3
(u0
h3
un
)
dh ( y2 dx
L2 4
)
X R , dx Rd
h c(1 sin), dh c sin
W
Wx2 Wy2
uL3 4c2 (1 2 )2
16 2 2 (1 2 )
W / L u
c2 R2
( D)2 L
1 2
2
(162 1) 2 1
W / L c2
u R2
Wx
(
L )2 D
(1 2
)2
0.62 2 1
ψ
W
θ dθ R
p Wy
0.7 载荷最大
第4章 径向轴承润滑
pR cos
3u cos sin c2 (1 cos )3
( L2 4
y2)
L
Wy
2
2 0
0
pR sinddy
u0 U ,un 0
ψ
L
Wx
2
2 0
( L2 y2 )dy 4
3u cosd cos c2 (1 cos )3
6u L3 1
c2 12
0
1 cos d cos 1