流体动力润滑径向滑动轴承设计计算流程图

§13—5 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算

一、动压油膜和液体摩擦状态的建立过程

流体动力润滑的工作过程：起动、不稳定运转、稳定运转三个阶段 起始时n=0，轴颈与轴承孔在最下方位置接触

1、起动时，由于速度低，轴颈与孔壁金属直接接触，在摩擦力作用下，轴颈沿孔内壁向右上方爬开。

2、不稳定运转阶段，随转速上升，进入油楔腔内油逐渐增多，形成压力油膜，把轴颈浮起推向左下方。（由图b→图c）

3、稳定运转阶段（图d）：油压与外载F平衡时，轴颈部稳定在某一位置上运转。转速越高，轴颈中心稳定位置愈靠近轴孔中心。（但当两心重合时，油楔消失，失去承载能力）

从上述分析可以得出动压轴承形成动压油膜的必要条件是

（1）相对运动两表面必须形成一个收敛楔形

（2）被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度vs，其运动方向必须使润滑从大口流进，小口流出。

（3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。 v越大，η 越大，油膜承载能力越高。 实际轴承的附加约束条件： 压力 pv值 速度 最小油膜厚度

温升

二、最小油膜厚度hmin

1、几何关系

图13－13 径向滑动轴承的几何参数和油压分布

O—轴颈中心，O1—轴

滑动轴承

姓名 学号 一 选择题

1. 宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d? 。 A. 1~10 B.0.1~1 C. 0.3~1.5 D. 3~5 2. 下列材料中 不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料。 A. ZSnSb11Cu6 B. HT200 C. GCr15 D. ZCuPb30 3. 在非液体润滑滑动轴承中，限制p值的主要目的是 。 A. 防止出现过大的摩擦阻力矩 B. 防止轴承衬材料发生塑性变形 C. 防止轴承衬材料过度磨损 D. 防止轴承衬材料因压力过大而过度发热

4. 不是静压滑动轴承的特点。

A. 起动力矩小 B. 对轴承材料要求高

C. 供油系统复杂 D. 高、低速运转性能均好

5. 设计液体动压径向滑动轴承时，若通过热平衡计

课程设计

滑

动

轴

承

座

铸

造

工

艺

设

计

说

明

书

班级 ： 07机电二班 姓名：田士岭 学号：070105045

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滑动轴承座铸造工艺设计目录

一 滑动轴承座结构工艺分析……………………………………1

二 铸造工艺方案的设计及选材…………………………………1

2--1 铸造种类选择及确定材料牌号…………………1-2

2--2 分型方案的筛选………………………………………2-3 2--3 确定浇铸位置及造型方法……………………………3-4

三 铸造工艺参数确定……………………………………………31 3--1 加工余量的选择………………………………………3

3--2 起模斜度、铸造圆角的选择…………………………4-5 3--3收缩量的选择……………………………………………5 3--4 型芯及型芯头的选择…………………………………5

四 铸造工艺图，工艺卡及铸件图的绘制……………A3图纸

六 主要参考资料……………………………………………5-6

七 总结……………………………………………………6

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一.零件结构工艺分析

滑动轴承座主要由上盖，底座，轴瓦组成。由任务书知上方小孔过小不予铸出，则铸件图样如下：

其主要用来承受径向载荷，使用简单不需要安装轴承，

1. 某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：轴径直径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴

颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuSn10P1，?p??15MPa，?pv??15MPam/s。试问它可以承受的最大径向载荷是多少？

2. 简述形成动压油膜的必要条件。

答：两工作表面间必须有楔形间隙

两工作表面必须连续充满润滑油或其他粘性流体

两工作表面见必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大界面流进，从小界面流出

3. 说明滚动轴承代号7308AC的含义。

08---内径代号，d=40mm，AC---接触角α=25 外径-90，厚度46

4. 一轴由一对7211AC的轴承支承，常温载荷平稳工作情况下，已知Fr1=3300N, Fr2=1000N,

FA=900N, 如下图所示。(Cr?30KN，Fs?0.68Fr ，e?0.68 当 Fa/Fr?e，X=0.41，Y=0.87，当Fa/Fr?e，X=1，Y=0)，温度系数ft?1，载荷系数fp?1，预期寿命

Lh??5000h，n=3000 r/min。

（1）试求两轴承的当量动载荷P。 (2)试问轴承寿命是否满足？

例12.3 某对开式径向滑动轴承，已知径向载荷F=35 000N,轴颈直径d=100mm，轴承宽度 B=100mm，轴颈转速n=1000r/min。选用L—AN32全损耗用油，设平均温度tm=50℃轴承的相对间隙ψ=0.001，轴颈、轴瓦表面粗糙度分别为Rz1=1.6μm，Rz2=3.2μm，试校核此轴承能否实现液体动压润滑。(注：本例题中所用到的表见题后附录) 解：按50℃查L—AN32的运动粘度，查得v50=22cst，换算出L—AN32 50℃时的动力粘度

?50??v50?10?6?6?900?22?10?0.0198Pa?s

轴颈转速

??2?n60?2??100060?104.7rad/s

承受最大载荷时，考虑到表面几何形状误差和轴颈挠曲变形，选安全系数为2。

根据最小油膜厚度公式 hmin???e??(1??)?r?(1??) 和 任意位置的油膜厚度公式 h?δ(1?xcosφ)?rψ(1?xcosφ) 得 所以

r?(1??)?S(Rz1?Rz2)

??1?S(Rz1?Rz2)r??1?2?0.00480.05?0.808

由B/d=1及?=0.808查教材表12-7得有限宽轴承的承载量系数 因为

例12.3 某对开式径向滑动轴承，已知径向载荷F=35 000N,轴颈直径d=100mm，轴承宽度 B=100mm，轴颈转速n=1000r/min。选用L—AN32全损耗用油，设平均温度tm=50℃轴承的相对间隙ψ=0.001，轴颈、轴瓦表面粗糙度分别为Rz1=1.6μm，Rz2=3.2μm，试校核此轴承能否实现液体动压润滑。(注：本例题中所用到的表见题后附录) 解：按50℃查L—AN32的运动粘度，查得v50=22cst，换算出L—AN32 50℃时的动力粘度

?50??v50?10?6?6?900?22?10?0.0198Pa?s

轴颈转速

??2?n60?2??100060?104.7rad/s

承受最大载荷时，考虑到表面几何形状误差和轴颈挠曲变形，选安全系数为2。

根据最小油膜厚度公式 hmin???e??(1??)?r?(1??) 和 任意位置的油膜厚度公式 h?δ(1?xcosφ)?rψ(1?xcosφ) 得 所以

r?(1??)?S(Rz1?Rz2)

??1?S(Rz1?Rz2)r??1?2?0.00480.05?0.808

由B/d=1及?=0.808查教材表12-7得有限宽轴承的承载量系数 因为

1. 某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：轴径直径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴

颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuSn10P1，?p??15MPa，?pv??15MPam/s。试问它可以承受的最大径向载荷是多少？

2. 简述形成动压油膜的必要条件。

答：两工作表面间必须有楔形间隙

两工作表面必须连续充满润滑油或其他粘性流体

两工作表面见必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大界面流进，从小界面流出

3. 说明滚动轴承代号7308AC的含义。

08---内径代号，d=40mm，AC---接触角α=25 外径-90，厚度46

4. 一轴由一对7211AC的轴承支承，常温载荷平稳工作情况下，已知Fr1=3300N, Fr2=1000N,

FA=900N, 如下图所示。(Cr?30KN，Fs?0.68Fr ，e?0.68 当 Fa/Fr?e，X=0.41，Y=0.87，当Fa/Fr?e，X=1，Y=0)，温度系数ft?1，载荷系数fp?1，预期寿命

Lh??5000h，n=3000 r/min。

（1）试求两轴承的当量动载荷P。 (2)试问轴承寿命是否满足？

滑动轴承

一 选择题

(1) 宽径比B/d是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d? C 。 A. 1~10 B.0.1~1 C. 0.3~1.5 D. 3~5 (2) 下列材料中 C 不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料。 A. ZSnSb11Cu6 B. HT200 C. GCr15 D. ZCuPb30 (3) 在非液体润滑滑动轴承中，限制p值的主要目的是 C 。 A. 防止出现过大的摩擦阻力矩 B. 防止轴承衬材料发生塑性变形 C. 防止轴承衬材料过度磨损 D. 防止轴承衬材料因压力过大而过度发热 (4) 在滑动轴承材料中， B 通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。

A. 铸铁 B. 轴承合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 (5) 在滑动轴承轴瓦材料中，最易用于润滑充分的低速重载轴承的是 C 。 A. 铅青铜 B. 巴氏合金

第9章 滑动轴承工作能力设计9.1 概述 9.2 轴承材料 9.3 混合润滑滑动轴承的工作能力设计 9.4 流体动压滑动轴承的工作能力设计

9.1 概述象滚动轴承一样，滑动轴承也是支承轴的部件。主要的结构型式为 整体式径向滑动轴承 轴承座

整体式对开式(剖分式) 螺纹孔

轴套 缺点：1)磨损后，间隙过大无法调整； 2)装拆不便(只能从端部装拆)

适用场所：多用于低速、轻载或间歇性工作场所(非液体润滑)

对开式径向滑动轴承 F F

便于对中和和防止横向错动 优点：

1 )装拆方便 2 )轴瓦磨损后可用减少剖分面处的 垫片厚度来调整轴承间隙

对开式径向滑动轴承 螺纹孔

联接螺栓轴承盖 剖分面

轴承座 剖分轴瓦

对开式调心轴承 凸球面瓦背

轴承衬整体轴套

凹球面支承面

滑动轴承的分类 按承受载荷分 径向滑动轴承 推力滑动轴承 非流体润滑滑动轴承 按润滑承载机理分 流体润滑滑动轴承 液体动压轴承

液体静压轴承

与滚动轴承相比，滑动轴承的主要特点 (1) 适于工作转速特高、特重载的场所； (2)能保证轴的支承位置特别精确； (3)适于具有特大冲击载荷和振动的场所； (4) 适于轴承必须剖分安装的场所(如曲轴支承); (5) 适于对径向尺寸有限制的场所； (6) 适于在水或腐蚀性介质中

图书分类号： 密 级：

毕业设计(论文)

滑动轴承试验台机构设计及仿真 SLIDING BEARING TEST-BED DESIGN AND

SIMULATION

1 毕业设计(论文)

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