液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算§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,油楔消逝,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—轴承中心,起始位置 F 与 OO1 重合,轴颈半径-r,轴承孔半径 R ∴半径间隙: (13-6-1) 半径间隙: (13-6) 相对间隙: (13-7) 偏心距: (13-8) (13-9) 偏心率: 以 OO1 为极轴,任意截面处相对于极轴位置为 φ 处对应油膜厚度为 h, (13-10) h 的推导:在 中,根据余弦定律可得 (13-11) 略去高阶微量 ,再引入半径间隙 ,并两端开方得 (13-12) 三.流体动力润滑基本方程(雷诺方程) 流体动力润滑基本方程(雷诺方程)是根据粘性流体动力学基本方程出发,作了一些假设条件后简化而得的。 假设条件是: 1)忽略压力对润滑油粘度的影响;2)流体为粘性流体;3)流体不可压缩,并作层流;4)流体膜中压力沿膜厚方向是不变的; 2)略去惯性力和重力的影响。 可以得出: ∴ (13-13) 一维雷诺流体动力润滑方程 上式对 x 取偏导数可得 (13-14) 若再考虑润滑油沿 Z 方向的流动,则 (13-15)二维雷诺流体动力润滑方程式 四、最小油膜厚度 由 中可看出油压的变化与润滑油的粘度、表面滑动速度和油膜厚度的变化有关,利用该式可求出油膜中各点的压力 p,全 部油膜压力之和即为油膜的承...