滑動軸承的設計

2022-12-02 02:51:04 字數 3952 閱讀 4066

滑動軸承在機械製造、大型電站、鋼鐵聯合企業以及化工聯合企業等機械裝置中得到了廣泛的應用,如何提高其壽命和工作可靠性越來越成為人們普遍關注的問題。這裡存在著兩方面的工作:一是不斷研製新的軸承材料及結構,以適應軸承的工作特點及其負荷指標不斷提高的要求;二是深入地研究發生在軸承內部的各種工作狀態,從而在設計中採取相應的措施,保證軸承在最理想的條件下運轉。

這就涉及研究諸如流體動壓潤滑軸承中的潤滑油膜的壓力分布、最小油膜厚度、潤滑膜的剛度等若干方面的問題。軸承是軸系中的重要部件,其功用一是支承軸及軸上零件並保證軸的旋轉精度,二是減小轉動軸與其固定支承之間的摩擦與磨損。因此,軸承既要有小的摩擦阻力,又要有一定的強度。

軸承分為兩大類:滾動軸承和滑動軸承。滾動軸承有很多優點,例如:

已實現系列化、標準化、商品化,使用維護簡單,互換性能好等,故各工業部門應用較廣。滑動軸承在一般情況下摩擦損耗較大,使用維護較複雜,因而應用較少。因此,在滾動軸承和滑動軸承都能滿足使用要求時,宜先選用滾動軸承。

儘管如此,但是在高速、高精度、過載、結構上要求剖分等場合下,滑動軸承就顯示出它的優異效能。因而在汽輪機、離心式壓縮機、內燃機、大型電機中多採用滑動軸承。此外,在低速而帶有衝擊的機器中,如水泥攪拌機、滾筒清砂機、破碎機等也常採用滑動軸承。

兩者相比,普通滑動軸承又具有比滾動軸承使用壽命長、運轉平穩,對衝擊和振動敏感性小等優點。這些優點使滑動軸承成功地應用於工具機主軸軸承,大型汽輪機軸承,內燃機曲軸軸承。軋鋼機軸承以及簡單機械的軸承。

隨著工業的現代化程序,大量機械裝置的速度和功率日益提高,工況日趨複雜,而軸承作為機械裝置的關鍵部件對其各方面的效能

滑動軸承油膜中的滑油流動過程完全符合流體動力學的普遍規律,在2023年reynolds運用流體動力學的定律,分析潤滑劑在間隙中的流動,從而求得了表示軸承中壓力分布的基本微分方程即雷諾方程,它成為今天滑動軸承理論計算的基礎。但用傳統數學方法對雷諾方程進行求解,只有在一些特定情況下刁『能獲得精確的解析解。由於這種困難很長一段時間滑動軸承還是按照p·v=常數(p:

軸承的平均壓強,v:軸承兩配合部分的相對滑動速度,常數:軸承副材料所確定經驗數)這種老方法(雙曲線法)確定尺寸引數。

對於一些簡單的、。但隨著新型或特殊結構的滑動軸承出現以及設計中對軸承可靠性要求的不斷提高,這些經驗資料就不再適合了。最近二十幾年以來隨著計算機的技術發展其計算速度及計算能力迅速增長,許多傳統數學方法難以求解的問題用計算機求解往往能夠得到很好的結果,求解雷諾方程也就成為可能。

本**主要是通過matlab軟體程式設計來實現油膜壓力曲線**。

隨著科技的進一步發展,機械零件的規模越來越大,越來越完整,人們的需求越大,對物質的需求和要求也越來越高。軸承作為乙個機械零件,起著至關重要的作用。

用於支撐旋轉零件(轉軸,心軸等)的裝置通稱為軸承。條件不同,軸承的分類也不同:

按其承載方向的不同,軸承可分為:徑向軸承和推力軸承;

按軸承工作時的摩擦性質不同,軸承可分為:滑動軸承和滾動軸承。

滑動軸承,根據其相對運動的兩表面間油膜形成原理的不同,還可分為流體動力潤滑軸承(簡稱動壓軸承)和流體靜力潤滑軸承(簡稱靜壓軸承)。

和滾動軸承相比,滑動軸承具有承載能力高、抗振性好,工作平穩可靠,雜訊小,壽命長等優點,它廣泛用於內燃機、軋鋼機、大型電機及儀表、雷達、天文望遠鏡等方面。

在動壓軸承中,隨著工作條件和潤滑性能的變化,其滑動表面間的摩擦狀態亦有所不同。通常將其分為如下三種狀態:不完全摩擦,邊界摩擦和幹摩擦。

完全液體摩擦是滑動軸承工作的最理想狀況。對那些重要且高速旋轉的機器,應確保軸承在完全液體摩擦狀態下工作,這類軸承常稱為液體摩擦滑動軸承。因此我這次的設計選擇液體摩擦。

軸承上的反作用力與軸心線垂直的軸承稱為徑向軸承;軸承上的反作用力與軸心線方向一致的軸承稱為推力軸承。推力滑動軸承只能承受軸向載荷,與徑向軸承聯合才可同時承受軸向和徑向載荷。

綜上所述,我選擇的設計是:液體摩擦徑向滑動軸承的設計。

滑動軸承作為回轉軸支承元件在機械領域的應用十分廣泛。與滾動軸承相比,滑動軸承工作平穩、可靠、噪音較低。如果能夠保證充分的液體潤滑,使得滑動表面被潤滑油分開而不發生直接接觸,則還可以大大減少摩擦損失和表面磨損,甚至消除磨損。

另外,潤滑油膜同時還具有一定的吸振能力川,這對提高軸承運轉的穩定性和運轉精度都是十分有益的。

滑動軸承的種類繁多,按軸承受力方向可分為徑向滑動軸承、止推滑動軸承、徑向止推滑動軸承;按軸承所用的潤滑劑來分可分為液體潤滑滑動軸承、氣體潤滑滑動軸承、脂潤滑滑動軸承和固體潤滑滑動軸承,其中液體潤滑滑動軸承又可分為油潤滑滑動軸承、水潤滑滑動軸承及磁流體潤滑滑動軸承;按軸承軸瓦材料來分又可分為金屬滑動軸

承、非金屬滑動軸承和多孔質滑動軸承等等。流體潤滑滑動軸承又可分為流體動壓潤滑

滑動軸承、流體靜壓潤滑滑動軸承和流體動靜壓混合滑動軸承121。流體動壓潤滑滑動軸承有著長久的歷史,它的應用研究己超過10年,其應用範圍也是上述各種滑動軸承中最廣泛的。

流體動壓潤滑,就是依靠被潤滑的一對固體摩擦面間的相對運動,使介於固體摩擦面間的流體潤滑膜內產生壓力,以承受外載荷而免除固體相互接觸,從而起到減少摩擦阻力和保護固體摩擦表面的作用。自從在其著名實驗中發現了動壓現象,繼由分析了動壓潤滑的機理並匯出了描述潤滑膜壓力分布的微分方程,即著名的雷諾方程,遂奠定了流體動力潤滑理論的原始基礎。此外,流體動力潤滑理論中還有其它的一些方程,如:

流動的連續性方程、潤滑劑的狀態方程(粘度和密度方程)、表面的彈性方程、以及能量方程等。當然應用最廣的還是雷諾方程及其在各種具體條件下的變形形式,以及它們的求解。由於這些理論的建立使得滑動軸承的研究取得了很多成果,促進了其在實際中的應用。

1.根據所給技術指標設計液體摩擦徑向滑動軸承

2.利用matlab軟體程式設計實現油膜壓力曲線**實驗

1.在徑向滑動軸承液體動壓潤滑的基本原理和雷諾方程的基礎上設計液體摩擦徑向滑動軸承。

2.計算內容包括:承載能力,安全度等方面

程式設計,實現油膜壓力曲線**實驗,並通過改變引數分析各引數對油膜壓力曲線的影響。

《機械設計》是一門培養學生機械設計能力的技術基礎課。在機械類各專業的教學計畫中,它是主要課程。機械設計課程在教學內容方面著重基本知識、基本理論和基本方法的掌握,在培養實踐能力方面著重設計構思和設計技能的基本訓練,使學生對實際工程具有分析、解決問題的能力,在設計中具有創新思維。

滑動軸承章節在整個課程的學習中又佔到了很重要的部分。滑動軸承的承載能力大,迴轉精度高,表面能形成潤滑膜將運動副分開,減少了磨損,滑動摩擦力也可大大降低,並且潤滑膜具有抗衝擊作用,因此,在工程上獲得廣泛的應用。

按受載荷方向不同,滑動軸承可分為徑向滑動軸承和止推滑動軸承。

1.徑向滑動軸承

徑向滑動軸承用於承受徑向載荷。圖2一1所示為整體式徑向滑動軸承,圖2一2所示為剖分式徑向滑動軸承。剖分式徑向滑動軸承裝拆方便,軸瓦磨損後可方便更換及調整間隙,因而應用廣泛。

圖2-1整體式滑動軸承

圖2-2 剖分式滑動軸承

2.止推滑動軸承

止推滑動軸承用來承受軸向載荷。按軸頸支承面的形式不同,分為實心式、空心式、環形式三種。當軸旋轉時,實心止推軸頸由於端面上不同半徑處的線速度不相等,因而使端麵中心部的磨損很小,而邊緣的磨損卻很大,結果造成軸頸端麵中心處應力集中。

實際結構中多數採用空心軸頸,可使其端面上壓力的分布明顯改善,並有利於儲存潤滑油。

圖2-3 動壓油膜形成原理圖

液體動壓油膜形成原理是利用摩擦副表面的相對運動,將液體帶進摩擦表面之間,形成壓力油膜,將摩擦表面隔開,如圖2一3所示。兩個互相傾斜的平板,在它們之間充滿具有一定粘度的液體。當ab以速度v向左移動,而cd保持靜止時,液體在此楔形間隙中作層流流動。

當各流層的速度分布規律為直線時,由於進口間隙大於出口間隙,則進口流量必大於出口流量;但液體是不可壓縮的,因此,在楔形間隙內形成油壓,迫使大口的進油速度減小,小口的出油速度增大,從而使流經各截面的液體流量相等。同時,楔形油膜產生的內壓將與外載荷相平衡。

雷諾方程是液體動壓潤滑基本方程,是研究流體動力潤滑的基礎。它是根據粘性流體動力學基本方程出發,作了一些假設條件後簡化而得的。

圖 2-4 液體單元壓力分析

如圖2一4所示,兩平板被潤滑油隔開,設板a以速度v、沿x方向滑動,另一平板b靜止不動,設平板正方向尺寸為無窮大(流體沿z方向無流動),從油層中取出長、寬、高分別為dx、dy、dz的單元體進行力平衡分析。

滑動軸承學習

第一章概述 滑動軸承指的是在滑動摩擦下工作的軸承,軸被軸承支承的部分稱為軸頸,支撐軸頸的部位稱為軸瓦。在液體潤滑條件下,滑動表面被潤滑油分開而不發生直接接觸,油膜還具有一定的吸振能力,故可以大大減小摩擦損失和表面磨損。為了改善軸瓦表面的摩擦性質而在其內表面上澆鑄的減摩材料層稱為軸承襯瓦,軸瓦和軸承襯...

1 2滑動軸承

課程日期班級教具 汽車機械 課題基礎 2015 3 教師14汽修班教材ppt 知識目標掌握滑動軸承的結特點 構 型別掌握滑動軸承的結構 能力目標掌握滑動軸承的型別 掌握滑動軸承的特點 1 樹立良好的學習態度 情感目標2 培養學生課堂上積極思考問題的意識 3 培養學生的語言組織能力及口才 教學重點教學...

滑動軸承安裝方法

測定滑動 軸承 間隙資料 安裝方法 序號字幕解說詞 2 測定滑動軸承間隙軸承是在支撐軸以及軸上的其他迴轉的零件,引導軸的旋轉運動,承受軸傳遞給機架的載荷。根據軸承的摩擦性質分為滑動軸承 滾動軸承。機幫浦軸承工作時應該有一定間隙,間隙不符合要求在運轉過程中就會出現一些故障,因此崗位操作人員應該掌握測量...