滑动轴承2宋宝玉版

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1、第十二章滑动轴承(2)212-5液体动压形成原理及基本方程液体摩擦轴承分为:流体动压轴承流体静压轴承径向轴承推力轴承轴颈和轴承两相对运动表面间完全被一层油膜所分开靠自身的条件产生动压油膜靠外部的条件产生压力油膜形成液体动压力必须满足一定条件，这些条件是什么？正是我们这次课讨论的主要问题之一。3液体动压滑动轴承计算模型轴瓦轴颈Ｖ轴颈轴瓦Ｍ板Ｎ板润滑油4一、流体动压润滑形成原理1.基本假设(1)两板间流体作层流运动;(2)两板间流体是牛顿流体,其粘度只随温度的变化而改变,忽略压力对粘度的影响,而且流体是不可压缩的;(3)与两板M、N相接触的流体层与板间无滑动出现;（4）流体的重力和流动过程中产生的

2、惯性力可以略去;（5）由于间隙很小，压力沿y方向大小不变;压力仅为x的函数（6）平板沿Z方向无限长，所以流体沿Z方向无流动。52.流体动压力的形成及承载原理图12－12倾斜板间粘性流体的流动左面压强：右面压强：上面剪力：下面剪力：从层流运动的油膜中取一微单元体进行分析其边长为dx，dy，dz。6沿x方向力平衡条件：此式说明压力沿x方向的变化率与速度梯度沿y方向的变化率成正比。（12-6）72）求流量边界条件：变形式（12－6）速度流量压力流量剪切流沿x压力流1）求速度8当压力取得极大值时，dp/dx=0,设此处间隙为h0：各截面流量必须相等：利用流量连续条件：（12-7）9即为一维流体动压基本

3、方程，也叫一维雷诺方程（在1886年由雷诺导出。）它描述了流体压力的变化率与流体的粘度、流动速度和间隙之间的关系，是流体动压滑动轴承设计的理论依据。二、流体动压基本方程形成流体动压的条件形成流体动压的必要条件(1)流体必须流经收敛间隙,而且间隙倾角越大则产生的油膜压力越大；(2)流体必须有足够的速度；(3)流体必须是粘性流体。10流体动压力的形成和压力油膜承载原理1）维持流量相等，导致出、入口速度分布变化：出口外凸，入口内凹。2）速度变化导致压力变化：从入口AA′到BB′截面，压力为递增；从BB′到出口CC′截面，压力为递减。3）BB′截面速度线性变化，压力达到最大值。111）流体动压力：靠运

4、动表面带动粘性流体以足够的速度流经收敛形间隙时,流体内所产生压力叫流体动压力。2）流体动压油膜：间隙内具有动压力的油层称为流体动压油膜动压承载原理讨论（1）M平行于N板，则沿X方向处处dp/dx=0,压力无变化，两端为0，间隙内个点也为0，不能承载；（2）如M与N板形成发散间隙，流体流动不连续，间隙内形成负压，没有动压力，不能承载。12液体动压径向滑动轴承工作过程12-6液体动压径向滑动轴承的计算13一、径向滑动轴承的工作过程处于边界摩擦，摩擦力使轴向右偏处于液体摩擦，动压力使轴向左偏轴与瓦间隙配合具备形成液体动压几何条件14二、几何参数及其基本方程的形式径向滑动轴承的几何参数如下：15滑动轴

5、承的几何参数和压力曲线（包角180o）极轴的初始位置极轴与外载荷的夹角dPφy16几个定义起始角：压力油膜起始的角度φ1终止角：压力油膜终止的角度φ2油膜角：压力油膜范围对应的角度（φ1－φ2）承载区：从压力油膜的起始角到终止角的范围。承载区的压力大于零，其他为非承载区，压力为零。承载区的大小与油的粘度、轴颈速度、外载荷大小等因素有关包角：轴颈被连续的轴瓦圆弧包围的部分所对应的圆心角。包角用α表示。对油膜力有一定影响。油膜角（φ1－φ2）只为包角α的一部分。17动压径向滑动轴承的基本方程三、径向滑动轴承的承载系数和最小油膜厚度计算最小油膜厚度是轴承稳定工作的重要标志之一，影响最小油膜厚度的因素

6、很多，可以用一个表示这些因素综合影响的无量纲数——承载量系数表示，为此，必须先求出垂直方向油膜力的值：对（12-8）积分整理得沿垂直方向的总油膜力（12-8）18（12-8）对上式积分整理，得沿垂直方向的总油膜力：在轴承单位长度微小面积上的油膜力：力：，此力作用在轴颈上，指向轴心O。它的垂直分量为：（12-9）（12-10a）（12-10b）是角处一点上的压强19（12-10）由式（12-10）可得（12-11）轴承稳定工作时,外载荷和总油膜力的垂直分量P相平衡,即CF－称为轴承的承载量系数，它是轴承相对偏心距ε、包角α和长径比L/d的函数。包角一定时，只与ε和L/d有关。20液体动压径向滑动

7、轴承设计思路先根据选定的几何参数、外载荷等条件用式(12-11)计算CF,再由下式计算得hmin。然后由滑动轴承CF－ε图查得ε21实现液体摩擦的充分条件最小油膜厚度必须满足实现液体摩擦的充分条件是保证最小油膜厚度处的表面不平度高峰不直接接触，因此轴瓦和轴径的表面不平度与加工方法有关，参照表12.4确定。22四、滑动轴承的热平衡计算在热平衡状态，对于非压力供油的径向滑动轴承有外界空气散热油流动散热