东北大学机械设计复习题库

轴承相对间隙

2

N32油在40℃时的运动黏度 v40=32mm/s(cst),初设油的平均工作温度 tm=50℃,由式(10-3)并取B=–3.5有

解得

所以,50℃时油的黏度为

取油的密度为850 kg/m3,则油的动力黏度为

mm2/s

Pa·s

轴承特性数 按S=0.117,

,α=180°,由图10-9(a)查得

由式(10-12)

所以 mm= 47.3 μm

(2)确定〔h〕

取 〔h〕=2(Rzl+Rz2)=2(1.6+3.2)=9.6 μm 由此可见 hmin=47.3μm>〔h〕=9.6μm 故可以形成流体动力润滑。 丨 (3)校验初设的工作温度

以上计算是在初设 tm=50℃条件下进行的,如果实际的平均工作温度与初设值相差较大时,那么轴承的实际性能与设计性能将会有较大的差别,因此,必须对初设的tm进行校验(即进行热平衡计算)。

因非压力供油,由式(10-15)

由图10-11查得由图10-12查得

由图10-13查得

取油的cH=1900J/kg2K,ρ=850kg/m3,所以

平均工作温度℃与假设的tm相差1.1℃,不大于2℃,一般情况下是可以的。

例10-4 设计一线材轧机用减速器的流体动压向心滑动轴承。已知轴承载荷F=60kN,轴颈直径d=200 mm,转速 n=1000 r/min≈16.7 r/s。

解 (1)选择轴承材料及轴瓦结构

该轴承转速较高,启动、停车时会处于非液体摩檫状态,故选用带轴承衬的轴瓦,并为安装方便,轴瓦采用剖分式,如图10-31所示。轴瓦选用ZCuSn6Zn6Pb6导热性好;轴承衬选用ZChSnSb1l-6,由表10-5查得[p]=25 MPa,[v]=80m/s,[pv]=20 MPa2m/s

(2)选择宽径比,确定轴承宽度

参考表10-3 选取 (3)混合润滑计算 平均压强

N/m2 = 1.5MPa < [p]

滑动速度

m/s < [v]

,则轴承宽度

m

pmv 值

MPa· m/s < [pv]

故所选轴衬材料合用。

(4)选择润滑油

参考同类机械,选用N32润滑油,40℃时运动黏度为ν=32mm2/s (cSt),取油的密度ρ=850kg/m3,初设油的平均温度tm=60℃,由式(10-3)并取B=–3.5,有

解得

所以,60℃时油的黏度为 则油的动力黏度为

Pa·s

(5)选择相对间隙ψ

由式(10-18)取 轴承半径间隙

mm

(6)计算轴承特性数S

mm2 / s

(7)求最小油膜厚度

因轴瓦为剖分式,在剖分面上还开有油室,轴承包角相当于180°。由图13-27,按S=0.077,

,则最小油膜厚度为

mm =39 μm

(8)确定许用油膜厚度 参考表10-2取轴颈表面粗糙度系数K=2,则许用油膜厚度

μm,轴承衬表面粗糙度

μm

可见,故可以形成流体动力润滑。

(9)计算温升Δt和平均温度tm

对于非压力供油,用式(10-16)计算温升

μm,可靠性

,轴承包角为180°,S=0.077,查图10-11得

查图10-12得 查图10-13得 取

J/(kg·K),则温升

平均温度

这比初设的℃低,表明轴承还有潜力。应重设平均油温,重新计算,直到相差

不超过±1~2℃为止。也可用改变黏度、间隙、表面粗糙度以及宽径比等方法重新计算。

现重设

℃,则

mm2/s Pa·s

轴承特性数

由图10-9(a),查得,最小油膜厚度为

mm=50μm

可见,能形成流体动力润滑。

,由图10-12查得

,由图10-13,查得

由图10-11查得

。温升为

平均油温

即进油温度限定为(10)选择配合 选择间隙配合

℃,

℃是合适的。

,查公差与配合标准(GB1801—79)得极限间隙。

mm,

mm

之间。

而(11)验算

和a. 验算

mm界于和

都应满足轴承的工作能力准则,因此必须分别验算是否使

过小和

过高

和温升。

初设℃,则 Pa·s

由图10-9(a),查得,则

mm =50 μm > [h]

图10-11查 ,由图10-12查 ,由图10-13查 。则

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)