单油楔径向轴承性能计算

设计汽轮机转子的液体动压润滑轴承。已知：轴承直径D＝30cm，载荷F＝65000N，转速n＝3000r/min，轴承为自动调心式，在水平中分面两侧供油，进油温度控制在40℃左右

例题计算过程可按图计算框图框图进行。计算结果见下表，方案1温升过高，应采用方案2

计  算  项  目

单  位

计算公式及说明

结     果

方 案 1

方 案 2

轴承载荷  F

N

已  知

65000

轴承直径  D

cm

已  知

30

宽径比  B/D

选  定

0.8

轴承宽度  B

cm

24

转  速  n

r/min

已  知

3000

角速度  ω

1/s

ω＝2πn/60

314

间隙比  ψ

选  定

0.0015

0.002

半径间隙  c

cm

0.0225

0.03

平均压强  p_m

N/cm²

≈90

润滑油牌号

选  定

HU-22

平均油温  t_m

℃

预  选

56

在 t_m 下油的粘度

N·s/cm²

查图润滑油的粘度-温度曲线

15×10^-7

0.43

0.76

偏 心 率  ε

根据轴承特性数查图C_p-ε、C_μ-ε 关系曲线

0.40

0.55

最小油膜厚度  h_min

cm

h_min＝c(1-ε)

0.0135

0.0135

轴颈表面粗糙度

按使用要求定

轴颈表面不平度平均高度 R₁

cm

0.00032

轴瓦表面粗糙度

按使用要求定

轴瓦表面不平度平均高度 R₂

cm

0.00063

轴颈挠度 y₁

cm

0

轴颈偏移量 y₂

cm

0

许用最小油膜厚度  [h_min]

cm

h_min≥[h_min]＝S(R₁+R₂+y₁+y₂)

0.00143(取  S＝1.5)

校核条件  h_min≥[h_min]

通过

通过

承载区摩擦数  μ/ψ

查图C_p-ε、C_μ-ε 关系曲线

6.1

4.1

系  数  ξ

根据轴承包角确定

1

1

非承载区摩擦数

0.68

1.19

功  耗  N

kW

N＝F_μrω/1000

32.4

32.4

承载区流量系数

查图k_Q端泄流量系数k_Q1值

0.114

0.148

供油压强  P_s

N/cm²

按使用要求定

10

10

系  数  ξ

查图系数ζ和θ值

0.23

0.29

非承载区流量数

0.0164

0.038

系  数  θ

查图系数ζ和θ值

0.105

0.12

供油槽宽度  m

cm

m＝(0.2～0.25)D

6

阻油槽宽度  α

cm

α＝0.05D

1.5

槽泄流量系数

0.219

0.0443

总 流 量  Q

cm³/s

775

1560

润滑油温升  Δt

℃

Δt＝t_m-t_in

24.1

12.3

校核进油温度  t₁

℃

t₁＝ t_m-Δt

31.9

43.7