椭圆轴承的性能计算

例：设计汽轮机转子的椭圆轴承。已知：轴承直径D＝30cm，载荷F＝65000N，转速n＝3000r/min；在水平中分面两侧供油，供油压力p_s＝10N/cm²，进油温度为40℃

设计过程框图参见图计算框图。计算结果见下表

计  算  项  目

单  位

计算公式及说明

结    果

载  荷 F

N

已  知

65000

转  速 n

r/min

已  知

3000

轴承直径 D

cm

已  知

30

轴承宽径比 B/D

选  定

1

轴承宽度

cm

B＝(B/D)D

30

平均压强 p_m

N/cm²

72.2

轴颈角速度 ω

1/s

314

椭圆度 ψ/ψ*

选  定

2

顶隙比 ψ*

选  定

0.0015

侧隙比 ψ

ψ＝(ψ/ψ*)ψ*

0.0030

顶  隙 c*

cm

c*＝ψ*D/2

0.0225

侧  隙 c

cm

c＝ψD/2

0.0450

润滑油牌号

选  定

HU-22

轴承平均油温 t_m

℃

选  定

50

油在 t_m 时的粘度 η

N·s/cm²

查有关资料或图润滑油的粘度-温度曲线

20×10^-7

1.035

相对偏心率 ε_i

查图ε_i—两偏心率中的大者；k_Q1—流量系数

0.6

最小油膜厚度 h_min

cm

h_min＝(1-ε_i)c

0.018

(大于许用值)

端泄流量系数

查图ε_i—两偏心率中的大者；k_Q1—流量系数

0.44

承载区端泄流量 Q₁

cm³/s

1400

油槽侧泄流量系数

查图椭圆轴承的流量系数k_Q3和功耗系数k_N

0.915

油槽侧泄流量 Q₃

cm³/s

125

总流量 Q

cm³/s

Q＝Q₁+Q₃

1525

功耗系数k_N

查图椭圆轴承的流量系数k_Q3和功耗系数k_N

6.5

功  耗  N

kW

≈29

润滑油温升 Δ t

℃

10.8

校核进油温度 t₁

℃

t₁＝t_m-Δt

39.2