静特性计算

静特性计算

(1)承载能力

径向轴承(图结构简图)承载力有两个分量,其中

式中  r为轴颈半径;z为轴向坐标;fa、fb分别为轴瓦的起始及终止处的角度;B为轴承的宽度

总承载力

推力轴承

式中    N为推力轴承的瓦块数;rin、rout分别是推力瓦块的内半径和外半径;fa、fb分别是推力瓦块的起始终止处的角度。轴承的承载能力常采用无量纲轴承特性数Cp来表示,即径向轴承

式中    ψ为轴承的间隙比,即ψ=c/r;c为轴承的半径间隙;r为轴径半径;ω为轴颈的转速;pm为轴承上的平均压强,pm=F/BD;D为轴承直径

推力轴承

式中   hz为支点处的润滑膜厚度;B为轴瓦宽度即B=rout-rin

(2)摩擦阻力和功耗

1)摩擦阻力

径向轴承轴颈上的摩擦阻力

取摩擦阻力的相对单位为,及摩擦因数,则摩擦特性系数为

Cμ=μ/ψ或Fμ=CμFψ                  (8)

Cμ可分为承载区摩擦特性数Cp和非承载区摩擦特性数Ct两部分,即

Cμ=Cp+Ct                     (9)

推力轴承推力盘上的摩擦力矩

2)功耗

径向轴承

N=Fμrω/1000                     (11)

推力轴承

N=Mtω/1000                          (12)

(3)流量

进入轴承的总流量

Q=Q1+Q2+Q3=2(kQ1+kQ2+kQ3)ψr2ωB                         (13)

式中    Q1—— 承载区端泄流量;

Q2—— 非承载区端泄流量;

Q3—— 轴瓦供油槽两端由供油压力产生的附加流量;

kQ1、kQ2、kQ3—— 相应的流量系数

对于径向轴承,kQ1的值参见图kQ端泄流量系数kQ1值

式中   ps为供油压强;D为轴承直径;b为周向油膜槽宽,见图供油槽结构;系数ζ可由图系数ζ和θ值查出

在轴瓦水平对称布置两个供油槽(图供油槽结构)时

系数θ值由图系数ζ和θ值

在轴瓦只有一个供油槽时

h=c(1+εcosθx)

式中    θx是供油槽中线的角坐标,从轴颈与轴承的连心线沿转动方向量起,见图供油槽结构;c为轴承半径间隙c=rψ

(4)温升

设摩擦产生的热量全部由润滑油带走,且进油温度为tin,端泄油的平均温度为tm,则温升

Δt=tm-tin                        (17)

1)压力供油(矿物油)轴承,温升

2)无压力供油轴承,温升

式中    E是与金属传热及润滑油比热有关的系数。轻型结构、传热困难的轴承E=0.0091;中型及一般散热条件下的轴承E=0.0145;强制冷却的重型轴承E=0.0254