滑動(dòng)軸承CAD圖紙+說(shuō)明書+SolidWorks三維模型

滑動(dòng)軸承CAD圖紙+說(shuō)明書+SolidWorks三維模型,滑動(dòng),軸承,cad,圖紙,說(shuō)明書,仿單,solidworks,三維,模型 液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)與分析 摘要 動(dòng)壓式滑動(dòng)軸承是軸承中的一個(gè)重要類別，對(duì)其進(jìn)行分析研究在實(shí)際中具有重要意義。液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)是其中的重要一類，本文以徑向滑動(dòng)軸承為研究對(duì)象，以雷諾方程的建立及求解過(guò)程為理論基礎(chǔ)，對(duì)滑動(dòng)軸承在處于液體動(dòng)壓的工況情況進(jìn)行理論分析。 本課題的目的就是旨在結(jié)合滑動(dòng)軸承的工作特點(diǎn)和性能，合理的優(yōu)化軸承的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)軸承的各性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)圖紙對(duì)軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析優(yōu)化，利用相關(guān)公式對(duì)性能進(jìn)行計(jì)算與分析，對(duì)整個(gè)軸承進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：滑動(dòng)軸承；雷諾方程 目錄第一章1緒論41.1本課題的選定51.2滑動(dòng)軸承制造和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀51.3本課題研究的主要內(nèi)容及基本工作思路6(一)主要內(nèi)容6（二）本課題基本工作思路6第二章2液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的總體設(shè)計(jì)方案6 2.1滑動(dòng)軸承6 （一）滑動(dòng)軸承的主要類型和結(jié)構(gòu)6 2.2液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本原理和基本關(guān)系8 （一）液體動(dòng)壓油膜的形成理論.8 （二）液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程8 （三）油楔承載機(jī)理11 2.3液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承基本原理11 （一）徑向滑動(dòng)軸承液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的建立過(guò)程11 (二)徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載能力12 （三）徑向滑動(dòng)軸承的參數(shù)選擇16 （四）徑向滑動(dòng)軸承的供油結(jié)構(gòu)18第三章 3液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的實(shí)例計(jì)算20 3.1主要技術(shù)指標(biāo)20 3.2選擇軸承材料和結(jié)構(gòu)20 3.3潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法的選擇21 3.4性能計(jì)算21 （一）承載能力計(jì)算21 （二）層流校核22 （三）功耗計(jì)算22 （四）熱平衡計(jì)算23 （五）安全度計(jì)算23第四章4三維建模 4.1三維建模依據(jù)23 4.2三維建模的基本圖形24 4.3三維建模的步驟24總結(jié)25參考文獻(xiàn)25致謝27附件外文翻譯文獻(xiàn)第一章1緒論 滑動(dòng)軸承在機(jī)械制造、大型電站、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)以及化工聯(lián)合企業(yè)等機(jī)械設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，如何提高其壽命和工作可靠性越來(lái)越成為人類普遍關(guān)注的問題。這里存在著兩方面的工作：一是不斷研究新的軸承材料及結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)軸承的工作特點(diǎn)及其負(fù)荷指標(biāo)不斷提高的要求；二是深入地研究發(fā)生在軸承內(nèi)部的各種工作狀態(tài)，從而在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的措施，保證軸承在最理想的條件下運(yùn)作。這就涉及研究研究諸如流體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承中的潤(rùn)滑油膜的壓力分布、最小油膜厚度、潤(rùn)滑膜的剛度等若干方面的問題。軸承是軸系中的重要部件，其功用一是支承軸及軸上零件并保證軸的旋轉(zhuǎn)精度，二是減小轉(zhuǎn)動(dòng)軸與其固定支承之間的摩擦與磨損。因此，軸承既要有小的摩擦阻力，又要有一定的強(qiáng)度。 軸承分為兩大類：滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：已實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，使用維護(hù)簡(jiǎn)單，互換性好等，故各工業(yè)部門應(yīng)用廣泛?；瑒?dòng)軸承在一般情況下摩擦損耗較大，使用維護(hù)較復(fù)雜，因而應(yīng)用較少。因此，在滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承都能滿足使用要求時(shí)，宜先選用滾動(dòng)軸承。盡管如此，但是在高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場(chǎng)合下，滑動(dòng)軸承就顯示出它的優(yōu)異性能。因而在汽輪機(jī)、離心式壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、大型電機(jī)中多采用滑動(dòng)軸承。此外，在低速而帶有沖擊的機(jī)器中，如水泥攪拌機(jī)、滾筒清砂機(jī)、破碎機(jī)等也常采用滑動(dòng)軸承。兩者相比，普通滑動(dòng)軸承又具有比滾動(dòng)軸承使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對(duì)沖擊和振動(dòng)敏感性小等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使滑動(dòng)軸承成功地應(yīng)用于機(jī)床主軸軸承，大型汽輪機(jī)軸承，內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承。軋鋼機(jī)軸承以及簡(jiǎn)單機(jī)械的軸承。 隨著工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，大量機(jī)械設(shè)備的速度和功率日益提高，工況日趨復(fù)雜，而軸承作為機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部件對(duì)其各方面的性能要求也越來(lái)越高?；瑒?dòng)軸承油膜中的滑油流動(dòng)過(guò)程完全符合流體動(dòng)力學(xué)的普遍規(guī)律，在 1886 年 Reynolds 運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)的定律，分析潤(rùn)滑劑在間隙中的流動(dòng)，從而求得了表示軸承中壓力分布的基本微分方程即雷諾方程，它成為今天滑動(dòng)軸承理論計(jì)算的基礎(chǔ)。但用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法對(duì)雷諾方程進(jìn)行求解，只有在一些特定情況下刁能獲得精確的解析解。由于這種困難很長(zhǎng)一段時(shí)間滑動(dòng)軸承還是按照 pv常數(shù)p:軸承的平均壓強(qiáng)，v:軸承兩配合部分的相對(duì)滑動(dòng)速度，常數(shù):軸承副材料所確定經(jīng)驗(yàn)數(shù)這種老方法雙曲線法確定尺寸參數(shù)。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的、幾何形狀相似或結(jié)構(gòu)相同的滑動(dòng)軸承用這種計(jì)算方法并結(jié)合軸承生產(chǎn)中積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定軸承尺寸一直還是成功的。但隨著新型或特殊結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)軸承出現(xiàn)以及設(shè)計(jì)中對(duì)軸承可靠性要求的不斷提高，這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)就不再適合了。最近二十幾年以來(lái)隨著計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展其計(jì)算速度及計(jì)算能力迅速增長(zhǎng)，許多傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法難以求解的問題用計(jì)算機(jī)求解往往能夠得到很好的結(jié)果，求解雷諾方程也就成為可能 。1.1本課題的選定隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)械零件的規(guī)模越來(lái)越大，越來(lái)越完整，人們的需求越大，對(duì)物質(zhì)的需求和要求也越來(lái)越高。軸承作為一個(gè)機(jī)械零件，起著至關(guān)重要的作用。用于支撐旋轉(zhuǎn)零件（轉(zhuǎn)軸、心軸）的裝置通稱為軸承。條件不同，軸承的分類也不同：按其承載方向的不同，軸承可分為：徑向軸承和推力軸承；按軸承工作時(shí)的摩擦性質(zhì)不同，軸承可分為：滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。滑動(dòng)軸承，根據(jù)其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間油膜形成原理的不同，還可分為流體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承(簡(jiǎn)稱動(dòng)壓軸承)和流體靜力潤(rùn)滑軸承(簡(jiǎn)稱靜壓軸承)。 和滾動(dòng)軸承相比，滑動(dòng)軸承具有承載能力高、抗壓性好，工作平穩(wěn)可靠，噪聲小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，它廣泛用于內(nèi)燃機(jī)、軋鋼機(jī)、大型電機(jī)及儀表、雷達(dá)、天文望遠(yuǎn)鏡等方面。在動(dòng)壓軸承中，隨著工作條件和潤(rùn)滑性能的變化，其滑動(dòng)表面間的摩擦狀態(tài)亦有所不同。通常將其分為如下三種狀態(tài)：不完全摩擦，邊界摩擦和干摩擦。完全液體摩擦是滑動(dòng)軸承工作的最理想狀況。對(duì)那些重要且高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器，應(yīng)確保軸承在完全液體摩擦狀態(tài)下工作，這類軸承常稱為液體摩擦滑動(dòng)軸承。因此我這次的設(shè)計(jì)選擇液體摩擦。軸承上的反作用力與軸心線垂直的軸承稱為徑向軸承；軸承上的反作用力與軸心線方向一致的軸承稱為推力軸承。推力滑動(dòng)軸承只能承受軸向載荷，與徑向軸承聯(lián)合才可同時(shí)承受軸向和徑向載荷。綜上所述，我選擇的設(shè)計(jì)是：液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。1.2滑動(dòng)軸承制造和生產(chǎn)的技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 滑動(dòng)軸承作為回轉(zhuǎn)軸支承元件在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。與滾動(dòng)軸承相比，滑動(dòng)軸承工作平穩(wěn)、可靠、噪音較低。如果能夠保證充分的液體潤(rùn)滑，使得滑動(dòng)表面被潤(rùn)滑油分開而不發(fā)生直接接觸，則還可以大大減少摩擦損失和表面磨損，甚至消除磨損。另外，潤(rùn)滑油膜同時(shí)還具有一定的吸振能力川，這對(duì)提高軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和運(yùn)轉(zhuǎn)精度都是十分有益的?；瑒?dòng)軸承的種類繁多，按軸承受力方向可分為徑向滑動(dòng)軸承、止推滑動(dòng)軸承、徑向止推滑動(dòng)軸承按軸承所用的潤(rùn)滑劑來(lái)分可分為液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承、氣體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承、脂潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承和固體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，其中液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承又可分為油潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承、水潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承及磁流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承按軸承軸瓦材料來(lái)分又可分為金屬滑動(dòng)軸承、非金屬滑動(dòng)軸承和多孔質(zhì)滑動(dòng)軸承等等。流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承又可分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承、流體靜壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承和流體動(dòng)靜壓混合滑動(dòng)軸承 121。流體動(dòng)壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承有著長(zhǎng)久的歷史，它的應(yīng)用研究己超過(guò) 10 年，其應(yīng)用范圍也是上述各種滑動(dòng)軸承中最廣泛的。流體動(dòng)壓潤(rùn)滑，就是依靠被潤(rùn)滑的一對(duì)固體摩擦面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使介于固體摩擦面間的流體潤(rùn)滑膜內(nèi)產(chǎn)生壓力，以承受外載荷而免除固體相互接觸，從而起到減少摩擦阻力和保護(hù)固體摩擦表面的作用。自從 B.Tower 在其著名實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了動(dòng)壓現(xiàn)象，繼由0.Renyolds 分析了動(dòng)壓潤(rùn)滑的機(jī)理并導(dǎo)出了描述潤(rùn)滑膜壓力分布的微分方程，即著名的雷諾方程，遂奠定了流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的原始基礎(chǔ)。此外，流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論中還有其它的一些方程，如：流動(dòng)的連續(xù)性方程、潤(rùn)滑劑的狀態(tài)方程粘度和密度方程、表面的彈性方程、以及能量方程等。當(dāng)然應(yīng)用最廣的還是雷諾方程及其在各種具體條件下的變形形式，以及它們的求解。由于這些理論的建立使得滑動(dòng)軸承的研究取得了很多成果，促進(jìn)了其在實(shí)際中的應(yīng)用。1.3本課題研究的主要內(nèi)容及基本工作思路（一）主要內(nèi)容 根據(jù)所給技術(shù)指標(biāo)對(duì)某型汽輪機(jī)液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算以及性能分析。（二）本課題的基本工作思路 1.在液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的基本原理和雷諾方程的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承。 2.計(jì)算內(nèi)容包括：幾何參數(shù)，安全度等方面 3.關(guān)鍵理論和技術(shù)：流體動(dòng)力的基本方程 摩擦定律 雷諾方程第二章2液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的總體設(shè)計(jì)方案2.1滑動(dòng)軸承 機(jī)械設(shè)計(jì)是一門培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。在機(jī)械類各專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，它是主要課程。機(jī)械設(shè)計(jì)課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重基本知識(shí)、基本理論和基本方法的掌握，在培養(yǎng)實(shí)踐能力方面著重設(shè)計(jì)構(gòu)思和設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)實(shí)際工程具有分析、解決問題的能力，在設(shè)計(jì)中具有創(chuàng)新思維?；瑒?dòng)軸承章節(jié)在整個(gè)課程的學(xué)習(xí)中又占到了很重要的部分?；瑒?dòng)軸承的承載能力大，回轉(zhuǎn)精度高，表面能形成潤(rùn)滑膜將運(yùn)動(dòng)副分開，減少了磨損，滑動(dòng)摩擦力也可大大降低，并且潤(rùn)滑膜具有抗沖擊作用，因此，在工程上獲得廣泛的應(yīng)用。2.1.1滑動(dòng)軸承的主要類型和結(jié)構(gòu) 按受載荷方向不同，滑動(dòng)軸承可分為徑向滑動(dòng)軸承和止推滑動(dòng)軸承。 1徑向滑動(dòng)軸承 徑向滑動(dòng)軸承用于承受徑向載荷。圖21所示為整體式徑向滑動(dòng)軸承，圖 2 -2所示為剖分式徑向滑動(dòng)軸承。剖分式徑向滑動(dòng)軸承裝拆方便，軸瓦磨損后可方便更換及調(diào)整間隙，因而應(yīng)用廣泛。圖2-1整體式滑動(dòng)軸承圖2-2剖分式滑動(dòng)軸承 2.止推滑動(dòng)軸承 止推滑動(dòng)軸承用來(lái)承受軸向載荷。按軸頸支承面的形式不同，分為實(shí)心式、空心式、環(huán)形式三種。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)心止推軸頸由于端面上不同半徑處的線速度不相等，因而使端面中心部的磨損很小，而邊緣的磨損卻很大，結(jié)果造成軸頸端面中心處應(yīng)力集中。實(shí)際結(jié)構(gòu)中多數(shù)采用空心軸頸，可使其端面上壓力的分布明顯改善，并有利于儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。2.2液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本原理和基本關(guān)系（一）液體動(dòng)壓油膜形成的原理圖2-3動(dòng)壓油膜形成原理圖 液體動(dòng)壓油膜形成原理是利用摩擦副表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將液體帶進(jìn)摩擦表面之間，形成壓力油膜，將摩擦表面隔開，如圖 2-3 所示。兩個(gè)互相傾斜的平板，在它們之間充滿具有一定粘度的液體。當(dāng) AB 以速度 V 向左移動(dòng)，而 CD 保持靜止時(shí)，液體在此楔形間隙中作層流流動(dòng)。當(dāng)各流層的速度分布規(guī)律為直線時(shí)，由于進(jìn)口間隙大于出口間隙，則進(jìn)口流量必大于出口流量但液體是不可壓縮的，因此，在楔形間隙內(nèi)形成油壓，迫使大口的進(jìn)油速度減小，小口的出油速度增大，從而使流經(jīng)各截面的液體流量相等。同時(shí)，楔形油膜產(chǎn)生的內(nèi)壓將與外載荷相平衡。（二）液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程雷諾方程是液體動(dòng)壓潤(rùn)滑基本方程，是研究流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基礎(chǔ)。它是根據(jù)粘性流體動(dòng)力學(xué)基本方程出發(fā)，作了一些假設(shè)條件后簡(jiǎn)化而得的。圖2-4液體單元壓力分析 如圖 2-4 所示，兩平板被潤(rùn)滑油隔開，設(shè)板 A 以速度 v、沿 x 方向滑動(dòng)，另一平板 B 靜止不動(dòng)，設(shè)平板正方向尺寸為無(wú)窮大流體沿 z 方向無(wú)流動(dòng)，從油層中取出長(zhǎng)、寬、高分別為 dx、dy、dz 的單元體進(jìn)行力平衡分析。單元體沿x方向受四個(gè)力，兩側(cè)向壓力：p，p+px+dx上下面剪切應(yīng)力為：，（+ydy）由x方向的力平衡條件，得pdydz+dydz-（p+pxdx）dydz-+ydxdy=0化簡(jiǎn)得：px=-y (2-1)根據(jù)牛頓粘性流體定律，=-nuy代人（2-1）得 px=n2uy2積分后得 u=12npxy2+C1y+C2 (2-2)當(dāng) y=0時(shí)，u=v(油層隨移動(dòng)件移動(dòng))；y=h(h 為單元體處油膜厚度)時(shí)，u=0(油層隨靜止件不動(dòng))。根據(jù)上述條件則可以得到積分常數(shù) C1 ， C2 。積分常數(shù)：C1=-h2npxh-vh ; C2=v代人式（2-2）得 u=vh-yh-yh-y2npx （2-3）由式（2-3）可見，油層的速度u由兩部分組成，式中前一項(xiàng)表示速度沿y成線性分布，直接由剪切流引起;第二項(xiàng)表示速度沿y成拋物線分布，是由油壓沿x方向變化而引起的。不計(jì)側(cè)漏，潤(rùn)滑沿x方向通過(guò)任一截面單位寬度的流量為設(shè)在P=Pmax處油膜厚度為h0（即px=0時(shí)，h=h0），在該截面處的流量為 qx=v2h0由于連續(xù)流動(dòng)時(shí)流量不變，故得 化簡(jiǎn)得 px=6nvh-h0h3 （2-4）式（2-4）為一維雷諾流體動(dòng)力潤(rùn)滑方程。對(duì)式（2-4）中x取偏導(dǎo)數(shù)可得 xh3npx=6nvhx若再考慮潤(rùn)滑油沿z方向的流動(dòng)，則 xh3npx+zh3npz=6nvhx （2-6）式（2-6）為二維雷諾流體動(dòng)力潤(rùn)滑方程式流體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承的基本公式。（三）油楔承載機(jī)理 由式 px=6nvh-h0h3 可看出油壓變化與潤(rùn)滑油的粘度、表面摩擦速度和油膜厚度的變化有關(guān)，利用該式可求出油膜中各點(diǎn)的壓力p，全部油膜壓力之和即為油膜的承載能力。 油膜必須呈收斂楔形，才能使油楔內(nèi)各處油壓都大于入口和出口處的壓力，產(chǎn)生正壓力以支承外載。 所以形成液體動(dòng)力潤(rùn)滑（即形成動(dòng)壓油膜）的必要條件是：1. 相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩表面必須形成一個(gè)收斂楔形；2. 被油膜分開的兩表面必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度vs，其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥蛷拇罂诹鬟M(jìn)，小口流出；3. 潤(rùn)滑油必須有一定粘度，且供油充分。2.3液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承基本原理（一）徑向滑動(dòng)軸承液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的建立過(guò)程 徑向滑動(dòng)軸承的軸頸與軸孔間必須留有間隙，當(dāng)軸頸靜止時(shí)，軸 頸處于軸承孔的最低位置，并與軸瓦接觸。此時(shí)，兩表面間自然形成收斂的楔形空間。當(dāng)軸頸開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度極低，帶入軸承間隙中的油量較少，這時(shí)軸瓦對(duì)軸頸摩擦力的方 向與軸頸表面圓周速度方向相反，迫使軸頸在摩擦力作用下沿孔壁向右爬升(圖 b)。隨著 轉(zhuǎn)速的增大，軸頸表面的圓周速度增大，帶入楔形空間的油量也逐漸加多。這時(shí)，右側(cè)楔 形油膜產(chǎn)生了一定的動(dòng)壓力，將軸頸向左浮起。當(dāng)軸頸達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸頸便穩(wěn)定在一 定的偏心位置上(圖 c)。這時(shí)，軸承處于流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)，油膜產(chǎn)生的動(dòng)壓力與外載荷 F 相平衡。此時(shí)，由于軸承內(nèi)的摩擦阻力僅為液體的內(nèi)阻力，故摩擦系數(shù)達(dá)到最小值。 圖2-5液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承油膜形成過(guò)程 液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承油膜形成過(guò)程經(jīng)歷起動(dòng)、不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)階段。 起始時(shí)n=0，軸頸與軸承孔在最下方位置接觸1、 起動(dòng)時(shí)，由于速度低，軸頸與孔壁金屬直接接觸，在摩擦力作用下，軸頸沿孔內(nèi)壁向右上方爬開.2、 不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段，隨轉(zhuǎn)速上升，進(jìn)入油楔腔內(nèi)油逐漸增多，形成壓力油膜，把軸頸浮起推向左下方。（由圖b圖c）3、 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段（圖d）：油壓與外載F平衡時(shí)，軸頸部穩(wěn)定在某一位置上運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速越高，軸頸中心穩(wěn)定位置愈靠近軸孔中心。（但當(dāng)兩心重合時(shí)，油楔消失，失去承載能力）（二）徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載能力徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系，如圖2-6所示?；緟?shù)：o-軸頸中心，o1-軸承中心，起始位置F與oo1重合，軸頸直徑d，軸承孔直徑D根據(jù)以上基本參數(shù)可以直接計(jì)算出：直徑間隙：=D-d半徑間隙：=R-r=2=（D-d）2相對(duì)間隙：偏心距： e=oo1偏心率： =e以oo1為極軸，對(duì)應(yīng)油膜厚度h，h0為pmax處油膜厚度，0為pmax處的壓力角，1、2為壓力油膜起始角和終止角，其大小與軸承包角有關(guān)。在AOO1中，根據(jù)余玄定理可得略去高階微量e2sin2，再引入半徑間隙=R-r，并兩端開方得 +r=h+r-ecos整理得任意位置時(shí)油膜厚度為壓力最大處pmax的油膜厚度當(dāng)=時(shí)，油膜最小厚度為hmin把上式在1到2的區(qū)間內(nèi)積分，就得出在軸承單位寬度上的油膜承載力，即為了求出油膜的承載能力，理論上只需將py乘以軸承寬度B即可。但在實(shí)際軸承中，由于油可能從軸承的兩個(gè)端面流出，故必須考慮端泄的影響。這時(shí)，壓力沿軸承寬度的變化成拋物線分布，而且其油膜壓力也比無(wú)限寬軸承的壓力低(圖27)，所以乘以系數(shù)C1對(duì)py進(jìn)行修正，C的值取決與寬度比B/d和偏心率的大小。這樣，在角和距軸承中線為z處的油膜壓力的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 py=pyC1-2zB2 圖2-7 不同寬徑比時(shí)沿軸承周向和軸向的壓力分布因此，對(duì)有限寬軸承，油膜的總承載能力為F=-B2+B2pydz通過(guò)上式可得 承載量系數(shù)Cp于是可得 式中Cp為一個(gè)無(wú)量綱的量，稱為承載量系數(shù)，為潤(rùn)滑油在軸承平均工作溫度下的動(dòng)力粘度，Pas；B為軸承寬度，m；F為外載荷，N；V為軸頸圓周速度，m/s。Cp的積分非常困難，因而采用數(shù)值積分的方法進(jìn)行計(jì)算，并作成相應(yīng)的線圖或表格供設(shè)計(jì)應(yīng)用。在給定邊界條件時(shí)，Cp是軸頸在軸承中位置的函數(shù)，其值取決于軸承的包角(入油口和出油口所包軸頸的夾角)，相對(duì)偏心率和寬徑比B/d。當(dāng)軸承的包角(=120，180或360）給定時(shí)，經(jīng)過(guò)一系列的換算，Cp可表示為： Cp，Bd若軸承是在非承載區(qū)內(nèi)進(jìn)行無(wú)壓力供油,且設(shè)液體動(dòng)壓力是在軸頸與軸承襯的180度的弧內(nèi)產(chǎn)生時(shí)，則不同和B/d的承載量系數(shù)Cp值見表2-1。 表2-1 有限寬度軸承的承載量系數(shù) CpCp是軸頸在軸承中位置的函數(shù)Cp取決于軸承包角 ，編心率和寬徑比L/d（三）徑向滑動(dòng)軸承的參數(shù)選擇影響滑動(dòng)軸承油膜壓力的因素很多，根據(jù)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論，影響壓力分布的參數(shù)主要有軸承寬徑比、相對(duì)間隙、油槽開設(shè)形式、徑向載荷、潤(rùn)滑油主軸轉(zhuǎn)速等。1.寬徑比Bd一般軸承的寬徑比B/d在0.31.5范圍內(nèi)。寬徑比小，有利于提高運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，增大端泄漏量以降低溫升。但軸承寬度減小，軸承承載力也隨之降低。高速重載軸承溫升高，由于溫升高，寬徑比宜取小值，使t減??；低速重載軸承，需要對(duì)軸有較大支承剛性，寬徑比宜取大值；高速輕載軸承，轉(zhuǎn)速小高，溫升大，如對(duì)軸承剛性無(wú)過(guò)高要求，可取小值；需要對(duì)軸有較大支承剛性的機(jī)床軸承，宜取較大值。一般機(jī)器常用的B/d值為：汽輪機(jī)B/d=0.31；電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、離心泵，齒輪變速器B/d=6.01.5；機(jī)床、拖拉機(jī)B/d=0.81.2；軋鋼機(jī)B/d=0.60.9。2相對(duì)間隙 相對(duì)間隙主要根據(jù)載荷和速度選取。速度愈高，值應(yīng)愈大，楔形空間增加，帶入油量增加，易于形成動(dòng)力潤(rùn)滑；載荷愈大，值應(yīng)愈小，使減小，提高承載力。minh此外，直徑大、寬徑比小，調(diào)心性能好，加工精度高時(shí)，值取小值，反之取大值。一般軸承，按轉(zhuǎn)速取值的經(jīng)驗(yàn)公式為： n604910319式中n為軸頸轉(zhuǎn)速r/min。一般機(jī)器中常用的值為：汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪減速器0.0010.002；軋鋼機(jī)、鐵路車輛0.00020.0015；機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)0.00020.00125；鼓風(fēng)機(jī)、離心泵0.0010.003。3.軸承的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速是影響滑動(dòng)軸承油膜壓力分布的參數(shù)之一。4粘度 這是軸承設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)。它對(duì)軸承的承載能力、功耗和軸承溫升都有不可忽視的影響。由于粘度和平均溫度密切相關(guān)，軸承工作時(shí)，油膜各處溫度是不同的，通常認(rèn)為軸承溫度等于油膜的平均溫度。平均溫度的計(jì)算是否準(zhǔn)確，將直接影響到潤(rùn)滑油粘度的大小。平均溫度過(guò)低，則油的粘度較大，算出的承載能力偏高；反之，則承載能力偏低。設(shè)計(jì)時(shí)，可先假定軸承平均溫度，（一般取tm=5075）初選粘度，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)計(jì)算。最后再通過(guò)熱平衡計(jì)算來(lái)驗(yàn)算軸承入口油溫ti是否在3540之間，否則應(yīng)重新選擇粘度再作計(jì)算。對(duì)于一般軸承，也可按軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min)先初估油的動(dòng)力粘度n，即 n=n60-1310-76 由式（47）計(jì)算相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度v, 選定平均油溫tm,參照表41選定全損耗系統(tǒng)用油的牌號(hào)。然后查圖49，重新確定tm時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度tm及動(dòng)力粘度tm。最后再驗(yàn)算入口油溫。（四）徑向滑動(dòng)軸承的供油結(jié)構(gòu)在液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承中，充足的供油量是產(chǎn)生動(dòng)壓油膜的必要條件。向軸瓦內(nèi)供油最常用的結(jié)構(gòu)要素是油孔和油槽。油槽主要有兩種形式，軸向油槽和周向油槽。油孔和軸向油槽可以設(shè)計(jì)一個(gè)或兩個(gè)。軸向油槽為與直線平行的直線形油槽，其深度比軸承半徑間隙大很多，它能夠使?jié)櫥洼^均勻地分布在整個(gè)軸瓦寬度上，適用于載荷方向不變或變化不大，軸瓦比較寬的場(chǎng)合；周向油槽為環(huán)形槽，它能夠使?jié)櫥脱杆俜植嫉捷S瓦的整個(gè)圓周，適用于載荷方向變化超過(guò)180度，甚至載荷旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。當(dāng)軸瓦較窄，可以不開設(shè)油槽，只設(shè)置供油孔。油槽的開設(shè)形式主要有以下幾種：1. 單軸向油槽單軸向油槽的位置最好在最大油膜厚度處，但是，因?yàn)槠珵榻禽d荷、轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向變化，所以只有在穩(wěn)定工況下最大油膜厚度的位置方向穩(wěn)定。為此常把單軸向油槽設(shè)在載荷方向的反方向，該位置與最大油膜位置比較接近，沒有很不利的影響。這樣的單軸向油槽供油的軸承，軸頸只能按指定方向選擇，如圖2-8所示。圖2-8 單軸向油槽2. 雙軸向油槽雙軸向油槽或油孔一般設(shè)在垂直于載荷方向的直徑上，這種軸承只能允許軸頸正反轉(zhuǎn)。通常軸向油槽應(yīng)較軸承寬度稍短，以便在軸瓦兩端流出封油面，防止?jié)櫥蛷亩瞬看罅苛魇?，如圖2-9所示。圖2-9 雙軸向油槽3. 周向油槽周向油槽一般設(shè)在沿寬度方向軸瓦中央的圓周上，有全周油槽和半周槽。周向油槽適用于載荷方向變化范圍超過(guò)180度的場(chǎng)合，它常設(shè)在軸承寬度中部，把軸承分為兩個(gè)獨(dú)立的部分；當(dāng)寬度相同時(shí)，設(shè)在周向油槽軸承的承載能力低于設(shè)在軸向油槽的軸承，如圖2-10所示。 圖2-10 周向油槽對(duì)軸承載荷能力的影響第三章3液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的實(shí)例計(jì)算 已知軸承載荷徑向載荷為80000N，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1000r/min,軸瓦處軸徑180mm，進(jìn)油溫度45度，潤(rùn)滑油為HU-22，直接潤(rùn)滑。3.1主要技術(shù)指標(biāo)徑向載荷：F=80000N 軸徑=180mm 轉(zhuǎn)速：n=1000r/min3.2選擇軸承材料和結(jié)構(gòu)1. 選擇軸承寬徑比根據(jù)汽輪機(jī)軸承常用的寬徑比范圍，取寬徑比為1。2計(jì)算軸承寬度 B=(B/d)d=10.18m=0.18m3.計(jì)算軸頸圓周速度 v=dn60x100=x180x10060x100=9.42m/s4. 計(jì)算軸承壓力P和Pv值 p=FdB=8000000.18x0.18=2.47MPa Pv=2.47x9.42MPa.m/s=23.27Pa.m/s3.3潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法的選擇 1. 選定潤(rùn)滑油牌號(hào)參照表選定機(jī)械油HU22 2.初步估算潤(rùn)滑油動(dòng)力粘度 n=n60-131076=0.027Pa.s 3.選定平均油溫，現(xiàn)選平均油溫tm=50 4. 選定潤(rùn)滑油牌號(hào)參照表選定HU22 v50=20mm2/s n50=v=900x18x10-6Pa.s=0.0225Pa.s 5.采用直接潤(rùn)滑方式3.4.性能計(jì)算（一）承載能力計(jì)算1.相對(duì)間隙 =n6049103190.001255取=0.001252.計(jì)算軸轉(zhuǎn)速 =2n60=2xx100060=104.67rad/s3.承載系數(shù)Cp=F22nvb=1.654偏心率選擇 查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得=0.66（二）層流校核 1.半徑間隙 =r=0.00125x0.182=112.5x10-6m 2.計(jì)算臨界雷諾數(shù) Ret=41.31=1168 3.軸承雷諾數(shù) Re=vn=296.7 由296.71168.故滿足層流條件 4.選取流量系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)qv=0.076 5.軸承潤(rùn)滑油體積流量 Qv=d3qv=0.00125x0.183x104.67x0.76=58.0x10-6m3/s（三）功耗計(jì)算 1選取摩擦系數(shù)特性：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，得=2.3 2計(jì)算摩擦系數(shù) =2.3x0.00125=0.0028 3計(jì)算摩擦功耗 P=Fv=0.0028x800000x9.42=2166W（四）熱平衡計(jì)算 1.熱溫升計(jì)算 計(jì)算得t=14.742 2. 進(jìn)油溫度 由已知得t1=45 3.出油溫度 t2=tm+t2=57.38 由上所知，均符合要求。（五）安全度計(jì)算 1.最小油膜厚度 hmin=d21-=36m 2.軸頸表面粗糙度：Rz1=1.6m 3.軸瓦表面粗糙度：Rz2=3.2m 4.安全度計(jì)算： 得S=7.5 S是考慮到表面幾何形狀不標(biāo)準(zhǔn)和零件變形而保留的安全度，一般取S2所以：S=7.52，保證動(dòng)力潤(rùn)滑。 第四章4.三維建模4.1三維建模依據(jù) 根據(jù)軸承軸瓦基本要求，計(jì)算得出相關(guān)尺寸。確定軸瓦軸徑大小，軸瓦厚度，軸承座基本尺寸。依據(jù)尺寸利用Proe進(jìn)行三維繪圖。4.2三維建模的基本圖形從零件圖看出本圖包括軸瓦圖，軸承座圖，以及螺栓這些基本零件。裝配好這些基本零件，保持文件，確定裝配圖為三維建模的基本圖形。4.3三維建模的步驟1.保存為滑動(dòng)軸承的三維實(shí)體模型圖 利用三維畫圖軟件，將裝配圖轉(zhuǎn)換成CAD格式2.保留相關(guān)圖形 關(guān)閉相關(guān)圖層或者刪除多余的線。相關(guān)圖層或者刪除多余的線。3.修改圖形 將各部分按繪制獨(dú)自地封閉圖形為原則進(jìn)行繪制?？椎牟糠种焕L制以中心線為旋轉(zhuǎn)軸線的一半封閉圖形，刪除直徑等不需要的線段。4拉伸創(chuàng)建 選定基本視圖，單擊“建模”工具條上的“拉伸“按鈕”，或者輸入；完成基本命令后拉伸創(chuàng)建。5.合并和切除實(shí)體。單擊“建模”工具條上的“差集”按鈕，先選擇大圓柱體，按回車鍵后，選擇小圓柱體，回車生成孔造型，6. 合并實(shí)體。單擊“建?！惫ぞ邨l上的“并集”按鈕，將相關(guān)圖形合并為一個(gè)整體。7. 合并實(shí)體。單擊“建?！惫ぞ邨l上的“并集”按鈕，將鏡像實(shí)體合并成一個(gè)整體。8. 邊圓角?？偨Y(jié) 通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來(lái)說(shuō)，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)是老師對(duì)學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會(huì)。畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)?？傊还軐W(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬(wàn)事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。參考文獻(xiàn)1. 濮良貴，紀(jì)名剛，機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）。高等教育出版社，2006年5月； 2. 楊可楨，程光藴，李仲生，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）。高等教育出版社，2006年5月； 3. 孫恒，陳作模，葛文杰，機(jī)械原理（第七版）。高等教育出版社，2006年5月； 4. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本-滑動(dòng)軸承，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年3月第4版； 5. 國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)件叢書編委會(huì)，國(guó)內(nèi)外軸承對(duì)照手冊(cè)，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2008年10月； 6. 張松林，最新軸承手冊(cè)，電子工業(yè)出版社，2006年10月； 7. 張偉忠，焦映厚，陳照波，滑動(dòng)軸承非線性油膜力模型的對(duì)比分析（J）汽輪機(jī)技術(shù)，2011（01）； 8. 林圣強(qiáng)，滑動(dòng)軸承油膜厚度對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性和振動(dòng)的影響，東北電力大學(xué) 2013-03-01； 9. 吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，1999年1月； 10. 曲慶文，薄膜潤(rùn)滑理論，北京出版社，2006； 11. 朱龍根，簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1997年11月； 12. 張黎驊，鄭嚴(yán)。新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，人民郵電出版社，2008年5月； 13. 趙東升，劉振俠，任眾，滑動(dòng)軸承內(nèi)潤(rùn)滑油流動(dòng)特性分析與實(shí)驗(yàn)研究（J）2012（03）； 14. 樊紅朝，楊建璽，崔勤建，動(dòng)壓油膜軸承研究現(xiàn)狀與應(yīng)用（J），2003（02）；致謝本論文在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)法、平易近人的人格魅力對(duì)本人影響深遠(yuǎn)。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！在寫論文的過(guò)程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問題都得以解決。所以在此，再次對(duì)老師道一聲：老師，謝謝您！27