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表面谐波特征对动压轴承承载能力影响的研究

表面谐波特征对动压轴承承载能力影响的研究
表面谐波特征对动压轴承承载能力影响的研究

液体动压滑动轴承实验汇总

CQH-A液体动压滑动轴承实验台 使用说明书 本实验台用于液体动压滑动轴承实验,主要用它来观察滑动轴承的结构,测量其径向油膜压力分布和轴向油膜压力分布,测定其摩擦特征曲线和承载量。 该实验台结构简单、重量轻、体积小、外形美观大方,测量直观准确,运行稳定可靠。 一、实验台结构简介 1. 该实验台主要结构见图1所示: 图1 滑动轴承试验台结构图 1. 操纵面板 2. 电机 3. V带 4. 轴油压表接头 5. 螺旋加载杆 6. 百分表测力计装置 7. 径向油压表(7只) 8. 传感器支承板 9. 主轴10. 主轴瓦11. 主轴箱 2. 结构特点 该实验台主轴9由两个高精度的单列向心球轴承支承。 直流电机2通过V带3驱动主轴9,主轴顺时针旋转,主轴上装有精密加工制造的主轴瓦10,由装在底座里的无级调速器实现主轴的无级变速,轴的转速由装在面板1上的左数码管直接读出。 主轴瓦外圆处被加载装置(未画)压住,旋转加载杆5即可对轴瓦加载,加

载大小由负载传感器传出,由面板上右数码管显示。 主轴瓦上装有测力杆,通过测力计装置可由百分表6读出摩擦力值。 主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表7,油的进口在轴瓦长度的1/2处。 在轴瓦全长的1/4处装有一个轴向油压表的接头,需要时可用内六角扳手将堵油塞旋出,再装上备用的轴向油压表。 3. 实验中如需拆下主轴瓦观察,需按下列步骤进行: a. 旋出外加载传感器插头。 b. 用内六角扳手将传感器支承板8上的两个内六角螺钉卸下,拿出传感器支承板即可将主轴瓦卸下。 二、主要技术参数 实验轴瓦:内直径d=60mm 有效长度B=125mm 表面粗糙度?7) 材料ZCuSn5Pb5Zn5(即旧牌号ZQSn6-6-3)加载范围0~1000N(0~100kg?f) 百分表精度0.01 量程0—10mm 油压表精度 2.5% 量程0~0.6Mpa 测力杆上测力点与轴承中心距离L=120mm 测力计标定值k=0.098N/格 电机功率:355W 调速范围:2~400rpm 实验台总量:52kg 三、电气工作原理 5 4 3 图二 1—主轴转速数码管:主轴转速传感器采集的实时数据。

标准滚动轴承承载能力计算

标准滚动轴承承载能力计算 在跟踪架通用轴系中,标准滚动轴承是重要的部件,轴承的承载能力计算是轴系设计中的关键问题。采用通用轴系后,地平式跟踪架水平轴两端的轴承主要承受径向载荷,同时承受一定量的轴向载荷。垂直轴上的轴承要承载垂直轴及上部转体的负荷,载荷较大;另一方面垂直轴为了满足强度和刚度的要求,轴径一般较大,轴承的尺寸与轴要相互配合,因此使用时必须考虑轴承的尺寸和轴向承载能力。同时为了减少跟踪架的成本,尽量采用轴承厂批量生产的轴承。 角接触球轴承按公称接触角分为15°、25°、40°三种类型,公称接触角越大,轴向承载能力越强。 目前批量生产的角接触球轴承,尺寸最大是接触角为25°的7244AC,其外形尺寸为220 ×400×65。 下表中给出了7244AC 轴承的相关参数 轴承额定载荷选取的流程为: (1)计算滚动轴承的当量载荷 在实际应用中,根据跟踪架承载状况先估算出轴承承受的径向载荷和轴向载荷,则可计算出此时轴承的当量动载荷P 为: 式中X ——径向动载荷系数; Y ——轴向动载荷系数; ——载荷系数。 (2)基本额定动载荷 C 选取 计算出轴承实际工作时的当量载荷后,当轴承的预期使用寿命选定,轴 承最大转速n可知时,可计算出轴承应具有的基本额定动载荷C′,在手册中选择轴承时,所选轴承应满足基本额定载荷 C > C′。

式中 ——温度系数,可从机械设计手册中查得; ε——寿命指数,球轴承取3,滚子轴承取10/3。 由于角接触轴承的径向承载能力大于轴向承载能力,而其在垂直轴上的应用主要承受较大轴向载荷,因此必须考虑其轴向承载能力。 (3)轴承受轴向载荷时承载能力分析 在轴承转速不高时,可以忽略钢球离心力和陀螺力矩的影响,钢球与内外套圈的接触角相等。 由赫兹接触理论得到轴承滚动体与内外滚道的接触变形和负荷之间的相互关系,可以表示为 式中 —滚动体与内外滚道接触变形总量; K —系数; Q —滚动体承受载荷; t —指数,线接触时为0.9,点接触时为2/3。

油液动压径向轴承设计及计算【开题报告】

毕业设计开题报告 机械设计制造及自动化 油液动压径向轴承设计及计算 1、选题的背景、意义 流体动压径向滑动轴承具有承载能力大、功耗小、耐冲击、抗振性好、运转精度高等突出的优点。所以,在高速、低速以及高速精密的旋转机械中应用十 分普遍,而且成为旋转机械的重要部件。比如在汽轮机组、舰船主动力机组、石油钻井机械、轧机及各类大型机床中都有广泛的应用,而且成为这类机械的关键部件之一。在这些机器中,径向滑动轴承的性能优劣直接影响或决定了整台机器的性能和效率。比如在汽轮发电机组中,性能优良的滑动轴承可以减少停机检修的次数,烧瓦的可能性也低得多。 轴承基本参数(轴径的长径比、半径间隙、偏心距和轴承包角等)的变化,对轴承的静动态特性会产生很大的影响。另外,实际工作中的滑动轴承,由于加工、安装误差等因数,其工况条件与理论分析时所考虑的理想工况有很大差距,这种情况下,轴承的一些性能参数会发生变化。 2、相关研究的最新成果及动态 我国轴承行业发展到现在,已具备相当的生产规模和较高的技术、质量水平。具有一定规模的轴承企业已发展到1 500余家,职工人数壮大到近80万人,轴承年产量从1 949年的1 3.8J5套增加到目前的20多亿套,轴承品种累计从1 00多个增加至7000多个,规格达28000多个。 近1 0年来国外轴承知名公司(如SKF、FAG、NSK、NBM 、 KOYO、T JM KEN、TORRlNGTON等)先后在我国投资办厂,对我国轴承设计技术水平的提高,生产工艺和生产管理的规范、生产装备水平的现代化、产品的质量和使用性能的提高等方面起到了很大的推动作用。2OO亿元,年出口量逾7.7亿套,出口创汇约达7

持久状况承载能力极限状态计算

持久状况承载能力极限状态计算 在承载能力极限状态下,预应力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破坏,下面验算这两类截面的承载力。 ① 2.4.1 正截面抗弯承载力计算 荷载基本组合表达式按《桥规》式(4.1.6-1) )(1111 00k Q Q k G n i Gi sd M M M γγγγ+=∑= 现以边梁弯矩最大的跨中截面为例进行正截面承载力计算。 1)求受压区高度x 先按第一类T 形截面梁,略去构造钢筋的影响,由式x b f A f A f f cd p pd S sd ' =+计算受压区高度x : mm h mm b f A f A f x f f cd S sd p pd 1803.802100 4.221900 33025021260''=<=??+?= += 受压区全部位于翼缘板内,说明确实是第一类T 形截面梁。 2)正截面承载力计算 跨中截面的预应力钢筋和非预应力钢筋的布置见图2-12和图2-17,预应力钢筋和非预应力钢筋的合力作用点到截面底边的距离(a )为 mm A f A f a A f a A f a s sd p pd s s sd p p pd 1601900 3302502126060 190033018025021260=?+???+??= ++= 所以mm a h h 184016020000=-=-= 按《公预规》式(5.2.2-3),钢筋采用钢绞线,混凝土标准强度为C50,查《公预规》表5.2.1得相对界限受压区高度4.0=b ξ。 mm h x b 73618404.00=?=≤ξ 从表2-10序号⑦知,边梁跨中截面弯矩组合设计值m kN M d ?=01.6612,由式子: )2/(0'0x h x b f M f cd d +≤γ )2/3.801840(3.8021004.22)2/(0'-???=+=x h x b f M f cd u )01.66120.1(595.67980m kN M m kN d ??=≥?=γ 可见边梁弯矩最大的跨中截面正截面承载力满足要求。以下为各个截面的验算,见表

实验三 动压滑动轴承实验

实验三动压滑动轴承实验 一、实验目的 1.验证动压滑动轴承油膜压力分布规律,了解影响油膜压力分布规律的因素,并根据油膜压力分布曲线确定端泄影响系数K b; 2.测定动压滑动轴承的摩擦特征曲线,并考察影响摩擦系数的因素。 二、实验设备及仪器 1.HZS-1型动压滑动轴承试验台 图1 HZS-1型动压滑动轴承实验台 图1为试验台总体布置,图中件号1为试验的轴承箱,通过联轴器与变速箱7相联,6为液压箱,装于底座9的内部,12为调速电动机,通过三角带与变速箱输入轴相联,8为调速电机控制旋钮,5为加载油腔压力表,由減压阀4控制油腔压力,2为轴承供油压力表,由减压阀控制其压力,油泵电机开关为10,主电机开关为11,试验台的总开关在其正面下方。 图2为试验轴承箱,件号31为主轴,由一对D级滚动轴承支承,32为试验轴承,空套在主轴上,轴承内径d=60mm,有效宽度=60mm。在轴承中间横剖面上,沿周向开7个测压孔,在120°范围内的均匀分布,测压表21~27通过管路分别与测压孔相联。距轴承中间剖面L/4(15mm)处,轴承上端有一个测压孔,表头28与其相联,件号33为加载盖板,固定在箱体上,加载油腔在水平面上的投影面积为60cm2在轴承外圆左侧装有测杆35,环34装在测杆上以供测量摩擦力矩用,环34与轴承中心的距离为150mm,轴承外圆上装有两个平衡锤36,用以在轴承安装前做静平衡。

图2 实验轴承箱 箱体左侧装有一个重锤式拉力计如图3所示,测量摩擦力矩时,将拉力计上的吊钩与环34联接,即可测得摩擦力矩。测杆通过环34作用在拉力计上的力F,由重锤予以平衡,其 数值可由 α sin 1 R WL F= 求得。式中R为圆盘半径,W为重锤之重量,L1为重锤重心到轴 心之距离,α为圆盘之转角,圆盘转角α通过齿轮放大,可使表头指针转角放大10倍,表头刻度即为F的实际值,单位为克。 JZT型调速电动机的可靠调速范围为120~1200转/分,为了扩大调速范围,试验台传动系统中有一个两级变速箱,当手柄向右倾斜,主轴与电机转速相同;当手柄向右倾斜,主轴为电机转速的1/6。因此主轴的可靠调速范围为20~1200转/分。 图3 重锤式拉力计工作原理图 2.测速仪表及温度计 三、实验步骤 1. 测定动压滑动轴承的油膜压力分布,确定轴承端泄影响系数K b

滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则

1.滚动轴承的受力分析 滚动轴承在工作中,在通过轴心线的轴向载荷(中心轴向载荷)Fa作用下,可认为各滚动体平均分担载荷,即各滚动体受力相等。当轴承在纯径向载荷Fr作用下(图6),内圈沿Fr方向移动一距离δ0,上半圈滚动体不承载,下半圈各滚动体由于个接触点上的弹性变形量不同承受不同的载荷,处于Fr作用线最下位置的滚动体承载最大,其值近似为5Fr/Z(点接触轴承)或4.6Fr/Z(线接触轴承),Z为轴承滚动体总数,远离作用线的各滚动体承载逐渐减小。对于内外圈相对转动的滚动轴承,滚动体的位置是不断变化的,因此,每个滚动体所受的径向载荷是变载荷。 图6滚动轴承径向载荷的分析图7角接触轴承的载荷作用中心 2.滚动轴承的载荷计算 (1)滚动轴承的径向载荷计算 一般轴承径向载荷Fr作用中心O的位置为轴承宽度中点。 角接触轴承径向载荷作用中心O的位置应为各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点,如图7所示。角接触球轴承、圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离a可由直接从手册查得。 接触角α及直径D,越大,载荷作用中心距轴承宽度中点越远。为了简化计算,常假设载荷中心就在轴承宽度中点,但这对于跨距较小的轴,误差较大,不宜随便简化。

图8角接触轴承受径向载荷产生附加轴向力 1)滚动轴承的轴向载荷计算 当作用于轴系上的轴向工作合力为FA,则轴系中受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=FA,不受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=0。但角接触轴承的轴向载荷不能这样计算。 角接触轴承受径向载荷Fr时,会产生附加轴向力FS。图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α,通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri;和轴向分力FSi。各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。按一半滚动体受力进行分析,有 FS ≈ 1.25 Frtan α(1) 计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。表中Fr为轴承的径向载荷;e为判断系数,查表6;Y为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数,查表7。 表-5 角接触轴承附加轴向力公式 轴承类型角接触球轴承圆锥滚子轴承

3动压滑动轴承实验

实验三 动压滑动轴承实验 实验仪器:HS-B 型液体动压轴承试验台、计算机、绘图工具等 一、实验目的: 1、观察滑动轴承的结构; 2、测量及仿真其径向油膜压力分布和轴向压力分布; 3、测定及仿真其摩擦特性曲线 二、实验内容: 1、 测出某工况下的流体动压油膜压力分布和不同工况下的摩擦系数。 2、 整理计算实验数据,按比例绘制出油膜压力P 周向和轴向的分布曲线和轴承摩擦特性曲线。 三. 液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理 当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面时,由于油的粘性作用,当达到足够高的旋转速度时,油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应,即在承载区内的油层中产生压力。当压力与外载荷平衡时,轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置,轴与轴瓦之间处于完全液体摩擦润滑状态。因此这种轴承摩擦小,寿命长,具有一定吸震能力。 液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图3-1所示。 滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一,它的大小与润滑油的粘度 (Pa s)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MPa)有关,令 (1) 式中:λ — 轴承特性数 观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程,摩擦系数f 随轴承特性数 λ 的变化如图8-2所示。图中相应于f 值最低点的轴承特性数 λc 称为临界特性数,且 λc 以右为液体摩擦润滑区,λc 以左为非液体摩擦润滑区,轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。因此f 值随 λ 减小而急剧增加。不同的轴颈和轴瓦材料,加工情况、轴承相对间隙等,f —λ曲线不同,λc 也随之不同。 λη=n p (b) 启动时 F F (a) 静止时(n=0) h min F φ e (c) 形成动压油膜 图 3-1 液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布 0 λc λ f 非液体摩擦润滑区 液体摩擦润滑区 图 3-2 f —λ 特性曲线

ZCS液体动压轴承实验指导书M

液体动压轴承实验 一、实验目的 该实验台用于机械设计中液体动压滑动轴承实验。主要利用它来观察滑动轴承的结构、测量其径向油膜压力分布、测定其摩擦特征曲线。 1、观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象。 2、通过实验,绘出滑动轴承的特性曲线。 3、了解摩擦系数、转速等数据的测量方法。 4、通过实验数据处理,绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线。 二、实验系统组成 (一)实验系统组成 图1 滑动轴承实验系统框图

轴承实验系统框图如图1所示,它由以下设备组成: 1、ZCS—I液体动压轴承实验台——轴承实验台的机械结构 2、油压表——共7个,用于测量轴瓦上径向油膜压力分布值 3、工作载荷传感器——为应变力传感器、测量外加载荷值 4、摩擦力矩传感器——为应变力传感器、测量在油膜粘力作用下轴与轴瓦间产生的磨擦力矩 5、转速传感器——为霍尔磁电式传感器、测量主轴转速 6、XC—I液体动压轴承实验仪——以单片微机为主体、完成对工作载荷传感器,磨擦力矩传感器及转速传感器信号采集,处理并将处理结果由LED数码管显示出来。 (二)轴承实验台结构特点 实验台结构如图2所示 该试验台主轴7由两高精度的单列向心球轴承支承。直流电机1通过三角带2传动主轴7 ,主轴顺时针转动.主轴上装有精密加工的轴瓦5由装在底座上的无级调速器12实现主轴的无级变速,轴的转速由装在实验台上的霍尔转速传感器测出并显示。 主轴瓦5外圆被加载装置(末画)压住,旋转加载杆即可方便地对轴瓦加载,加载力大小由工作载荷传感器6测出,由测试仪面板上显示。 主轴瓦上还装有测力杆L,在主轴回转过程中,主轴与主轴瓦之间的磨擦力矩由磨擦力矩传感器测出,并在测试仪面板上显示,由此算出磨擦系数。 主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表4,油的进口在轴瓦的1/2处。由油压表可读出轴与轴瓦之间径向平面内相应点的油膜压力,由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识 一、静动压轴承的工作原理 先启动供油泵,油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜,支承、润滑和冷却主轴,由于节流器的作用油液托起主轴,油经回油孔通过回油泵回至油箱。然后启动磨头电机,主轴旋转。利用极易产生动压效应的楔形油腔结构,主轴进入高速稳态转动后,形成强刚度的动压油膜,用以平衡在高速运行下的工作负载。 结构形式及特点: 整体套筒式结构,安装方便; 高精度:由于承载油膜的均化作用,使主轴具有很高的旋转精度: 主轴径向跳动、轴向窜动≤2μm;或≤1μm 高刚度:由于该轴系的独特油腔结构,轴承系统在工作时,主轴被一层压力油膜浮起,主轴未经旋转时为纯静压轴承,主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜,因而形成具有压力场的动压滑动轴承,该结构提高了轴承的刚度;轴向刚度可达到20—50kg /1μm;径向刚度可达到100kg /1μm 高承载能力:由于动压效果靠自然形成,无需附加动力,使得主轴承载能力大大提高。长使用寿命:理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下,极少维修. 利用润滑油的粘性和轴颈的高速旋转,把润滑油带进轴承的楔形空间建立起压力油膜隔开。这种轴承称为动压滑动轴承。靠液体润滑剂动压力形成液膜隔开两摩擦表面并承受载荷滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面相对运动带入两摩擦面之间。产生液体动压力条件是﹕两摩擦面有足够相对运动速度﹔润滑剂有适当黏度﹔两表面间间隙是收敛。 二、动压滑动轴承的安装 动压轴承结构图 1 装配前的准备 (1)准备所需的量具和工具。 (2)按照图纸要求检查轴套和轴承座的表面情况及配合过盈是否符合要求,然后按轴颈

承载能力极限状态计算

一,为什么进行承载能力极限状态计算?? 答:承载能力极限状态是已经破坏不能使用的状态。正常使用极限状态是还可以勉强使用,承载能力极限状态是根据应力达到破坏强度,为了使建筑避免出现这种状态从而进行计算,使建筑数值高于极限承载能力状态的数值。 二,承载能力极限状态计算要计算那些方面?? 答:1作用效应组合计算;2正截面承载力的计算;3斜截面承载力计算;4扭曲截面承载力计算;5受冲击切承载力计算;6局部受压承载力计算。 三,1作用效应组合计算所用到的公式及其作用: 其效应组合表达式为: ) (2 111 00∑∑==++=n j QjK Qj C K Q Q m i GiK Gi ud S S S S γψγγγγ 跨中截面设计弯矩 M d =γG M 恒+γq M 汽+γq M 人 支点截面设计剪力 V d =γG V 恒+γG1V 汽+γG2V 人 2正截面承载力的计算所用到的公式及其作用:

(1)T形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度,应按下列三者中最小值取用。 翼缘板的平均厚度h′f =(100+130)/2=115mm ①对于简支梁为计算跨径的1/3。 b′f=L/3=19500/3=6500mm ②相邻两梁轴线间的距离。 b′f = S=1600mm ③b+2b h+12h′f,此处b为梁的腹板宽,b h为承托长度,h′f为不计承托的翼缘厚度。 b′f=b+12h′f=180+12×115=1560mm (2)判断T形截面的类型 设a s=120mm,h0=h-a s=1300-120=1180mm;

mm N M mm N h h h b f d f f f cd -?=>-?=- ??='- ''60601022501000.2779) 2 115 1180(11515608.13)2(γ 故属于第一类T 形截面。 (3)求受拉钢筋的面积A s mm h mm x x x x h x b f M f f cd d 11517.92:) 2 1180(15608.13102250) 2(:600='<=-?=?-'=解得根据方程γ 2 708728017 .9215608.13mm f x b f A sd f cd s =??= '= 满足多层钢筋骨架的叠高一般不宜超过0.15h~0.20h 的要求。 梁底混凝土净保护层取32mm ,侧混凝土净保护层取32mm ,两片焊接平面骨架间距为: ?? ?=>>=?-?-mm d mm mm 4025.1404.448.352322180 §2.2正截面抗弯承载力复核 ⑴跨中截面含筋率验算 mm a s 60.1137238) 4.188.35432(804)8.35232(6434=+?++?+= h 0=h -a s =1300-113.60=1186.40mm ???=>>=>=?== %19.0/45.0%2.0%39.340.11861807238 min 0sd td s f f bh A ρρ ⑵判断T 形截面的类型 N A f N h b f s sd f f cd 331064.202628072381072.247511515608.13?=?=>?=??=''

滚动轴承的分类及性能

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.doczj.com/doc/1917209062.html,)滚动轴承的分类及性能 滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。下面小编就简单介绍一下滚动轴承。 一、滚动轴承的分类 按结构类型分类 按滚动体和套圈的结构可分为: 深沟球轴承,滚针轴承,角接触轴承,调心球轴承,调心滚子轴承,推力球轴承,推力调心滚子轴承,圆柱滚子轴承,圆锥滚子轴承,带座外球面球轴承等等。 滚动轴承按照结构可分为: 1.深沟球轴承 深沟球轴承结构简单,使用方便,是生产批量最大,应用范围最广的一类轴承。它主要用一承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时,具有角接触轴承的功能,可承受较大的轴向载荷。应用于汽车,拖拉机,机床,电机,水泵,农业机械,纺织机械等。 2.滚针轴承 滚针轴承装有细而长的滚子(滚子长度为直径的3~10倍,直径一般不大于5mm),因此径向结构紧凑,其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时,外径最小,特别适用与径向安装尺寸受限制的支承结构。根据使用场合不同,可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件,此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面

直接作为轴承的内.外滚动表面,为保持载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同,轴或外壳孔滚道表面的硬度.加工精度和表面和表面质量应与轴承套圈的滚道相仿。此种轴承仅能承受径向载荷。例如:万向节轴,液压泵,薄板轧机,凿岩机,机床齿轮箱,汽车以及拖拉机机变速箱等。 3.角接触轴承 角接触球轴承极限转速较高,可以同时承受经向载荷和轴向载荷,也可以承受纯轴向载荷,其轴向载荷能力由接触角决定,并随接触角增大而增大。多用于:油泵、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械。 4.调心球轴承 调心球轴承有两列钢球,内圈有两条滚道,外圈滚道为内球面形,具有自动调心的性能。可以自动补偿由于轴的绕曲和壳体变形产生的同轴度误差,适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中。该中轴承主要承受径向载荷,在承受径向载荷的同时,亦可承受少量的轴向载荷,通常不用于承受纯轴向载荷,如承受纯轴向载荷,只有一列钢球受力。主要用在联合收割机等农业机械,鼓风机,造纸机,纺织机械,木工机械,桥式吊车走轮及传动轴上。 5.调心滚子轴承 调心滚子轴承句有两列滚子,主要用于承受径向载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力高,特别适用于重载或振动载荷下工作,但不能承受纯轴向载荷;调心性能良好,能补偿同轴承误差。主要用途:造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、轧钢机齿轮箱座、破碎机、各类产业用减速机等等。 6.推力球轴承 推力球轴承是一种分离型轴承,轴圈"座圈可以和保持架"钢球的组件分离。轴圈是与轴相配合的套圈,坐圈是与轴承座孔相配合的套圈,和轴之间有间隙。推力球轴承只能抽手轴向负荷,单向推力球轴承只能承受一个房间的轴向负荷,

液体静压轴承原理

液体静压轴承 靠外部供给压力油、在轴承内建立静压承载油膜以实现液体润滑的滑动轴承。液体静压轴承从起动到停止始终在液体润滑下工作,所以没有磨损,使用寿命长,起动功率小,在极低(甚至为零)的速度下也能应用。此外,这种轴承还具有旋转精度高、油膜刚度大、能抑制油膜振荡等优点,但需要专用油箱供给压力油,高速时功耗较大。 简史 1862年,法国的L.D.吉拉尔发明液体静压轴承,指出摩擦系数可小至1/500。1917年,英国科学家瑞利发表求解液体静压推力轴承的承载能力、流量和摩擦力矩方程。1938年,美国在大型天文望远镜上应用液体静压轴承,承载总重量500吨,每昼夜转动一周,驱动功率仅1/12马力。1948年法国开始把液体静压轴承用于磨床上。现代液体静压轴承已成功地用于重型、精密、高效率的机器和设备上。 分类液体静压轴承分径向轴承、推力轴承和径向推力轴承(图1[液体静压轴承的类型] )。它有供油压力恒定和供油流量恒定两种系统。供油压力恒定系统较为常用。

作用原理图2 [供油压力恒定系统的液体静压轴承]为供油压力恒定系 统的液体静压轴承和轴瓦的构造。外部供给的压力油通过补偿元件后从供油压力降至油腔压力,再通过封油面与轴颈间的间隙从油腔压力降至环境压力。多数轴承在轴不受外力时,轴颈与轴承孔同心,各油腔的间隙、流量、压力均相等,这称为设计状态。当轴受外力时轴颈位移,各油腔的平均间隙、流量、压力均发生变化,这时轴承外力与各油腔油膜力的向量和相平衡。补偿元件起自动调节油腔压力和补偿流量的作用,其补偿性能会影响轴承的承载能力、油膜刚度等。供油压力恒定系统中的补偿元件称为节流器,常见的有毛细管节流器小孔节流器滑阀节流器、薄膜节流器等多种。供油流量恒定系统中的补偿元件有定量泵和定量阀补偿元件不同,轴承载荷-位移性能也不同(图3[不同补偿元件液体静压径向轴承的载荷-位移性能比较] )由于轴的旋转,在轴承封油面上有液体动压力产生,有利于提高轴承的承

液体动压径向滑动轴承设计与分析

液体动压径向滑动轴承设计与分析 摘要 动压式滑动轴承是轴承中的一个重要类别,对其进行分析研究在实际中具有重要意义。液体动压径向滑动是其中的重要一类,本文以径向滑动轴承为研究对象,以雷诺方程的建立及求解过程为理论基础,对滑动轴承在处于液体动压的工况情况进行理论分析。 本课题的目的就是旨在结合滑动轴承的工作特点和性能,合理的优化轴承的结构形式,对轴承的各性能进行优化设计。通过图纸对轴承结构进行分析优化,利用相关公式对性能进行计算与分析,对整个轴承进行优化设计。 关键字:滑动轴承;雷诺方程

目录 第一章 1绪论 (4) 1.1本课题的选定 (5) 1.2滑动轴承制造和生产技术的发展现状 (5) 1.3本课题研究的主要内容及基本工作思路 (6) (一)主要内容 (6) (二)本课题基本工作思路 (6) 第二章 2液体动压径向滑动轴承的总体设计方案 (6) 2.1滑动轴承 (6) (一)滑动轴承的主要类型和结构 (6) 2.2液体动压润滑的基本原理和基本关系 (8) (一)液体动压油膜的形成理论 (8) (二)液体动压润滑的基本方程 (8) (三)油楔承载机理 (11) 2.3液体动压径向滑动轴承基本原理 (11) (一)径向滑动轴承液体动压润滑的建立过程 (11) (二)径向滑动轴承的几何关系和承载能力 (12) (三)径向滑动轴承的参数选择 (16) (四)径向滑动轴承的供油结构 (18) 第三章 3液体动压径向滑动轴承的实例计算 (20) 3.1主要技术指标 (20) 3.2选择轴承材料和结构 (20) 3.3润滑剂和润滑方法的选择 (21) 3.4性能计算 (21) (一)承载能力计算 (21) (二)层流校核 (22)

动压静压动静压轴承的工作原理及装配知识

动压静压动静压轴承的工作原理及装配知识 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识 一、静动压轴承的工作原理 先启动供油泵,油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜,支承、润滑和冷却主轴,由于节流器的作用油液托起主轴,油经回油孔通过回油泵回至油箱。然后启动磨头电机,主轴旋转。利用极易产生动压效应的楔形油腔结构,主轴进入高速稳态转动后,形成强刚度的动压油膜,用以平衡在高速运行下的工作负载。 结构形式及特点: 整体套筒式结构,安装方便; 高精度:由于承载油膜的均化作用,使主轴具有很高的旋转精度: 主轴径向跳动、轴向窜动≤2μm;或≤1μm 高刚度:由于该轴系的独特油腔结构,轴承系统在工作时,主轴被一层压力油膜浮起,主轴未经旋转时为纯静压轴承,主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜,因而形成具有压力场的动压滑动轴承,该结构提高了轴承的刚度;轴向刚度可达到20—50kg /1μm;径向刚度可达到100kg /1μm 高承载能力:由于动压效果靠自然形成,无需附加动力,使得主轴承载能力大大提高。长使用寿命:理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下,极少维修. 利用润滑油的粘性和轴颈的高速旋转,把润滑油带进轴承的楔形空间建立起压力油膜隔开。这种轴承称为动压滑动轴承。靠液体润滑剂动压力形成液膜隔开两摩擦表面并承受载荷滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面相对运动带入两摩擦面之间。产生液体动压力条件是﹕两摩擦面有足够相对运动速度﹔润滑剂有适当黏度﹔两表面间间隙是收敛。 二、动压滑动轴承的安装

液体动压滑动轴承实验指导书

实验四 液体动压滑动轴承实验指导书 一、实验目的 1、了解实验台的构造和工作原理,通过实验进一步了解动压润滑的形成,加深对动 压原理的认识。 2、学习动压轴承油膜压力分布的测定方法,绘制油膜压力径向和轴向分布图,验证 理论分布曲线。 3、掌握动压轴承摩擦特征曲线的测定方法,绘制f —n 曲线,加深对润滑状态与各参 数间关系的理解。 二、实验原理及装置 1.概述 此项实验是径向加载的液体动压滑动轴承实验。其目的是测量轴承与转轴间隙中的 油膜在圆周方向的压力分布值(见图1),并验证径向油膜压力最大值批P MAX 不在外载荷F R 的垂线位置,而是在最小油膜厚度附近,即0=??X P 处。该实验还可以测试下列几项内容。(1)测量轴承与转轴间隙中的油膜在轴线方向的压力分布值,并验证轴向压力分布曲线呈抛物线分布,即轴向油膜最大压力值在轴承宽度的中间位置(见图2)。 图1 周向油膜压力分布曲线 图2轴向油膜压力分布曲线 (2)测量径向液体动压滑动轴承在不同转速、不同载荷、不同粘度润滑油情况下的摩 擦系数f 值,根据取得的一系列f 值,可以做出滑动轴承的摩擦特性曲线,进而分析液体动压的形成过程,并找出非液体摩擦到液体摩擦的临界点,以便确定一定载荷、一定粘度润滑油情况下形成液体动压的最低转速,或一定转速、一定粘度润滑油情况下保证液体动压状态的最大载荷(见图3)。

图3 轴承摩擦特性曲线 2.实验装置及原理 本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-B型液体动压轴承实验台如图4所示,它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承等组成。 图4 滑动轴承试验台 1.操纵面板2.电机3.三角带4.轴向油压传感器接头5.外加载荷传感器6.螺旋加载杆7.摩擦力传感器测力装置8.径向油压传感器(7只)9.传感器支撑板10.主轴11.主轴瓦12.主轴箱 1)传动装置 由直流电机2通过三角带3带动主轴顺时针旋转,由无级调速器实现无级调速。本实验台主轴的转速范围为3~375rpm,主轴的转速由装在面板1上的数码管直接读出。2)加载装置

滚动轴承的额定载荷与寿命(必学)

滚动轴承寿命计算 滚动轴承的额定载荷与寿命: 1轴承的寿命与承载能力 1.1寿命 1.2基本额定载荷 2 根据额定动载荷选择轴承尺寸 2.1轴承的当量动载荷 2.2寿命公式 2.3影响轴承动载荷能力的主要因素 2.4修正额定寿命 3 根据额定静载荷选择轴承尺寸 3.1轴承的当量静载荷 3.2轴承所需额定静载荷的确定 3.3当量静载荷计算方法 3.4安全因数的选取 1 轴承的寿命与承载能力 1.1 寿命 轴承即使在正常的条件下使用,套圈和滚动体的滚动面也会因受到交变应力作用而发生材料疲劳,以致造成剥落。疲劳剥落是滚动轴承的主要失效形式,因此,轴承的寿命一般情况指其疲劳寿命。疲劳寿命的定义为:一套轴承,其中一个套圈(或垫圈)或滚动体的材料出现第一个疲劳扩展迹象之前,一个套圈(或垫圈)相对另一个套圈(或垫圈)的转数。 在某些特定情况下,轴承也可能因磨损过度或丧失必须的精度而失效,这时轴承的寿命是指磨损寿命或精度寿命,需另行考虑。 此外,轴承因烧伤,磨损,裂纹,卡死,生锈等都可能无法使用,但这些应称为轴承故障,须与轴承寿命区分开。轴承选用不当,安装欠妥,润滑不良及密封不好等都是发生故障的原因,排除这些原因便可避免轴承发生故障。(1)可靠性实验室试验和实际应用中表明,同一结构型式和外形尺寸的一组轴承,在相同的运转条件下,实际疲劳寿命大不相同。一批轴承的疲劳寿命服从一定的概率分布规律,所以轴承的寿命总是与其失效概率相联系。轴承寿命的可靠性用可靠度指标衡量,它指一组在同一条件下运转的,近于相同的滚动轴承所期望达到或超过规定

寿命的百分率。单个滚动轴承的可靠度为该轴承达到或超过规定寿命的概率。 (2)基本额定寿命和修正额定寿命对于一套滚动轴承或一组在同一条件下运转的,近于相同的滚动轴承,其寿命是指与90%的可靠度,常用的材料和加工质量以及常规的运转条件相关的寿命,称之为基本额定寿命。考虑所要求的可靠性水平,特殊的轴承性能和具体的运转条件,而对基本额定寿命进行修正所得到的寿命则称为修下正额定寿命。 1.2 基本额定载荷 基本额定载荷包含基本额定动载荷和额定静载荷。表征轴承在旋转(转速n>10r/mim)时的承载能力为基本额定动载荷,表征轴承在静止或缓慢旋转(转速n≤10r/min)时的承载能力为额定静载荷。 (1)径向基本额定动载荷径向基本额定动载荷系指一套轴承的基本额定寿命为一百万转时假想能承受的恒定径向载荷。对于单列角接触轴承,该载荷指引起轴承套圈相互间产生纯径向位移的载荷的径向分量。 (2)轴向基本额定动载荷轴向基本额定动载荷系指滚动轴承的基本额定寿命为一百万转时假想作用于滚动轴承上恒定中心轴向载荷。 (3)径向额定静载荷径向额定静载荷系指在滚动轴承静止或缓慢旋转状态下,其最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起与下列接触应力相当的假想径向静载荷。 4600MPa调心球轴承 4200MPa所有其他的向心球轴承 4000MPa所有的向心滚子轴承 对于单列角接触球轴承,其径向额定静载荷是指使轴承套圈间仅产生相对纯径向位移的载荷的径向分量。 (4)轴向额定静载荷轴向额定静载荷系指在滚动轴承在最大滚动体与滚道接触中心处引起与下列接触应力相当的假想中心轴向静载荷。 4200MPa推力球轴承 4000MPa所有推力滚子轴承 2 根据额定动载荷选择轴承尺寸 2.1轴承的当量动载荷 轴承的基本额定动载荷是在假定的运转条件下确定的。其载荷条件为:向心轴承仅承受纯径向载荷,推力轴承仅承受纯轴向载荷。实际上,轴承在大多数应用场合,常常同时承受径向和轴向载荷,因此,在进行轴承寿命计算时,必须把实际载荷转换成与额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷。径向当量动载荷是指一恒定的径向载荷。轴向当量动载荷是指一恒定中心轴向载荷。在这一载荷作用下,滚动轴承具有与实际载荷作用相同的寿命。 2.2 寿命公式 轴承的基本额定寿命,基本额定动载荷和当量动载荷三者之间的关系,可用下列公式表示:

滑动轴承实验报告

液体动压滑动轴承实验报告 一、实验目的 1、测量轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线。 2、观察径向滑动轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象。 3、观察载荷和转速改变时的油膜压力的变化情况。 4、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。 5、测定和绘制径向滑动轴承径向油膜压力曲线,求轴承的承载能力。 6、了解径向滑动轴承的摩擦系数f 的测量方法和摩擦特性曲线λ的绘制方法。 二、实验设备及工具滑动轴承实验台 三、实验原理 1、油膜压力的测量 轴承实验台结构如图1所示,它主要包括:调速电动机、传动系统、液压系统和实验轴承箱等部分组成。 在轴承承载区的中央平面上,沿径向钻有8个直径为1mm 的小孔。各孔间隔为 22.50,每个小孔分别联接一个压力表。在承载区内的径向压力可通过相应的压力表直接读出。 将轴径直径(d=60mm )按比例绘在纸上,将1~8个压力表读数按比例相应标出。(建议压力以1cm 代表5kgf/cm 2)将压力向量连成一条光滑曲线,即得到轴承中央剖面油膜压力分布曲线)。 同理,读出第4和第8个压力表示数,由于轴向两端端泄影响,两端压力为零。光滑连结0‘,8’,4‘,8’和0‘各点,即得到轴向油膜压力分布曲线。 图1 轴承实验台结构图 1、操纵面板 2、电机 3、三角带 4、轴向油压传感器接头 5、外加载荷传感器 6、螺旋加载杆 7、摩擦力传感器测力装置 8、径向油压传感器(8只) 9、传感器 支撑板 10、主轴 11、主轴瓦 12、主轴箱 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆、电气课件中调试资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到

建筑结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计

第一章概述 建筑结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。前者指结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态;后者为结构或构件达到正常使用的某项规定限值时的极限状态[1]。钢结构可能出现的承载能力极限状态有:①结构构件或连接因材料强度被超过而破坏;②结构转变为机动体系;③整个结构或其中一部分作为刚体失去平衡而倾覆;④结构或构件丧失稳定;⑤结构出现过度塑性变形,不适于继续承载;⑥在重复荷载下构件疲劳断裂。其中稳定问题是钢结构的突出问题,在各种类型的钢结构中,都可能遇到稳定问题,因稳定问题处理不利造成的事故也时有发生。 1.1钢结构的失稳破坏 钢结构因其优良的性能被广泛地应用于大跨度结构、重型厂房、高层建筑、高耸构筑物、轻型钢结构和桥梁结构等。如果钢结构发生事故则会造成很大损失。 1907年,加拿大圣劳伦斯河上的魁北克桥,在用悬臂法架设桥的中跨桥架时,由于悬臂的受压下弦失稳,导致桥架倒塌,9000t钢结构变成一堆废铁,桥上施工人员75人罹难。大跨度箱形截面钢桥在1970年前后曾出现多次事故[2]。 美国哈特福德市(Hartford City)的一座体育馆网架屋盖,平面尺寸92m×110m,该体育馆交付使用后,于1987年1月18日夜突然坍塌[3]。由于网架杆件采用了4个等肢角钢组成的十字形截面,其抗扭刚度较差;加之为压杆设置的支撑杆有偏心,不能起到预期的减少计算长度的作用,导致网架破坏[4]。20世纪80年代,在我国也发生了数起因钢构件失稳而导致的事故[5]。 科纳科夫和马霍夫曾分析前苏联1951—1977年期间所发生的59起重大钢结构事故,其中17起事故是由于结构的整体或局部失稳造成的。如原古比雪夫列宁冶金厂锻压车间在1957年末,7榀钢屋架因压杆提前屈曲,连同1200 m2屋盖突然塌落。 高层建筑钢结构在地震中因失稳而破坏也不乏其例。1985年9月19日,墨西哥城湖泊沉淀区发生8.1级强震,持时长达180s,只隔36h又发生一次7.5级强余震。震后调查表明,位于墨西哥城中心区的Pino Suarez综合楼第4层有3根钢柱严重屈曲(失稳),横向X形支撑交叉点的连接板屈曲,纵向桁架梁腹杆屈曲破坏[6]。1994年发生在美国加利福尼亚州Northridge的地震震害表明,该地区有超过100座钢框架发生了梁柱节点破坏[7],对位于Woodland Hills地区的一座17层钢框架观察后发现节点破坏很严重[8],竖向支撑的整体失稳和局部失稳现象明显。1995年发生在日本Hyogoken-Nanbu的强烈地震中,钢结构发生的典型破坏主要有局部屈曲、脆性断裂和低周疲劳破坏[9]。 对结构构件,强度计算是基本要求,但是对钢结构构件,稳定计算比强度计算更为重要。强度问题与稳定问题虽然均属第一极限状态问题,但两者之间概念不同。强度问题关注在结构构件截面上产生的最大内力或最大应力是否达到该截面的承载力或材料的强度,因此,强度问题是应力问题;而稳定问题是要找出作用与结构内部抵抗力之间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,属于变形问题。稳定问题有如下几个特点: (1)稳定问题采用二阶分析。以未变形的结构来分析它的平衡,不考虑变形对作用效应的影响称为一阶分析(FOA—First Order Analysis);针对已变形的结构来分析它的平衡,则是二阶分析(SOA—Second Order Analysis)。应力问题通常采用一阶分析,也称线性分析;稳定问题原则上均采用二阶分析,也称几何非线性分析。 (2)不能应用叠加原理。应用叠加原理应满足两个条件:①材料符合虎克定律,即应力与应变成正比;②结构处于小变形状态,可用一阶分析进行计算。弹性稳定问题不满足第二个条件,即对二阶分析不能用叠加原理;非弹性稳定计算则两个条件均不满足。因此,叠加原理不适用于稳定问题。 (3)稳定问题不必区分静定和超静定结构。对应力问题,静定和超静定结构内力分析方法

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