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低速盘车电机动压滑动轴承设计

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Ｏ 引言
高温 风机 机组 为 了防止 停机 过程 中风机转 子
繁启动 的机 组 ， 越来 越 多 的用 户 对 机组 配 套 的 电 机 提 出 了动压 滑动轴 承满 足机组 低速 盘车 使用 的 要 求 。笔 者对该 类特 殊要 求 的动压 滑动轴 承设计
进 行 了相关 研究 ， 总结 出动 压滑 动轴 承设计 经验 。
１ 电机动压滑动轴 承 的运行 工况分析
拖 动 高温风 机机组 的 电机 滑动轴 承运 转过程
一
电机可 采用 动静 压 滑 动 轴 承 ， 在 电机 低 速 盘 车 时 采用 外 界高 压顶 轴 油 泵 将 电机 转 子 浮 升 起来 ， 避
般为 以下 七个 阶段
（ １ ） 启 动 阶段 。该 阶段 电 机轴 从 静 止 变 为盘 车 转速 ， 时 间很短 。 （ ２ ） 机 组启 动前 盘 车 阶段 。该 阶段 电 机轴 转 速 为盘 车转速 ， 一 般运行 时 间为 １ Ｏ～ ２ ０ ｍ ｉ ｎ ， 主要 目的是便 于 电机启 动 ， 避免 电机启 动 电流过 大 ， 以
上下冷却不均匀产生热弯曲， 需要在停机之前 ， 采
用 盘 车装置 对 整个 机 组 轴 系 进 行 低 速 盘 车 ， 此 时 拖动 风 机 机 组 的 电 机 盘 车 转 速 一 般 为 １ ０～
３ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ， 盘 车时 间一般 为 １— ３ ｈ 。在 该 工 况 下 ，
・
专
述 ・ 低速盘车电机动压滑动轴承设计
低速盘车 电机动压滑动轴承设计
张运 生
（ 南阳防爆 集 团股份 有 限公 司， 河 南 南阳 ４ ７ ３ ０ ０ ８ ） ［ 关 键词 ］ 低速 盘 车 ； 动压 滑动 轴承 ； 设 计 ［ 摘 要］ 介 绍动 压 滑动轴 承 最低 转速 的计 算方 法 ， 滑动 轴 承 工作 间隙和 润 滑油 工作 粘 度 的 选定原 则 ， 以及提 高动 压轴 承运 行 可靠性 的相 关设 计要 求。 通过 对拖 动 高温 风机 机 组 的 电
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机运 行 工况进 行详 细 分析 ， 找 到 电机 滑 动轴 承设 计 的关键 点 。提 出的动 压滑 动轴承 设计 方 法 ，
对 需经 常升速 降速 运行 的变频 电机 的 滑动 轴承设 计 具有参 考价 值 。
［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｇ １ ７ ［ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ １ ０ ０ ４— ９ １ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ０ ５ — ０ ４
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｈｙ ｄｒ ｏ ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎｇ Ｂｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｌｏ ｗ — — ｓ ｐｅ ｅ ｄ Ｂａ ｒ ｒ ｉ ｎｇ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｙｕ ｎｓ ｈ ｅ ｎ ｇ
பைடு நூலகம்
（ Ｎ ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｎ ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ４ ７ ３ ０ ０ ８ ）

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机械设计第12章-滑动轴承

机械设计第12章-滑动轴承


铅基 ZPbSb16Sn16Cu2 15 12
轴承
合金 ZPbSb15Sn56Cu3Cd2 5
8
用于中速、中等
10
载荷作的轴承，
1 1 3 5 不宜受显著冲击。
可作为锡锑轴承
5
合金的代用品。
ZCuSn10P1
锡青铜
(10-1锡青铜) ZCuSn5Pb5Zn5
(5-5-5锡青铜)
15 8
10 3
铅青铜
潘存云教授研制
潘存云教授研制
（2）铜合金 优点:青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性
都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。
缺点:可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。
青铜可以单独制成轴瓦,也可以作为轴承衬浇注在钢或
铸铁轴瓦上。 锡青铜 中速重载 铅青铜 中速中载 铝青铜 低速重载
（3）铝基合金
表12-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
材料 类别
锡基 轴承 合金
牌号 （名称）
ZSnSb11Cu6 ZSnSb8Cu4
最大许用值①
[p] [v]
[pv]
MPa m/s MPa·m/s 平稳载荷
25 80
20
冲击载荷
20 60
15
性能比较②
抗咬 顺应性 耐蚀 疲劳 粘性 嵌入性 性 强度
说明
11
用于高速、重载 下工作的重要轴 1 5 承，变载荷下易 于疲劳，价贵。
45˚
潘存云教授研制
潘存云教授研制
d
B
宽径比B/d ——轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参 液数 体润滑摩擦的滑动轴承 B/d=0.5~1
非液体润滑摩擦的滑动轴承 B/d=0.8~1.5
7章滑动轴承设计解析

7章滑动轴承设计解析

Fr dn Fr n [ pv] dl 60 1000 19100 l
查表 7-2
机械设计
第七章 滑动轴承设计－非液体摩擦滑动轴承
4Fa d m n [ pv] 推力滑动轴承: pvm 2 2 z (d d 0 )k 60 1000
vm－端面平均线速度
取 2~4
机械设计
第七章 滑动轴承设计－概述
▲凝点 — 反映润滑油的低温工作性能。 ▲闪点 — 反映润滑油高温下工作的安全性。
润滑油的选择原则：
根据粘度选择润滑油的牌号
● ● ● ● 载荷大—难以形成油膜， 速度高—摩擦力大， 工作温度高—粘度下降， 压强大—油易被挤出， 选粘度高的油 选粘度低的油 选粘度高的油 选粘度高的油
注意：润滑油的粘度并不是定值， 随温度和压力的变化而变化，温度的影响最大。
温度升高 粘度下降
粘－温曲线
国标规定，40℃时粘度的平 均值为该润滑油牌号的粘度。 压力升高 粘度上升
但压力对粘度的影响较小， 通常忽略不计。 ▲油性: 也称润滑性，表征油 中的极性分子对金属表面的吸 附性能。油性好则摩擦系数小。
动压轴承和静压轴承
机械设计
第七章 滑动轴承设计－概述 连杆
三、滑动轴承的主要特点：
● 工作平稳，无噪声； ● 适合于高速； ● 液体摩擦时功率损失小； ● 径向尺寸小而且可剖分。
滑动轴承的适用场合：
低速轻载、精度不高
非液体摩擦滑动轴承
高 速
重 载
滚动轴承寿命大为降低
滚动轴承造价高
支承精度特别高
承受巨大冲击和振动载荷 某些特殊场合
du dy
速度梯度 动力粘度 y→ 内摩擦力越大
机械设计
滑动轴承-机械设计基础

滑动轴承-机械设计基础

第12章
§12-1 §12-2 §12-3 §12-4 §12-5 §12-6 §12-7 §12-8
滑动轴承
内容提要
滑动轴承概述 滑动轴承的典型结构 滑动轴承的失效形式及常用材料 滑动轴承轴瓦结构 滑动轴承润滑剂的选择 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 其它形式滑动轴承简介
东莞理工学院专用
铸造
生产率。
20
二、轴瓦的定位方法 目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。
轴向 定位
凸缘定位 ----将轴瓦一端或两端做凸缘。
凸耳(定位唇)定位
凸缘 凸耳
21
东莞理工学院专用
周向定位
紧定螺钉 销钉
三、轴瓦的油孔和油槽 作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
东莞理工学院专用
滚动轴承
滑动轴承
优点多，应用广，已标准化。 用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合。
类
向心(径向)轴承 推力(止推)轴承 向心推力(径向止推)轴承 不完全液体润滑滑动轴承 液体润滑滑动轴承
2
三、滑动轴承的应用领域（特点） 1.工作转速特高的轴承，汽轮发电机； 2.要求对轴的支承位置特别精确的轴承，如精密磨床； 3.特重型的轴承，如水轮发电机； 4.承受巨大冲击和振动载荷的轴承，如破碎机； 5.根据装配要求必须做成剖分式的轴承，如曲轴轴承； 6.在特殊条件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承， 如舰艇螺旋桨推进器的轴承； 7.轴承处径向尺寸受到限制时，可采用滑动轴承。 如多辊轧钢机。 四、滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择； 轴承的结构参数设计；润滑剂及其供应量的确定；轴 3 承工作能力及热平衡计算。 东莞理工学院专用
机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文

机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文

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4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）
特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
注：调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
观看动画
第7页/共54页
二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
◆设计准则 ：维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容：限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式：
磨损胶合
第18页/共54页
§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件：径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
１．限制轴承的平均压强 p
2．工作平稳，噪音低；
3．结构简单，径向尺寸小。
第3页/共54页
§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。
－考虑油槽使承载面积减小的系数，其值＝0.85～0.95。
Z－止推环数。
滑动轴承的条件性计算
第21页/共54页
注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
2．限制 值
vm－止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。