动压径向滑动轴承参数及其设计

时间：2010-12-20

动压径向滑动轴承参数及其设计（图）摘要：轴承基本参数直径宽径间隙系数轴瓦轴颈公称直径轴瓦实际半径轴颈实际半径半径间隙轴瓦实际半径轴颈实际半径间隙系数半径间隙轴瓦轴颈半径比值轴承性能影响较大重要设计参数之一一般0.001左右近似0.00057选取注意单位min 液体动静压轴承常用轴壳配轴承轴承的密封类型精密轴承工序间防锈新工艺轴承寿命强化试验偏心轴的一种加工详解并联机床的设计理论与关键技术无油轴承带动模具行业革命我国轴承寿命强化试验方兴未艾(一)我国轴承寿命强化试验方兴未艾（二）
轴承基本参数：直径D、宽径比B/D、间隙系数ψ

D—轴瓦(或轴颈）的公称直径， R—轴瓦实际半径， r—轴颈实际半径。

c＝R-r —半径间隙,为轴瓦实际半径R与轴颈实际半径r之差。

ψ＝2c/D=c/R—间隙系数,为半径间隙与轴瓦（或轴颈）的半径比值，对轴承的性能影响较大，是重要的设计参数之一。一般取值0.001左右，近似可按ψ=0.00057n4/9选取（注意：这里n的单位为r/min），偏大的值有利于降低温升和功耗。对椭圆轴承、多楔轴承轴承的间隙系数ψ=c/R一般取值比圆轴承大，在0.004左右。速度较高时，可取较大值，如0.005～0.012，有利于降低温升和功耗。

B— 轴承(瓦)的轴向工作宽度；B/D—宽径比，一般取0.3～2,多选在0.5～1之间。低速重载轴承取大值，高速、轻载轴承取小值。小的B/D有利于增大润滑油流量，降低轴承温升。

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轴承工作参数：偏心率ε、偏位角θ、最小油膜厚度hmin

e—偏心距为轴承工作时，轴颈中心与轴瓦中心距离。

ε＝e/c —偏心率为偏心距与半径间隙的比值，是轴承工作的主要参数，决定了最小油膜厚度和轴承工作状态。一般取偏心率ε在0.4～0.8之间，多在0.6左右取值。ε取值大会减小最小油膜厚度，造成温度升高和磨损增大，但轴承刚度增大；ε取值小虽能增大最小油膜厚度，但轴承刚度变小，ε过小可能出现半频涡动现象；对椭圆轴承、多楔轴承轴承的偏心率ε＝e/c，一般取值比圆轴承大，在0.003左右。速度较高时，可取较大值，如0.005～0.012，可以降低温升和功耗。

hmin=c-e=ψR(1-ε)—最小油膜厚度，轴承间隙最小处的油膜厚度。一般要求hmin>S(Ra+y),(Ra:轴瓦和轴径粗糙度均方值，y：轴倾斜和弯曲的挠度,S:安全系数)。

θ—偏位角，为轴颈中心与轴瓦中心的连线与载荷F（垂直线）之间的夹角，决定轴颈偏斜方位、以及最小间隙和承载区的位置，进油口位置的设置时要考虑θ。

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非圆轴承：预负荷系数(椭圆比)m 、预负荷系数m 、瓦张角α

α—轴瓦张角，为瓦块圆弧的圆心角,=360/z-180Lk/πR, 其中：z—瓦数,Lk—进油口弧长。

c=R-r —半径间隙，为轴瓦实际半径R与轴颈实际半径r之差。

δ— 轴承中心与轴瓦圆弧中心之间的距离。

m＝δ/c—预负荷系数（椭圆比）,m<1。m决定了轴承的楔形度，m越大，楔形度越大。一般取m=0.5～0.2，对于椭圆轴承，预负荷系数称为椭圆比,一般m=0.5左右。

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润滑油：牌号、运动粘度μ、动力粘度η、粘温指数β

润滑油牌号：一般滑动轴承使用的润滑油类型有：主轴油、透平油，机械油。润滑油的牌号一般是按运动粘度表示:N20、N30等，表示该润滑油40℃时运动粘度是20cSt、30cSt。一般，转速较高时使用30#油，转速较低时使用20#油。静压轴承的润滑油40℃时运动粘度一般较小，如N2～N10。在用户也可以采用自定义方式输入润滑油的各种性质。

ρ—润滑油密度，一般ρ=950kg/m3左右。
μ—润滑油的运动粘度(常用单位：cSt=mm2/s)。μ40℃：润滑油40℃时运动粘度。滑动轴承粘度一般取μ=300/n1/3≈20～30cSt。
η—润滑油动力粘度。轴承适用的润滑油动力粘度η一般0.007～0.07Pa.s，多在0.02～0.05Pa.s之间,一般可近似按η=0.26/n1/3选取。高速、精密轴承取小值，压力供油时取大值。
动力粘度η与运动粘度μ的关系：η=ρμ≈0.00085μ(Pa.s)。
β—粘温指数，β=ln(u1/u2)/(T1-T2)，为粘温关系式μ=μ0e-β(T-T0)中的指数，一般在0.01～0.1之间，多为0.03左右。