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軸承知識(shí)
分析油膜滑動(dòng)軸承的工作原理

來源:因聯(lián)智慧診斷

透平壓縮機(jī)采用的油膜滑動(dòng)軸承屬于動(dòng)壓軸承類,即依靠軸頸(或止推盤)本身的旋轉(zhuǎn),把滑油帶入軸頸(或止推盤)與軸瓦之間,形成楔狀油膜,受到負(fù)荷的擠壓建立起油膜壓力以承受載荷,如圖1。

圖1 油膜滑動(dòng)軸承原理

為說明楔形油膜的承載能力,以止推軸承油楔為例,首先假定瓦塊不傾斜,保持和止推盤平行,由于止推盤旋轉(zhuǎn),當(dāng)然會(huì)把油帶進(jìn)瓦塊和止推盤之間的間隙中來,形成油膜,止推盤旋轉(zhuǎn)時(shí)帶進(jìn)多少油,也會(huì)帶出多少油。如果借助止推盤對這樣的油膜施加壓力,就會(huì)將油從間隙中擠出,當(dāng)然油受擠壓后不僅從出油口擠出,也會(huì)從進(jìn)油口擠出,其結(jié)果和未施加壓力時(shí)相比,從進(jìn)油口流進(jìn)的油的平均速度比出油口流出的速度小,進(jìn)入間隙的油量反比流出的流量小,因而這種油膜不能持久。如果適當(dāng)增加進(jìn)油口的面積,隨著流動(dòng)方向呈收斂形,在負(fù)載的作用下,保持進(jìn)油和出油的量相當(dāng),這樣就能維持穩(wěn)定的油膜,產(chǎn)生持續(xù)的油膜壓力,承受軸承的載荷。

從這個(gè)簡單分析可以看出:要使油膜穩(wěn)定具有承載能力,,必須使油隙呈楔狀,進(jìn)油口大,出油口;第二,止推盤(或軸頸)對瓦塊有相對速度;第三,油具有一定的黏性。前面提到的止推軸承和支持軸承油膜都具有這些特點(diǎn),因而能起到軸承的作用。軸承油膜各處的壓力并不一致,如圖1(b)所示,從油楔進(jìn)油口起沿下半瓦油膜壓力逐漸升高至Z大壓力pmax,然后逐漸減少。支持軸承的任務(wù)就是在一定的負(fù)荷P、轉(zhuǎn)速和供油情況下,形成油膜壓力,承受負(fù)荷P,保持軸頸與軸承軸瓦之間有一定的Z小間隙hmin,而且油溫不應(yīng)過高。

軸承油膜的形成和油膜壓力的大小受軸的轉(zhuǎn)速、滑油黏度、軸承間隙以及軸承負(fù)荷和軸承結(jié)構(gòu)等因素的影響。一般轉(zhuǎn)速越高,油的黏度越大,被帶進(jìn)的油就越多,油膜壓力越大,承受的載荷也就越大。但是,油的黏度過大,會(huì)使油分布不均勻,增加摩擦損失,不能保持良好的潤滑效果。軸承間隙過大,對油膜形成不利,并增大油量的消耗;過小,又會(huì)使油量不足,不能滿足軸承冷卻的要求。負(fù)荷過大,油膜形成會(huì)很困難,當(dāng)超過軸承的承載能力時(shí),軸瓦就會(huì)燒壞。對支持軸承來說,軸承的長度L和直徑d之比對軸承的承載能力影響也很大, L/d愈大,承載能力愈大。但L/d過大,滑油不容易從軸端流走,使軸承溫度升高,而且由于制造安裝誤差,不可避免的軸偏斜使軸承端部產(chǎn)生的邊緣壓力過大,造成嚴(yán)重磨損和疲勞破壞,所以L/d過大是沒有好處的。一般圓瓦軸承和可傾瓦軸承L/d分別為0.6~1.0和0.4~0.6。

透平壓縮機(jī)采用Z早和普遍的是圓瓦軸承,后來逐漸采用橢圓瓦軸承、多油楔軸承和可傾瓦軸承。

(特別說明:版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有)

發(fā)布時(shí)間:2022-06-17


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