1.范圍

GB/T 28279的本部分用于帶回油槽的油潤滑流體靜壓徑向滑動軸承的計算。

本部分適用于穩態條件下流體靜壓徑向滑動軸承。

本部分只針對油腔之間帶回油槽的潤滑方式。與不帶回油槽的流體靜壓徑向滑動軸承相比,在相同剛度情況下,帶回油槽的潤滑方式需要更大的油泵功率。

2.規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其*新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 28279.2-2012 滑動軸承 穩態條件下帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承 第2部分:帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承計算用特性值(ISO 12167-2:2001,IDT)。

ISO 3448:1992 工業液體潤滑油ISO黏度分類(Industrial liquid lubricants-ISO viscosity classification

3.計算的基本原理和邊界條件

本部分計算的目的是糖確確定軸承的靜壓滑動軸承運行參數與運行工況、幾何形狀和潤滑油等的函數關系。即確定軸承的偏心距、承載能力油膜剛度、供油壓力潤滑油流量、摩擦功率、泵的功率以及溫升等眾多參數。除考慮軸承的靜壓外,軸承的流體動壓效應也作了近似處理。

雷諾方程為流體靜**承的計算提供了理論基礎。然而在大多數實際應用中,通過近似計算也可以達到理想的精度。

本部分中所使用的近似方法是用兩個積分方程來描述流經軸承和軸頸表面間隙的潤滑油狀態的。這兩個積分方程可以由雷諾方程采用特定的邊界條件導出。海根泊努利方程描述了平行表面間隙中的壓力流,庫特公式描述了由軸頸旋轉在軸承間隙中產生的剪切流。附錄A中包含了計算過程和理論基礎的詳盡描述。

本部分所描述的計算過程中采用了以下重要的假設。

a) 潤滑油的流動為層流。

b) 潤滑油完全粘附在被潤滑的表面上。

c) 潤滑油是不可壓縮的牛頓流體。

d) 在整個潤滑間隙中以及前置節流器中的潤滑油是等黏度的。

e) 潤滑間隙內完全充滿了潤滑油。

f) 油膜厚度方向壓力梯度為零。

g) 構成潤滑間的軸頸和軸瓦表面是剛性的。

h) 相對運動表面的曲率半徑比潤滑膜厚度大很多。

i) 潤滑膜的厚度在軸向(z軸方向)為定值。

j) 油腔中的壓力為定值。

k) 軸承表面沒有法向上(y軸方向)的運動。

借助以上所提到的假設為條件,可以確定軸承的設計和計算過程中所需用到的參數。應用相似性原理可以得到承載力、油膜剛度、流量摩擦因數,油腔壓力等參數的無量綱值。

本部分中圖表所示參數僅限應用于靜壓潤滑。而且軸承的偏心率(加載后偏移量)應在ε=0～0.5的范圍內。

偏心率范圍的這種限制是由于在計算過程中作了承載能力與偏心率是近似線性關系的合理簡化。所以,由于使用可靠性方面的原因這種計算過程不能應用在偏心率ε>0.5的情況下。計算中還假設節流比ξ=1,這樣軸承的剛度特性接近*佳值。

對于其他結構尺寸,GB/T 28279本部分僅限于應用在軸承長徑比B/D=0.3～1的這種實際應用中*普通的情況下。而且油腔深度是潤滑間隙的10倍～100倍。考慮到以上假設,在計算摩擦損失的過程中,因油腔里的摩擦損失遠小于封油面上的摩擦損失而被忽略。然而,在考慮總功率的軸承優化時,是不能做這種忽略的。

考慮到軸承的載荷方向,有必要區分載荷作用在油腔中心和載荷作用在封油面中心這兩種*端的情況。

除了前面所提到的邊界條件以外,為了使所設計的靜壓潤滑軸承能應用于所有工況,仍需考慮其他方面的要求。通常,軸承的設計應遵循這樣一條規律:在所可能承受的*大載荷下,潤滑間隙厚度至少要保持初始潤滑間隙厚度的50%～60%這一點必須要滿足。另外還要特別注意的一種現象是由于軸的彎曲變形而導致軸心不對中,從而使轉軸與軸承邊緣接觸而損壞軸承。當然,計算中所提到的**平行的潤滑間隙在實際中是不存在的。

關閉靜壓油開關,在轉軸與封油面發生接觸時的情況下,檢查接觸區域以便提高油膜壓力。

應保證軸承中產生的熱量不會導致潤滑油溫度無限制的升高。必要時,需提供潤滑油冷卻措施。而且要將潤滑油過濾以防止堵塞毛細管和損傷潤滑面。

要避免油腔里壓力過低。因為油腔里壓力過低會導致環境中的空氣流入,從而降低軸承油膜剛度(見5.7)。

4.符號、術語和單位

符號、術語和單位見表1。

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