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軸承知識
分析油膜滑動軸承的工作原理

來源:因聯智慧診斷

透平壓縮機采用的油膜滑動軸承屬于動壓軸承類,即依靠軸頸(或止推盤)本身的旋轉,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,當然會把油帶進瓦塊和止推盤之間的間隙中來,形成油膜,止推盤旋轉時帶進多少油,也會帶出多少油。如果借助止推盤對這樣的油膜施加壓力,就會將油從間隙中擠出,當然油受擠壓后不僅從出油口擠出,也會從進油口擠出,其結果和未施加壓力時相比,從進油口流進的油的平均速度比出油口流出的速度小,進入間隙的油量反比流出的流量小,因而這種油膜不能持久。如果適當增加進油口的面積,隨著流動方向呈收斂形,在負載的作用下,保持進油和出油的量相當,這樣就能維持穩(wěn)定的油膜,產生持續(xù)的油膜壓力,承受軸承的載荷。

從這個簡單分析可以看出:要使油膜穩(wěn)定具有承載能力,,必須使油隙呈楔狀,進油口大,出油口。坏诙,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,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。支持軸承的任務就是在一定的負荷P、轉速和供油情況下,形成油膜壓力,承受負荷P,保持軸頸與軸承軸瓦之間有一定的Z小間隙hmin,而且油溫不應過高。

軸承油膜的形成和油膜壓力的大小受軸的轉速、滑油黏度、軸承間隙以及軸承負荷和軸承結構等因素的影響。一般轉速越高,油的黏度越大,被帶進的油就越多,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,又會使油量不足,不能滿足軸承冷卻的要求。負荷過大,油膜形成會很困難,當超過軸承的承載能力時,軸瓦就會燒壞。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生的邊緣壓力過大,造成嚴重磨損和疲勞破壞,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:版權歸原作者或機構所有)

發(fā)布時間:2022-06-17


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