推力轴承润滑计算书180JXTL-3.doc

φ180径向推力轴承润滑计算书

目 录

一、基本数据

二、润滑计算

三、推力盘计算

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一、 基本数据

1、额定转速：
n= 1000r/min
2、轴向推力：
P=6000Kg=60000N
3、推力瓦块数：
Z =8块
4、单个推力瓦扇形夹角：
θ=45°
5、推力瓦块外径：
D=40cm
6、推力瓦块内径：
d=24cm
7、推力瓦块宽度：
b=（D-d）/2
=（40-24）/2
=8 cm
8、系数：
Kσ=b×（1+ b/（2×r））×θ/ r
=8×（1+8/（2×12））×45×π/（180×12）
=0.7
9、每个推力瓦块工作面积：
F= Kσ×r2
= 0.7×122
=100.8 cm2
10、每个推力瓦块承受的轴向推力：
P1=P/ Z
=6000/8
=750Kg
=7500N
11、每个推力瓦块承受的单位压力：
Ppj=P1/ F
=750/100.8
=7.44（Kg/cm2）
=0.744MPa
12、推力瓦块平均直径：
Dpj=（D+d）/2
=（40+24）/2
=32cm
13、单个推力瓦平均周长：
l=π×Dpj×θ/360
=π×32×45/360
=12.6 cm
14、平均周速：
vpj=π×Dpj×n/6000
=π×32×1000/6000
=16.76（m/s）
15、根据θ值和b/r比值查曲线得计算系数：
K1=1.8
K2=0.07
K3=0.3
K4=1
K5=0.008
二、润滑计算
1、 轴承工作时润滑油层中的温升：
△ t= Ppj/（K1×γ×C）
式中：
γ—润滑油的比重γ=0.9克/厘米3。
C—润滑油比热：C=0.47千卡/公斤.度。
△ t= 7.44/（1.8×0.9×0.47）
=9.8℃
2、 假定油膜平均温度为
tpj= 50℃（一般为40℃～55℃）
3、 润滑油的进油温度：
t1= tpj-△t/2
=50-9.8/2
=45.1℃
4、 润滑油的出油温度：
t2= t1+△t
=45.1+9.8
=54.9℃
5、 最小油膜厚度：
δmin= K2×（F×n×u/（γ×C×△t））1/2
式中：
u—润滑油粘性系数，u=0.0027公斤.秒/米2。
δmin =0.07×（100.8×1000×0.0027×10-4/（0.9×0.47×9.8））1/2
=0.0057（cm）
=0.057（mm）＞0.01（mm）
6、 轴颈变形量：
ε=0.3183×（L/d）2×（0.343×（L/d）2/E+0.222/G）×P×d
式中：
E—材料弹性系数，E=2.1×1010（公斤/米2）=2.1×105（MPa）。
G—材料刚度系数，G=8.1×109（公斤/米2）=8.1×104（MPa）。
于是可求得：
ε=0.3183×（0.2/0.2）2×（0.343×（0.2/0.2）2/2.1×1010+0.222/8.1×109）×112500×0.2
=0000000313（m）
ε+2×5×10-6=0.000000313+0.00001
=0.000010313（m）
=0.01（mm）
三、推力盘计算
1、推力盘平均压力：
Ppj ’ =P/（π×（R2-r2））
= 6000/（π×（202-122））
=7.5（Kg/cm2）
=0.75（MPa）
当r/R=0.6，查曲线得系数：
α=0.625
β=0.044
2、推力盘应力：
σmax=α×Ppj ’ ×R2/ h2
式中：
h—推力盘厚度，h=7.6厘米。
σmax=0.625×7.5×202/ 7.62
=325（Kg/cm2）
=3.25（MPa）
3、推力盘扰度：
ymax=β×Ppj ’ ×R4/（E×h3）
式中：
E—材料弹性系数，E=2.1×106（公斤/厘米2）=2.1×105（MPa）。
ymax=0.044×7.5×204/（2.1×106×7.63）
=5.7×10-5（cm）
δmin＞ymax+0.01
=0.0006+0.01
=0.0106（mm）
4、摩擦系数：
f= K4×（n×u/（γ×C×△t））1/2
= 1×（1000×0.0027×10-4/（0.9×0.47×9.8））1/2
=0.0081
5、一个推力瓦块的摩擦功：
△W1= 0.01×K3×F×n×（F×n×u×γ×C×△t）1/2
=0.01×0.3×100.8×1000×（100.8×1000×0.0027×0.9×0.47×9.8×10-4）1/2
=101.6（Kg.m/s）
=1016（J/s）
6、 总的摩擦功：
△ W=△W1×Z
=101.6×8
=812.6（Kg.m/s）
=8126（J/s）
7、 总的润滑油消耗量：
按米气尔线图，当Ppj=7.44（Kg/cm2），vpj=16.76（m/s）时，单位润滑油消耗量：
q2=0.05（公斤/分.厘米2）
于是可求得：
Q2= q2×Z×F/（60×γ）
=0.05×8×100.8/（60×0.9）
=0.75（Kg/s）
8、按以上计算的摩擦功计算总的润滑油消耗量：
Q1= Z ×q1
=Z×K5×F×n×δmin/（1000×K2）
=8×0.008×100.8×1000×0.0057/（1000×0.07）
=0.525（Kg/s）
9、推力盘摩擦功：
Nr=0.14×10-3×ω3×γ×D4×（D+5×h）
式中：
ω—旋转角速度，ω=105（1/秒）。
γ—润滑油比重，γ=0.9（克/厘米3）。
D—推力盘外径，D=44（厘米）。
h—推力盘厚度，h=7.6（厘米）。
于是可求得：
Nr =0.14×10-3×1053×0.9×0.444×（0.44+5×0.076）
=4.5（马力）
=3.4（Kw）
10、由摩擦产生的温升：
△t=（△W+75×Nr）/（427×C×γ×Q2）
=（812.6+75×3.1）/（427×0.47×0.9×0.75）
=7.72℃

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