推力軸承油膜壓力

推力軸承油膜壓力是指機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，軸瓦和鏡板之間形成一層楔形油膜，由于承受軸向推力負(fù)載油膜中產(chǎn)生壓力。

推力軸承油膜壓力的定義：2100433B

油膜剛度指油膜承載力對(duì)偏心距的導(dǎo)數(shù)，即油膜承載力增量與偏心距增量之比值。

中文名稱

油膜剛度

英文名稱

oil film stiffness

定　　義

油膜承載力對(duì)偏心距的導(dǎo)數(shù)，即油膜承載力增量與偏心距增量之比值。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科），機(jī)械零件（二級(jí)學(xué)科），滑動(dòng)軸承（三級(jí)學(xué)科）

微觀量的計(jì)算，一般要用油膜法和估算法.計(jì)算微觀量，一般要涉及宏觀量和阿伏加德羅常數(shù).

⑴油膜法求分子的直徑.

將油膜視為單分子油膜，不考慮各油分子間的間隙，油膜分子視為球形，油分子的直徑等于油膜厚度.油分子的直徑

d=

[例1]將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液.已知1 cm3的溶液有50滴，現(xiàn)取1滴油酸酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為0.2 m2，由此可估算油酸分子的直徑為_(kāi)______m.

解析：1滴油酸酒精溶液中油酸體積V=(10^-6 m^3/50)*(1 cm^3/200 cm^3)=10^-10 m^3，則油酸分子的直徑d=V/S=5×10^-10 m.

點(diǎn)評(píng)：除油膜法計(jì)算分子大小外，如果在已知分子的體積V的情況下，對(duì)固體，液體還有方法：①當(dāng)分子視為球體時(shí)，有V=4π（d/2）3/3=πd3/6,d=；②當(dāng)分子視為立方體時(shí)，d=.對(duì)氣體，因分子的間距很大，不考慮氣體分子的大小.

⑵估算法求微觀量.

估算是從已知條件出發(fā)，運(yùn)用與題設(shè)條件密切相關(guān)的物理概念，規(guī)律和常數(shù)，對(duì)要求的問(wèn)題作出合理的科學(xué)的估算的思維方法.

[例2]一熱水瓶中水的質(zhì)量約為2.2 kg，它所包含的水分子數(shù)目約為_(kāi)_____（取二位有效數(shù)字，阿伏加德羅常數(shù)取6.02×1023 mol-1）.

解析：水的摩爾質(zhì)量M=18×10-3 kg/mol，則2.2 kg水所含水分子數(shù)N=(m/M)NA=7.3×1025.

點(diǎn)評(píng)：解估算題的依據(jù)，就是一些物理理論，公式和一些常數(shù)，常識(shí)等.本節(jié)估算題常用的理論依據(jù)：對(duì)固體，液體而言，分子體積V分=V（物質(zhì)體積）/N（分子總數(shù)），其中V=m（物質(zhì)質(zhì)量）/ρ（密度）；VA（摩爾體積）=M（摩爾質(zhì)量）/ρ；某物質(zhì)的分子數(shù)N=nNA=(m/M)NA=(V/VA)NA.若物質(zhì)是氣體，則VA=22.4 L，當(dāng)未給V的壓強(qiáng)和溫度時(shí)，則把V就近似認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積.d（分子直徑）=V（油滴體積）/S（單分子油膜面積）.常數(shù)或常識(shí)有阿伏加德羅常數(shù)，摩爾質(zhì)量等.

工作原理

其工作原理是：在軋制過(guò)程中，由于軋制力的作用，迫使輥軸軸頸發(fā)生移動(dòng)，油膜軸承中心與軸頸的中心產(chǎn)生偏心，使油膜軸承與軸頸之間的間隙形成了兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)叫發(fā)散區(qū)(沿軸頸旋轉(zhuǎn)方向間隙逐漸變大），另一個(gè)叫收斂區(qū)（沿軸頸旋轉(zhuǎn)方向逐漸減?。?。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)的軸頸把有粘度的潤(rùn)滑油從發(fā)散區(qū)帶入收斂區(qū)，沿軸頸旋轉(zhuǎn)方向軸承間隙由大變小，形成一種油楔，使?jié)櫥蛢?nèi)產(chǎn)生壓力。油膜內(nèi)各點(diǎn)的壓力沿軋制方向的合力就是油膜軸承的承載力。當(dāng)軋制力大于承載力時(shí)，軸頸中心與油膜軸承中心之間的偏心距增大。

在收斂區(qū)內(nèi)軸承間隙沿軸頸旋轉(zhuǎn)方向變陡，最小油膜厚度變小，油膜內(nèi)的壓力變大，承載力變大，直至與軋制力達(dá)到平衡，軸頸中心不再偏移，油膜軸承與軸頸完全被潤(rùn)滑油隔開(kāi)，理論上形成了全流體潤(rùn)滑。

從油膜軸承的工作原理可知道油膜軸承系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)最重要的參數(shù)就是最小油膜厚度。如果最小油膜厚度值太小，而潤(rùn)滑油中的金屬雜質(zhì)顆粒過(guò)大，金屬顆粒的外形尺寸在數(shù)值上大于最小油膜厚度時(shí)，金屬顆粒隨潤(rùn)滑油通過(guò)最小油膜厚度處時(shí)，就像造成金屬接觸，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)燒瓦。另外如果最小油膜厚度值太小，當(dāng)出現(xiàn)堆鋼等事故時(shí)，很容易造成軸頸和油膜軸承的金屬接觸而導(dǎo)致燒瓦。

最小油膜厚度值的大小與油膜軸承的結(jié)構(gòu)尺寸及材料、相關(guān)零件的加工精度及油膜軸承系統(tǒng)的安裝精度、潤(rùn)滑油及軋制力的大小等有關(guān)。2100433B