内燃机的轴承和润滑.ppt

1、第四章：内燃机的轴承和润滑,为什么内燃机上大多用滑动轴承？ 滑动轴承结构简单，尺寸小，可分为两半。 液体润滑下摩擦小。,一。轴承材料 （一）：工作条件： 交变载荷（疲劳破坏），有冲击。 相对运动速度大(10m/s以上，磨损大； 油温高，100150o C，机械强度下降) 磨料磨损 棱缘负荷,（二）：对轴承材料的要求(磨损自己保护轴颈) 1基本要求： 减磨性好 硬度小于轴颈 2机械性能： 高的疲劳强度好的耐热性 3表面性能： 抗咬合性 顺应性好 嵌藏性好 耐腐蚀性好,（三）：常用材料和型式 1常用材料： 白合金 铜铅合金 锡铝合金（低锡铝合金，高锡铝合金） 2常用类型 双层金属轴承 三层金属材料

2、 （衬背+主合金+表面镀层）,二。结构设计 （一）：壁厚t的选择（薄壁） t=t1 (衬) +t2 (主) +t3(镀) t=23mm，趋向薄 t2=0.30.7mm， t3,（二）：瓦口壁厚减薄 减薄量A=0.020.07mm =（0.00020.0008）D1,（三）：瓦口自由状态开口扩张量 1作用： 使瓦口与座孔贴合好避免内缩 安装方便 2： 3：在图纸上标注以座孔公差形式标注 例：95系列 座孔75 标注 （自由状态）,（四）：壁厚修正 1：轴向修正 原因：轴变形，产生棱缘负荷，尽量不改轴 方向：锥度修正 曲线修正 2：径向修正 拉伸变形 合金做成椭圆不等厚， 原因：连杆大头体刚度不够

3、 在惯性力作用下变形,（五）：轴承定位 1：安装定位 定位唇 定位销 不在中间，左右都可以 这样油膜压力损失小 2：工作定位（工作中不转不移） 靠过盈量,（六）：过盈量的确定 1：作用：轴瓦装入后，贴合好，保证内孔形状，保证散热。 2：检查： F-保证轴瓦紧贴，不能太 大，80%表面接触即可。,（七）：预紧力计算 安装过盈量（变形前） 平均压缩应力,预紧力,式中： E-瓦背材料的弹性模量，取2.1*105 MPa ； b-轴瓦的宽度（mm） t-轴瓦的换算厚度 0.8 -考虑瓦背与座孔之间摩擦的影响系数,例：我国135系列柴油机连杆大头孔的直径为 mm；轴瓦的宽b为50mm，总壁厚为3.5mm

4、，减磨合金为高锡铝合金，厚 为0.30.7mm；半圆量规的孔直径为 mm，测量时所加之力F为 N，此时轴瓦周长的缩短量 mm，轴瓦的余面高 mm范围内。,解： 安装过盈量：,平均压应力： 总预紧力：,三。轴承的液体润滑 （一）：基本尺寸： 1：内孔D，轴颈d； 2：宽度b，相对宽度b/d； 3：直径间隙 ，相对间隙 4：最小油膜厚度： R1和R2分别为轴颈和轴承表面微观不平度的平均高度 相对油膜厚度：,（二）：油压分布,在正常情况下，在轴承的纵向平面上，承载油膜的油压是呈抛物线形分布的，如图4-16(a)所示 轴承和轴颈的变形，对油压分布有很大影响，如图4-16 (b),(c),(d)和图4-

5、17(a),(b)所示。 把油槽的位置移向一边是不正确的4-17(d)，它会使轴发生歪斜，结果左边缘的油膜变薄，右边缘的变厚，并造成与图(a)同样的结果。,（三）：相对宽度的确定 平均载荷 W载荷 d轴颈的直径 b轴承宽度,（四）：相对间隙的选择,（五）：轴颈的换算角速度 1：机油平均流速 轴承不动，轴颈动：u=0，轴颈 机油 轴承动，轴颈不动： 轴承 机油 轴承动，轴颈动：轴颈 ,轴承 u 机油,2：载荷以 旋转（最小油膜厚度的位置也以 旋转） 线速度： 机油： 令 为换算角速度,3：形成油膜的条件 两表面间必须充满具有粘性的机油 两表面间必须形成楔形间隙 相对于楔形间隙来说，机油必须是流动的，并且流动方向 必须由间隙较大的一端流入，由间隙较小的一端流出。,（六）：轴承特征数,四。轴承计算 1：已知：轴颈d，宽度b，载荷W，换算角速度 求：机油粘度 和流量 平均压力p=W/bd 换算线速度 按图4-24及表4-3，选相对间隙 最小油膜厚度 相对最小油膜厚度,按图4-27求S0 机油粘度 流量 其中,2：轨迹图分析 估算： 设载荷