轴承计算书180FM1文档格式.docx
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=0.2/180
=0.0011
11、润滑油牌号：
选用32#汽轮机油。
12、工作平均温度：
tpj=50（℃）
13、粘性系数：
当工作平均温度tpj=50（℃）时，查轴粘性系数u=0.0027（Kg.s/m2）
1、计算系数确定：
P×
ψ2/（u×
v×
L）=4500×
0.00112/（0.0027×
9.4×
0.18）
=1.19
由P×
L）=1.19，L/d=1查曲线得相对偏心x：
x=0.45
2、最小油膜厚度：
δmin=（1-x）×
ψ×
d/2
=（1-0.45）×
0.0011×
180/2
=0.054（mm）
3、轴颈变形量：
ε=0.3183×
（L/d）2×
（0.343×
（L/d）2/E+0.222/G）×
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：
（0.18/0.18）2×
（0.18/0.18）2/2.1×
1010+0.222/8.1×
109）×
138890×
0.18
=0.000000346（m）
ε+2×
5×
10-6=0.000000346+0.00001
=0.000010346（m）
=0.01（mm）
δmin＞0.01（mm）
4、工作油层中的温升：
△t=f/ψ×
p/（427×
γ×
C×
Q/（ψ×
L）+αs×
π/（ψ×
v））
C—润滑油比热：
C=0.47（千卡/公斤.度）。
γ—润滑油比重：
γ=900（公斤/米3）。
αs—轴承热传导系数：
αs=5（公斤/米.秒.度）。
当x=0.45时，查曲线得：
f/ψ=3.3
Q/（ψ×
L）=0.109
于是求得：
△t=3.3×
138890/（427×
900×
0.47×
0.109+5×
π/（0.0011×
9.4））
=21.6（℃）
5、进口油温：
t1=tpj-△t/2
=50-21.6/2
=39.2（℃）
6、出口油温：
t2=t1+△t
=39.2+21.6
=60.8（℃）
7、按摩擦功计算油通过轴瓦的温升：
摩擦系数：
f=f/ψ×
ψ
=3.3×
0.0011
=0.0036
上半瓦的摩擦系数：
f’=1.5×
u×
L/（ψ×
P）
=1.5×
0.0027×
0.18/（0.0011×
4500）
=0.00138
轴瓦摩擦功：
NT=P×
（f+f’）×
v/102
=4500×
（0.0036+0.00138）×
9.4/102
=2.07（Kw）
油通过轴瓦的温升：
△t=P×
v/（427×
Q）
式中：
Q—轴瓦消耗油量：
Q=0.109×
L
=0.109×
=0.000037（m3/s）
=0.037（l/s）
△t=4500×
（0.0036+0.00138）×
9.4/（427×
0.000037）
=31.5（℃）
进口温度：
=50-31.5/2
=34.3（℃）
出口温度：
=34.3+31.5
=65.8（℃）
1、推力瓦块损耗功：
△W=△W1×
Z
=101.6×
8
=812.6（Kg.m/s）
=7.97（Kw）
2、推力盘摩擦功：
Nr=346.8（Kg.m/s）
=3.4（Kw）
3、径向瓦损耗功：
NT=211.14（Kg.m/s）
=2.07（Kw）
4、油工作平均温度：
t2=50（℃）
5、冷却水平均温度：
t1=25（℃）
6、温差：
△t=t2-t1
=t2-t1
=50-25
=25（℃）
7、轴承每小时总的发热量：
S1=3600×
（△W+Nr+NT）/427
=3600×
（812.6+346.8+211.14）/427
=11555（Kcal/h）
8、冷却水管直径：
d=0.017（m）
9、冷却水管长度：
L=0.8（m）
10、冷却水管数量：
Z=78（条）
10、冷却水管总面积：
F=Z×
π×
=78×
0.017×
0.8
=3.33（m2）
11、传热系数K：
K=440×
V0.48
V=Q1/F
Q1=0.525（Kg/s）
Q1=0.525×
1000×
3600×
10-6/0.9
=2.112（m3/h），循环供油量。
F=3.33m2，过油面积。
V=2.112/3.33
=0.63
则
0.630.48
=352.5（Kcal/m2.h.℃）
12、冷却器散热量：
S2=K×
△t×
F
=352.5×
25×
3.33
=29346（Kcal/h）＞S1
冷却器满足散热要求。
1、径向瓦损耗功：
2、工作平均温度：
t2=50℃
3、冷却水平均温度：
t1=25℃
4、温差：
=25℃
5、轴承每小时总的发热量：
NT/427
211.14/427
=1780（Kcal/h）
6、冷却水管直径：
d=0.017m
7、冷却水管长度：
L=0.616m
8、冷却水管数量：
Z=26条
9、冷却水管总面积：
=26×
0.616
=0.86m2
10、传热系数K：
V=q1/F
q1=0.18（m3/h），循环供油量。
F=0.86m2，过油面积。
V=0.18/0.86
=0.21
0.210.48
=208（Kcal/m2.h.℃）
11、冷却器散热量：
=208×
0.86
=4472（Kcal/h）＞S1
二、润滑计算
三、推力盘计算
二、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
=8cm
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
=100.8cm2
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
=12.6cm
14、平均周速：
vpj=π×
n/6000
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
8、轴承工作时润滑油层中的温升：
△t=Ppj/（K1×
C）
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℃
9、假定油膜平均温度为
tpj=50℃（一般为40℃～55℃）
10、润滑油的进油温度：
=50-9.8/2
=45.1℃
11、润滑油的出油温度：
=45.1+9.8
=54.9℃
12、最小油膜厚度：
δmin=K2×
（F×
n×
u/（γ×
△t））1/2
u—润滑油粘性系数，u=0.0027公斤.秒/米2。
δmin=0.07×
（100.8×
10-4/（0.9×
9.8））1/2
=0.0057（cm）
=0.057（mm）＞0.01（mm）
13、轴颈变形量：
（0.2/0.2）2×
（0.2/0.2）2/2.1×
112500×
0.2
=0.000000313（m）
10-6=0.000000313+0.00001
=0.000010313（m）
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
h—推力盘厚度，h=7.6厘米。
σmax=0.625×
7.5×
202/7.62
=32.5（Kg/cm2）
=3.25（MPa）
3、推力盘扰度：
ymax=β×
R4/（E×
h3）
106（公斤/厘米2）=2.1×
ymax=0.044×
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×
=1×
（1000×
=0.0081
5、一个推力瓦块的摩擦功：
△W1=0.01×
K3×
F×
△t）1/2
=0.01×
0.3×
100.8×
9.8×
10-4）1/2
=101.6（Kg.m/s）
=1016（J/s）
6、总的摩擦功：
=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）
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×
δmin/（1000×
K2）
0.008×
0.0057/（1000×
0.07）
=0.525（Kg/s）
9、推力盘摩擦功：
Nr=0.14×
10-3×
ω3×
D4×
（D+5×
h）
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）。
Nr=0.14×
1053×
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×
Q2）
=（812.6+75×
3.1）/（427×
0.75）
=7.72℃
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