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℃