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外文翻译

2013届本科毕业设计（论文）外文

文献翻译

学院：

机械工程学院

专业：

机械工程及自动化

姓名：

高立让

学号：

YZ0211105

外文出处：

TribologyinMachineDesign

附件：

1.外文资料翻译译文；2.外文原文。

附件1：

外文资料翻译译文

针对特殊应用的径向轴承

水动力润滑径向轴承经常用于旋转机械如压缩机、发电机、水泵、电动汽车和电动发电机。

通常这些机器在工作中，高速滑动轴承不是一个适当类型的轴承来应对石油旋转等问题。

因此,需要其他几何图形类型的轴承。

其中的一些是由切削轴向凹槽的轴承，为了提供一个不同的石油流模式。

许多轴承与非传统的几何轴承已经开发。

但主要原因在于高速机械运转时存在振动的缺陷。

值得我们注意的是,尽管如此,这种轴承性能由于不同的几何效应很大,在选择轴承时必须相对谨慎，根据给定的机器选用适当特征的振动的几何轴承。

换句话说,没有一个轴承能满足所有的要求。

固定非预紧垫片径向轴承

固定非预紧垫片径向轴承，如图5-24所示。

一定程度上类似于普通轴承。

部分弧轴承圆弧的一部分，在集中加载150°部分弧轴承图示。

如果轴的半径为R，制造的垫半径为R+c。

轴向槽轴承也示出在该图中，加工圆形轴承的轴向槽。

浮动衬套轴承有一个环，该环与一些的馏分轴角速度旋转。

因为焊垫表面位于的圆上，所有这些轴承被称为非预载轴承。

因为焊垫表面位于半径的圆与R+c。

局部圆弧轴承只能相对低速的应用中使用。

他们没有上垫，但允许大型立式振动，减少功率损耗。

平原轴颈和轴承轴向槽是很少的完美圆形。

除在极少数情况下，如大型核电水泵轴承是由碳组成，这些都是为了使轴承略非圆形粉碎。

人们已经发现，在多年的实际使用这类轴承中，插入一个垫片或一些其他手段，在垂直方向上稍有减小间隙，使机器运行性能更好。

图5-24

圆柱滑动轴承受到这种现象称为油膜涡动，其中一半发生在轴承的运行速度中。

因此，它被称为半频涡动。

轴向槽轴承有一个数量的削减表面的轴向槽提供一个更好的石油供应也抑制涡动到一个相对较小的程度。

浮动轴瓦减少了功率损耗等效滑动轴承相比，但也受到油膜涡动。

所有这些轴承的主要优点是成本低，容易做出。

固定预装垫片轴颈轴承

固定预装垫片轴颈轴承，如图5-25所示。

画出了四个而不同于传统的圆柱滚子轴承的轴承。

本质的差别在于每个焊盘的曲率中心并不在同一点。

向中心移动的轴承，焊盘间距的一小部分，每个焊垫，为使流体膜的厚度的会聚和发散，比它在平原或轴向槽轴颈轴承。

该焊垫的曲率中心是由十字标指示。

图5-25

一般来说，这些轴承提供良好的抑制系统的不稳定性，但可在高速行驶时同步振动。

这些轴承的精确制造并不总是容易获得。

用于描述这些轴承是一个关键参数收敛垫全垫长度的分数。

比率α被称为偏移系数，由下式给出

α=收敛垫长度/垫弧长

一个椭圆形的轴承如图5-25所示，表明两个焊盘的曲率中心沿y轴移动。

这将创建一个每个膜厚度的垫衬，并且是二分之一的会聚和二分之一的发散（如果是中心轴）相对应的一个偏移量的因子α=0.5。

另一种偏移半轴承示于图5-25由水平移动的上半部分被分割的两个轴向槽轴承。

这将导致低垂直刚度。

基本上它是比轴向槽轴承容易。

一般情况下，这种轴承的振动特性例如以避免前面提到的油膜涡动，它可以驱动机器的不稳定。

偏移量的半轴承垫与焊垫弧长160°和点对面的曲率中心在180°纯粹的聚光。

三个瓣和四瓣的轴承如图所示。

图5-25中有一个偏移量的因素α=0.5。

焊垫向内移动的垫间隙的馏分被称为预负荷系数m。

让在焊垫最小膜厚轴承的间隙表示

，如图5-26所示，表示最大可放置的轴（中心轴）半径为R+

。

图5-26

然后，预负荷系数的比值由下式给出

预负荷系数的零对应于具有所有垫的曲率中心重合的中心轴承预负荷系数为1.0时对应于具有所有焊垫接触轴图5-26中说明了这些情况下，轴半径和垫间隙保持不变。

轴颈轴承具有的特殊几何特征

轴颈轴承，如图5-27所示。

出了大坝的压力轴承，由平原或双轴向槽轴承在削减大坝的顶部。

如果大坝高度是

，在坝区轴承的半径为R+c+

。

作为流体旋转到坝区，一个大流体动压力开发的轴的顶部产生水动力增加对轴承的静态负荷出现轴重量远远超过它确实这使得轴承的效果显得更严重加载，从而更稳定压力坝轴承在石化行业使用是非常流行的，通常用于更换轴承在这个行业这是比较容易转换只需铣出一个大坝的压力坝轴承的轴向槽或椭圆轴承类型之一通过适当的设计大坝，这些轴承可以降低振动问题在大范围内的机器。

一般来说，人们必须要知道轴承负荷的大小和方向来正确地设计大坝。

图5-27

旋转机械的一些制造商已经尝试设计一个单轴承可用于所有（或几乎所有）相对常规的方式在他们的机器。

一个例子是多轴向槽或图中所示多油轴承。

静压轴承，如图5-27所示，是由一组围绕轴通过高压润滑油供应的口袋。

显然，使用流体静力轴承需要一个外部电源高压润滑剂可能会或可能不会在特定机器上使用的轴承也往往是相对坚硬的和其它流体动力轴承相比。

由于其高硬度它们通常用于高精度转子磨床或核水泵等。

可拆卸的衬垫与轴颈轴承

这种广泛使用的类型的轴承的可倾瓦块轴承，因为每个垫通常从三个最多七个不同的绕枢轴点自由倾斜。

可倾瓦块轴承，如图5-28所示，每个焊垫被枢转在一个点后面，表示不能有任何力矩焊盘上的焊垫。

该焊垫倾斜，使得它的曲率中心移动到创建强收敛垫膜。

设置轴心点的二分之一长度的焊垫几乎所有都垫在后缘处。

垫枢轴点从垫板的前缘至后缘的距离除以从前缘的距离的小数部分被称为偏移系数，类似于多油轴承的偏移量的因素。

偏移因子从0.5到1.0不等。

偏移量小于0.5的系数创建了一个显著的部分发散楔，这是不可取的。

如果有任何可能性轴承设计方向相反的方向旋转，0.5的偏移应该被使用。

偏移量为0.5时焊被装反了也可避免此问题时不时发生。

图5-28

另一个重点要考虑的是可倾瓦块轴承枢轴点的径向位置。

它可以被移动，使焊垫中心曲率轴承的中心在不重合的点处。

这是一个本质上是相同椭圆，三，四瓣轴承预负荷系数。

预负荷系数小于零（垫中心的曲率之间的焊垫与轴承中心）创建一个垫倾向于挖入轴的前缘。

这有时被称为垫锁定。

可以防止锁定放置在焊盘上前缘，产生一个小的聚光楔子作用的小斜面，但应避免负预载。

可倾瓦块轴承以稳定性且具有同步振动而应用十分广泛。

由于焊盘自由跟随转轴，一个不稳定模式是在轴承中产生的力不能够驱动该轴。

但其缺点是高成本，高马力损失和安装问题。

可倾瓦滑动轴承已被广泛采用，尤其是在他们不容易访问和维护对齐的情况下是非常重要。

如图5-29所示。

假定，当轴颈在负载下的膜厚度变得稍稍降低，朝向负载指向这些焊盘上，并相应地增加在轴承的相对侧上，即偏心距e是在该行的动作加载。

假设每个焊垫宽度的中心位于从最大厚度的位置测的角度θ。

记λ在角垫衬的平均膜厚度为θ。

则c表示当轴颈的径向间隙是集中放置没有负载时,使用符号作为一个正常的轴颈轴承。

则

如果P是正常负荷下的每单位长度上的焊轴颈角度θ

则

向上垂直分量的P是

其中z是一个无量纲的常数

还有

至于雷诺数理论我们可忽视在负荷预测中进行的切线阻力影响因此，如果N是焊盘的数量，Q是每单位长度的总垂直载荷

其中求和符号涵盖N项。

从表中的雷诺积分，在第2章中讨论过，如下

平均值

所以

按照惯例，采取有效弧形垫80％的完整的环，那么（NB）=5r，因此忽视泄漏

对于焊盘，假设Ž=1.69（ƒB）/λ=2.36，则

每个垫的切向阻力是ƒP，所以

如果

是作用在轴颈上的每单位长度的总摩擦阻力

再则，从积分表（见第2章），1/λ的平均值从0到2π是

所以

再次强调，在z=1.69假设与轴向长度B相比，可忽略不计泄漏

因此虚拟的轴颈摩擦系数是

附件2：

外文原文

Journalbearingsforspecializedapplications

Hydrodynamicallylubricatedjournalbearingsarefrequentlyusedinrotatingmachineslikecompressors,turbines,pumps,electricmotorsandelectricgenerators.Usuallythesemachinesareoperatedathighspeedsandthereforeaplainjournalbearingisnotanappropriatetypeofbearingtocopewithproblemssuchasoilwhirl.Thereis,therefore,aneedforothertypesofbearinggeometries.Someofthemarecreatedbycuttingaxialgroovesinthebearinginordertoprovideadifferentoilflowpatternacrossthelubricatedsurface.Othertypeshavevariouspatternsofvariableclearancesoastocreatepadfilmthicknesseswhichhavemorestronglyonverginganddivergingregions.Variousothergeometrieshaveevolvedaswell,suchasthetiltingpadbearingswhichalloweachpadtopivotaboutsomepointandthuscometoitsownequilibriumposition.Thisusuallyresultsinastrongconvergingfilmregionforeachpad.

Manyofthebearingswithunconventionalgeometryhavebeendevelopedprincipallytocombatoneoranotherofthecausesofvibrationinhigh-speedmachinery.Itshouldbenoted,however,thattherangeofbearingpropertiesduetothedifferentgeometriceffectsissolargethatonemustberelativelycarefultochoosethebearingwiththepropercharacteristicsfortheparticularcausesofvibrationforagivenmachine.Inotherwords,thereisnoonebearingwhichwillsatisfyallrequirements.

Journalbearingswithfixednon-preloadedpads

ThebearingsshowninFig.5.24are,toacertainextent,similartotheplainjournalbearing.Partialarcbearingsareapartofacirculararc,whereacentrallyloaded150°partialarcbearingisshowninthefigure.IftheshafthasradiusR,thepadismanufacturedwithradiusR+c.Anaxialgroovebearing,alsoshowninthefigure,hasaxialgroovesmachinedinanotherwisecircularbearing.Thefloatingbushbearinghasaringwhichrotateswithsomefractionoftheshaftangularvelocity.Allofthesebearingsarecallednon-preloadedbearingsbecausethepadsurfacesarelocatedonacirclewithradiusR+c.

Partialarcbearingsareonlyusedinrelativelylow-speedapplications.Theyreducepowerlossbynothavingtheupperpadbutallowlargeverticalvibrations.Plainjournalandaxialgroovebearingsarerarelyperfectlycircularinshape.Exceptinveryfewcases,suchaslargenuclearwaterpumpbearingwhicharemadeofcarbon,thesearecrushedinordertomakethebearingslightlynon-circular.Ithasbeenfoundthatovermanyyearsofpracticalusageofsuchbearings,thatinsertingashimorsomeothermeansofdecreasingtheclearanceslightlyintheverticaldirection,makesthemachinerunmuchbetter.

Cylindricalplainjournalbearingsaresubjecttoaphenomenonknownasoilwhirl,whichoccursathalfoftheoperatingspeedofthebearing.Thus,itiscalledhalf-frequencywhirl.Axialgroovebearingshaveanumberofaxialgroovescutinthesurfacewhichprovideforabetteroilsupplyandalsosuppresswhirltoarelativelysmalldegree.Floatingbushbearingsreducethepowerlossascomparedtoanequivalentplainjournalbearingbutarealsosubjecttooilwhirl.Allofthesebearingshavethemajoradvantageofbeinglowincostandeasytomake.

Journalbearingswithfixedpreloadedpads

Figure5.25showsfourbearingswhichareratherdifferentfromtheconventionalcylindricalbearings.Theessenceofthedifferenceconsistsinthatthecentresofcurvatureofeachofthepadsarenotatthesamepoint.Eachpadismovedintowardsthecentreofthebearing,afractionofthepadclearance,inordertomakethefluidfilmthicknessmoreconverginganddivergingthanitisintheplainoraxialgroovejournalbearings.Thepadcentreofcurvatureisindicatedbyacross.Generallythesebearingsgivegoodsuppressionofinstabilitiesinthesystembutcanbesubjecttosubsynchronousvibrationathighspeeds.Accuratemanufactureofthesebearingsisnotalwayseasytoobtain.Akeyparameterusedindescribingthesebearingsisthefractionofconvergingpadtofullpadlength.Ratioαiscalledtheoffsetfactorandisgivenby

α=convergingpadlength/padarclength.

Anellipticalbearing,asshowninFig.5.25,indicatesthatthetwopadcentresofcurvaturearemovedalongthey-axis.Thiscreatesapadwhichhaseachfilmthicknessandwhichisone-halfconvergingandone-halfdiverging（iftheshaftwerecentred）correspondingtoanoffsetfactorRa=0.5.Anotheroffsethalf-bearingshowninFig.5.25consistsofatwo-axialgroovebearingwhichissplitbymovingthetophalfhorizontally.Thisresultsinlowverticalstiffness.Basicallyitisnomoredifficulttomakethantheaxialgroovebearing.Generally,thevibrationcharacteristicsofthisbearingaresuchastoavoidthepreviouslymentionedoilwhirlwhichcandrivethemachineunstable.Theoffsethalf-bearinghasapurelyconvergingpadwithpadarclength160°andthepointoppositethecentreofcurvatureat180°.Boththethree-lobeandfour-lobebearingsshowninFig.5.25haveanoffsetfactorofα=0.5.

Thefractionofpadclearancewhichthepadsaremovedinwardsiscalledthepreloadfactor,m.Letthebearingclearanceatthepadminimumfilmthickness（withtheshaftcentred）bedenotedbycbFigure5.26showsthatthelargestshaftwhichcanbeplacedinthebearinghasradiusR+cb,.Thenthepreloadfactorisgivenbytheratio

Apreloadfactorofzerocorrespondstohavingallofthepadcentresofcurvaturecoincideatthecentreofthebearing,whileapreloadfactorof1.0correspondstohavingallofthepadstouchingtheshaft.Figure5.26illustratesbothofthesecaseswheretheshaftradiusandpadclearanceareheldconstant.

Journalbearingswithspecialgeometricfeatures

Figure5.27showsapressuredambearingwhichiscomposedofaplainjournal,oratwo-axial-groovebearinginwhichadamiscutinthetoppad.Ifthedamheightiscd,theradiusofthebearinginthedamregionisR+c+cd.ASthefluidrotatesintothedamregion,alargehydrodynamicpressureisdevelopedontopoftheshaft.Theresultinghydrodynamicforceaddstothestaticloadonthebearingmakingtheshaftappeartoweighmuchmorethanitactuallydoes.Thishastheeffectofmakingthebearingappearmuchmoreheavilyloadedandthusmorestable.Pressuredambearingsareextremelypopularwithmachinesusedinthepetrochemicalindustryandareoftenusedforr