轴承计算书180FM1.docx

1、轴承计算书180FM1180轴承计算书ZC-JS韶关先辉水电设备有限公司二四年四月一、基本数据二、计算三、180径向推力轴承冷却器校核四、180径向轴承冷却器校核 编制： 校对： 日期：一、基本数据1、轴颈直径： d=180（mm）2、轴瓦长度： L=180（mm）3、轴瓦长与轴颈直径比：L/ d =14、额定转速：n= 1000（r/min）5、轴承负荷：P=4500（Kg）=45000（N）6、轴承单位压力：p=P/（Ld）=4500/（1818）=13.889（Kg/cm2）=1.3889（MPa）7、轴颈周速：v=dn/60=0.181000/60=9.4（m/s）8、轴承p.v值：p

2、v=13.8899.4=130.6（Kg. m /cm2. s）9、直径间隙值：=0.2mm10、相对直径间隙：=/ d=0.2/180=0.001111、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）二、计算1、计算系数确定：P2/（uvL）= 45000.00112/（0.00279.40.18）=1.19由P2/（uvL）=1.19，L/d=1查曲线得相对偏心x： x=0.452、最小油膜厚度：min=（1-x）d/2 =（1-0.45）0.0011180/2=0.0

3、54（mm）3、轴颈变形量：=0.3183（L/d）2（0.343（L/d）2/E+0.222/G）Pd式中：E材料弹性系数，E=2.11010（公斤/米2）=2.1105（MPa）。G材料刚度系数，G=8.1109（公斤/米2）=8.1104（MPa）。于是可求得：=0.3183（0.18/0.18）2（0.343（0.18/0.18）2/2.11010+0.222/8.1109）1388900.18 =0.000000346（m）+2510-6=0.000000346+0.00001=0.000010346（m）=0.01（mm）min0.01（mm）4、工作油层中的温升：t=f/p/（4

4、27CQ/（vdL）+s/（v）式中：C润滑油比热：C=0.47（千卡/公斤.度）。润滑油比重：=900（公斤/米3）。s轴承热传导系数：s =5（公斤/米.秒.度）。当x=0.45时，查曲线得： f/=3.3 Q/（vdL）=0.109于是求得：t=3.3138890/（4279000.470.109+5/（0.00119.4）=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/=3.30.0011=0.0036上半瓦的摩擦系数： f=1.5u

5、vL /（P） =1.50.00279.40.18 /（0.00114500） =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（f+ f）v/（427CQ） 式中：Q轴瓦消耗油量： Q/（vdL）=0.109Q =0.109vdL=0.1090.00119.40.180.18=0.000037（m3/s）=0.037（l/s）t= 4500（0.0036+ 0.00138）9.4/（4279000.470.000037）=31.5（）进口温度：t1= tpj-t/2=50-31

6、.5/2=34.3（）出口温度：t2= t1+t=34.3+31.5=65.8（）三、180径向推力轴承冷却器校核1、推力瓦块损耗功：W=W1Z=101.68=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+211.1

7、4）/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= ZdL = 780.0170.8 =3.33（m 2）11、传热系数K：K= 440V0.48式中：V=Q1/FQ1=0.525（Kg/s）Q 1=0.5251000360010-6/0.9=2.112（m 3 /h），循环供油量。F=3.33m 2，过油面积。V=2.112/3.33 =0.63则K= 4400.630.48=352.5（Kcal/m2.h.）12、冷却器散热量：S2=KtF =352.5253.33

8、=29346（Kcal/h）S1 冷却器满足散热要求。四、180径向轴承冷却器校核1、径向瓦损耗功：NT=211.14（Kg.m/s）=2.07（Kw）2、工作平均温度：t2=503、冷却水平均温度：t1=254、温差：t= t2 -t1 = t2 -t1 =50-25 =255、轴承每小时总的发热量：S1=3600NT/427 =3600211.14/427 =1780（Kcal/h）6、冷却水管直径：d=0.017m7、冷却水管长度：L=0.616m8、冷却水管数量：Z=26条9、冷却水管总面积：F= ZdL = 260.0170.616 =0.86 m 210、传热系数K：K= 440V

9、0.48式中：V=q1/Fq1=0.18（m 3 /h），循环供油量。F=0.86m 2，过油面积。V=0.18/0.86 =0.21则K= 4400.210.48=208（Kcal/m2.h.）11、冷却器散热量：S2=KtF =208250.86 =4472（Kcal/h）S1 冷却器满足散热要求。一、基本数据二、润滑计算三、推力盘计算 编制： 校对： 日期：二、基本数据1、额定转速： n= 1000r/min2、轴向推力： P=6000Kg=60000N3、推力瓦块数：Z =8块4、单个推力瓦扇形夹角：=455、推力瓦块外径：D=40cm6、推力瓦块内径：d=24cm7、推力瓦块宽度：b

10、=（D-d）/2=（40-24）/2=8 cm8、系数：K=b（1+ b/（2r）/ r =8（1+8/（212）45/（18012） =0.79、每个推力瓦块工作面积：F= Kr2= 0.7122=100.8 cm210、每个推力瓦块承受的轴向推力：P1=P/ Z=6000/8=750Kg=7500N11、每个推力瓦块承受的单位压力：Ppj=P1/ F=750/100.8=7.44（Kg/cm2）=0.744MPa12、推力瓦块平均直径：Dpj=（D+d）/2 =（40+24）/2 =32cm13、单个推力瓦平均周长： l=Dpj/360 =3245/360 =12.6 cm14、平均周速：

11、vpj=Dpjn/6000 =321000/6000 =16.76（m/s）15、根据值和b/r比值查曲线得计算系数：K1=1.8K2=0.07K3=0.3K4=1K5=0.008二、润滑计算8、轴承工作时润滑油层中的温升：t= Ppj/（K1C）式中： 润滑油的比重，=0.9克/厘米3。 C润滑油比热：C=0.47千卡/公斤.度。t= 7.44/（1.80.90.47）=9.89、假定油膜平均温度为tpj= 50（一般为4055）10、润滑油的进油温度：t1= tpj-t/2=50-9.8/2=45.111、润滑油的出油温度：t2= t1+t=45.1+9.8=54.912、最小油膜厚度：m

12、in= K2（Fnu/（Ct）1/2 式中：u润滑油粘性系数，u=0.0027公斤.秒/米2。min =0.07（100.810000.002710-4/（0.90.479.8）1/2 =0.0057（cm）=0.057（mm）0.01（mm）13、轴颈变形量：=0.3183（L/d）2（0.343（L/d）2/E+0.222/G）Pd式中：E材料弹性系数，E=2.11010（公斤/米2）=2.1105（MPa）。G材料刚度系数，G=8.1109（公斤/米2）=8.1104（MPa）。于是可求得：=0.3183（0.2/0.2）2（0.343（0.2/0.2）2/2.11010+0.222/8

13、.1109）1125000.2 =0.000000313（m）+2510-6=0.000000313+0.00001=0.000010313（m）=0.01（mm）三、推力盘计算1、推力盘平均压力：Ppj =P/（R2-r2）= 6000/（202-122）=7.5（Kg/cm2）=0.75（MPa）当r/R=0.6，查曲线得系数： =0.625 =0.0442、推力盘应力： max=Ppj R2/ h2式中：h推力盘厚度，h=7.6厘米。max=0.6257.5202/ 7.62=32.5（Kg/cm2）=3.25（MPa）3、推力盘扰度： ymax=Ppj R4/（Eh3）式中：E材料弹性

14、系数，E=2.1106（公斤/厘米2）=2.1105（MPa）。 ymax=0.0447.5204/（2.11067.63）=5.710-5（cm） minymax+0.01=0.0006+0.01=0.0106（mm）4、摩擦系数：f= K4（nu/（Ct）1/2= 1（10000.002710-4/（0.90.479.8）1/2=0.00815、一个推力瓦块的摩擦功：W1= 0.01K3Fn（FnuCt）1/2=0.010.3100.81000（100.810000.00270.90.479.810-4）1/2=101.6（Kg.m/s）=1016（J/s）6、总的摩擦功：W=W1Z=10

15、1.68=812.6（Kg.m/s）=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）于是可求得：Q2= q2ZF/（60） =0.058100.8/（600.9） =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 =ZK5Fnmin/（1000K2） =80.008100.810000.0057/（10000.07）=0.525（Kg/s）9、推力盘摩擦功： Nr=0.1410-33D4（D+5h）式中：旋转角速度，=105（1/秒）。润滑油比重，=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）。于是可求得：Nr =0.1410-310530.90.444（0.44+50.076） =4.5（马力） =3.4（Kw）10、由摩擦产生的温升： t=（W+75Nr）/（427CQ2） =（812.6+753.1）/（4270.470.90.75） =7.72