设计动压滑动轴承时,若通过热平衡计算发现轴承温升过高,可采取 的措施。A. 减小宽径比B. 换用粘度高的润滑油C. 增大相对间隙D. 减小供油量E. 提高轴及轴承的加工精度,降低表面粗糙度
A. 减小宽径比
B. 换用粘度高的润滑油
C. 增大相对间隙
D. 减小供油量
E. 提高轴及轴承的加工精度,降低表面粗糙度
题目解答
答案
A. 减小宽径比
C. 增大相对间隙
E. 提高轴及轴承的加工精度,降低表面粗糙度
解析
本题本题考查动动压滑动轴承热平衡计算及降低轴承温升的措施相关知识。解题思路是分析每个选项对轴承温升的影响,根据动压滑动轴承的工作原理和热平衡原理来判断。
选项A
宽径比 $B/d$ 是影响轴承工作性能的重要参数。当减小宽径比时,轴承的散热面积相对增大,而发热功率基本不变。根据热平衡方程为 $Q_{发}=Q_{散}$,其中 $Q_{发}$ 是发热功率,$Q_{散}$ 是散热功率。散热功率 $Q_{散}=hA\Delta T$($h$ 为散热系数,$A$ 为散热面积,$\Delta T$ 为温差),散热面积 $A$ 增大,在发热功率一定的情况下,温升 $\Delta T$ 会降低,所以减小宽径比可以降低轴承温升。
选项B
换用粘度高的润滑油
润滑油粘度高,会使油的内摩擦力增大,根据发热功率公式 $Q_{发}=fP$($f$ 为摩擦系数,$P$ 为载荷),摩擦系数增大,发热功率 $Q_{发}$ 增大。在散热条件不变的情况下,根据热平衡方程,温升会升高,所以该选项不符合要求。
选项C增大相对间隙
增大相对间隙 $\psi$ ,可以使润滑油的流量增大,同时油膜的承载能力也会发生变化。根据雷诺方程 $p=\frac{6\eta u}{\psi^{2}}(\frac{B}{L}x - \frac{x^{2}}{2})$ ($\eta$ 为润滑油粘度,$u$ 为轴颈圆周速度,$B$ 为轴承宽度,$L$ 为轴颈长度,$x$ 为沿轴承宽度方向的坐标),相对 增大相对间隙增大,油膜压力分布改变,摩擦系数减小,发热功率降低。根据热平衡原理,温升会降低,所以增大相对 相对间隙可以降低轴承温升。
选项D减小供油量
减小供油量会使润滑油带走的热量减少,即散热功率 $Q_{散$ 降低。在发热功率 $Q_{发}$ 不变的情况下,根据热平衡方程 $Q_{发}=Q_{散}$ ,温升会升高,所以该选项不符合要求。
选项E提高轴及轴承的加工精度,降低表面粗糙度
提高轴及轴承的加工精度提高,表面粗糙度降低,会使轴颈与轴承之间的配合更加良好,润滑油膜的形成更加稳定,摩擦系数减小,发热功率降低。根据热平衡原理,温升会降低,所以该选项可以降低轴承温升。