
周末闲来无事,我就在自己脑袋里思考了一下最近做的技术方案是否合理了?结果这一思考就出大问题了,发现自己犯了一个很严重的设计失误。
这次认栽的设计方案,说来也很简单啊!就是设计了一个滑动轴承,滑动轴承的径向游隙在2-6丝之间,轴承的工况也很清楚,高速低载荷(或者说零载)。所以啦!这个滑动轴承的设计思路,就跟传统意义的考虑强度之类不太沾边了。
由于摩擦副的滑动速度很高,我们就只关心轴承滑动摩擦副的散热问题,也就是润滑问题,当然了,跟头也是栽在润滑上。(如果大俠们对高速零载荷的滑动轴承有好的设计经验,这里就不惜赐教了)
这里我们还是先来看看滑动轴承润滑路径。滑动轴承摩擦副所需的润滑油是通过轴中心的油孔进来,然后在离心力的作用下通过径向油孔才注入滑动摩擦副里面的。这种结构要是放在传统意义上的滑动轴承,应该说也没啥问题。
但考虑到高转速(可以达到8000转一分钟),还有整个润滑路径独特性,因为轴中心油孔后面还有一个径向油孔,而这个径向油孔润滑的目标是一个滚针轴承,由于滑动轴承与滚针轴承结构差异很大,而且滑动轴承的游隙很小,造成前面一个径向出油孔的油阻极大,而后面一个径向油孔的油阻比前面一个小很多。
所以,在中心油孔进油量一定的情况,两径向油孔的出油量的是极不平均的,具体说来就是后面一个径向油孔的出油量比前面一个多很多。所以,为了改善滑动轴承的润滑,我们决定要在滑动轴承摩擦副表面加工油槽,而且是两条螺栓线,结构上还是贯穿了整个摩擦副的的油槽。可悲剧就发生在这个油槽一个参数上面。
一提螺栓型油槽,开始我也觉得没啥子,管它啥螺栓型油槽了,说白了,就跟螺纹差不多。设计的时候,先确定螺栓线的截面形状,然后在规定螺栓线的导程及模数,最后在确定螺栓线的旋向。一气呵成,当时心里是十分的舒畅啊!可问题是摩擦副的润滑情况不随我心情舒畅它就舒畅了。以现在看来,摩擦副应该很堵,油根本就进不去。
唉!现在想想我也是让胜利冲昏了头脑,本来下一步就是胜利了,我却没看见眼前还有一道隐藏着的深渊,这个深渊就是螺栓线的旋向。
应该采用双旋向的油槽,单向螺旋槽不好,不好平衡轴向力的。而且是要多头螺旋槽配合。开出内8字槽。
润滑油供不上,自己首先会想到,加大注油口,或者加大油泵的供给压力。高速的还没碰到过,润滑的影响因素很多:注油口位置,油槽形式。很多时候碰到问题,不知往哪个方向分析,只是优化试试,细节之处会有不同的效果。
个人认为出油方向应该和轴旋转方向一致,有点类似离心泵原理。滚针出油量,用顶丝调节,顶紧后油孔变小,增大油阻,因而增大滑动轴承供油量,个人见解
看了楼主的首楼表述,还是不太能理解工况,例如是轴转动或是滑动轴承在转动;
1.首先说,这个轴,齿轮相对于大地都在是在同一方向上转动,只是转动快慢不一样而已。
2.滑动轴承的游隙就是轴颈和齿轮孔的配合公差,轴6级精度,孔7级精度,当然配合最小间隙为2丝(或者是1.9丝)
3.针对这个油孔为啥不对中,这个有两点原因;第一:因为我们这次是技术改进(原来这里是滚针轴承的)原来油孔就是钻偏了的。二来,齿轮虽然是空套在轴上的,但是考虑到惯性力,还是要受点力的,而齿轮为斜齿轮,轴向力方向是向右把齿轮压在轴的台阶面上的,所以油就的往左跑。(因为右路不通)
4.设方案的轴承温升是多少?这个我们也考虑过,但肯定不是具体在数字上,而是方向性的,我们判断只要单位时间内通过滑动轴承的润滑油的足够,温升也能能很好的控制。原来也做过实验,轴颈上只有一条环型槽的那种,温升没问题。
5.至于振动情况,这个真不清楚啊!不过我们可以做实验了,用耳朵听是否与原型机声音有啥变化.
6.螺旋线旋向很重要,因为你可以把它想成一个水泵,螺旋线反了,输油方向就反了,向右,根本没有进摩擦副(理论)
7.至于换轴承,这个不现实,因为整机才1000多块,换个轴承多了八百,这行吗?而且结构上没位置。
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