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第一章 绪论 1

1．1 概述 1

1．2 润滑油的主要性质 8

1．2．1 润滑剂的粘度及影响粘度的因素 8

1．2．2 润滑油的密度、比热及导热系数 20

1．2．3 常用润滑油 26

第二章 流体动力学理论在轴承技术中的应用 27

2．1 概述 27

2．2 雷诺方程 28

2．2．1 雷诺方程的建立 28

2．2．2 流体的流速及油楔的生成条件 32

2．2．3 轴承间隙函数 34

2．2．4 稳态工况下压力分布的边界条件 36

2．3 有限宽轴承的数值计算法 38

2．3．1 偏微分方程的数值解 38

2．3．2 近似求解偏微分方程的网格形式 39

2．3．3 雷诺方程的离散 40

2．3．4 迭代解法及收敛准则 46

2．3．5 空化区的边界条件 49

2．3．6 承载能力及摩擦阻力 52

2．4 连续性方程 57

2．4．1 连续性方程的建立 57

2．4．2 连续性方程的离散 58

第三章 液体静压支承原理 63

3．1 概述 63

3．2 流体的流动 64

3．2．1 缝隙中的流速分布和流量 64

3．2．2 层流、紊流及其判据 68

3．3 静压油垫的流量及承载能力 71

3．3．1 矩形单腔平面油垫 72

3．3．2 圆弧面单腔油垫 74

3．3．3 圆弧面多腔油垫 76

3．3．4 圆形单腔平面油垫 79

3．3．5 环形单腔平面油垫 82

3．3．6 速度对平面圆形油垫的影响 83

3．4 静压油膜的缓冲作用 85

3．4．1 矩形平板间的静压油膜 86

3．4．2 轴颈与轴瓦间的静压油膜 87

3．4．3 圆盘间的静压油膜 89

3．5 静压支承的供油 91

3．5．1 静压支承的补偿原理 94

3．5．2 节流(器)的种类 98

3．5．3 流量平衡及油腔压力 106

3．6 对置油垫 110

3．6．1 对置油垫承载性能的特点 110

3．6．2 预紧力的作用 111

3．6．3 斜置油垫 113

3．7 动静压混合支承的工作原理 114

3．7．1 阶梯轴承的类型 114

3．7．2 浅腔的静压补偿原理 116

3．7．3 浅腔的动压效应 119

第四章 径向轴承 120

4．1 概述 120

4．2 固定液阻节流径向轴承 122

4．2．1 多垫轴承设计计算 122

4．2．2 多腔轴承设计计算 128

4．3 无腔轴承设计计算 134

4．3．1 无腔轴承的结构及特点 134

4．3．2 无腔轴承的设计计算 135

4．4 阶梯腔多垫径向轴承设计计算 141

4．4．1 数学模型的建立 141

4．4．2 油膜中特定点的压力和油垫流量 144

4．4．3 流量参数的影响 146

4．4．4 油垫的承载能力、刚度、流量和摩擦面积 147

4．5 径向轴承的数值计算 149

4．5．1 多垫轴承的数值计算 149

4．5．2 多腔和无腔轴承的数值计算 151

4．5．3 阶梯腔轴承的数值计算 152

4．6 两种计算法的比较与分析 153

4．6．1 多腔轴承的比较与分析 154

4．6．2 无腔轴承的比较与分析 159

4．6．3 阶梯腔轴承的比较与分析 165

第五章 止推及联合止推轴承 169

5．1 概述 169

5．2 圆形平面止推轴承设计计算 174

5．2．1 环形油腔平面止推轴承 174

5．2．2 扇形油腔多垫平面止推轴承 178

5．2．3 扇形油腔多腔平面止推轴承 183

5．2．4 阶梯腔多垫平面止推轴承 187

5．3 双侧联合止推轴承 195

5．3．1 多垫-环腔双侧联合止推轴承 196

5．3．2 多垫-扇垫双侧联合止推轴承 201

5．3．3 多腔-环腔双侧联合止推轴承 204

5．3．4 无腔-环腔双侧联合止推轴承 210

5．3．5 阶梯-环腔双侧联合止推轴承 217

5．4 止推轴承及联合止推轴承的数值计算 228

5．4．1 平面止推轴承的雷诺方程 229

5．4．2 止推轴承的数值解 233

5．4．3 流量平衡方程 238

第六章 动静压混合轴承的温升问题 241

6．1 概述 241

6．2 热传递的基本过程及等温假设 244

6．2．1 热传递的基本过程 244

6．2．2 等温假设的有效温度 249

6．3 粘度和温度的关系方程 250

6．4 支配油膜温升的能量方程及其简化 252

6．4．1 能量方程及其简化 252

6．4．2 能量方程的离散 257

6．5 节流器和油腔温度 258

6．5．1 节流器内油的温度 258

6．5．2 流量和油腔压力 260

6．5．3 油腔温度 263

6．6 雷诺方程及其数值解 268

6．6．1 绝热流动及其数值解 268

6．6．2 广义雷诺方程 270

6．7 热传导方程及三维温度场 272

6．7．1 热传导方程及其边界条件 272

6．7．2 三维温度场计算及分析 274

6．8 径向轴承的温升 275

6．8．1 科尔的实验 275

6．8．2 道森的实验 277

6．8．3 麦克卡伦的分析 279

6．8．4 动静压混合轴承的温升 279

6．9 关于动静压混合轴承温升问题的结论 285

第七章 主轴系统设计 288

7．1 概述 288

7．2 主轴系统的系统刚度 289

7．2．1 外载荷对轴系变形的影响 290

7．2．2 系统刚度的计算 292

7．2．3 系统刚度的判断准则 294

7．2．4 多支点轴的弯曲变形 298

7．2．5 提高主轴系统刚度的措施 299

7．3 临界转速的估算 301

7．3．1 两支点轴的临界转速 302

7．3．2 三支点轴的临界转速 306

7．4 密封 308

7．4．1 密封形式 308

7．4．2 回油通道的设计 310

7．4．3 间隙密封 310

7．4．4 螺旋密封 316

7．4．5 皮碗密封 319

附录Ⅰ 流量参数总表 321

附录Ⅱ 高斯(Gauss)消元法及程序 323

附录Ⅲ 动静压混合轴承数值计算程序 329

主要参考文献 367