当轴具有充分的刚性(不易变形),而轴的直径或者滑动宽度在100mm以下时,轴承或者导轨的间隙比(C/R=2C/D)的通常设定范围为0.0005~0.002(此处C为间隙,R为轴的半径,D为轴的直径,单位为mm)。当轴的直径超过100mm时,通常的设定范围为0.0005~0.0001。作为一个经验定则,在上述间隙设定的范围附近,运动副的摩擦可以达到最小化。
如果轴不具有充分的刚性,或者对润滑油的冷却并不采取特别措施,只是用油液润滑时,工作运转状态下的精度保证有困难,通常轴承或者导轨的间隙比(C/R=2C/D)设定为0.001。
过大的间隙比会导致轴心和滑动摆动幅度增大,所以间隙比的设定应尽量小,能够形成润滑油膜的厚度即可。但是一般间隙比小于0.005后,润滑油膜过薄会导致发热。因此,当润滑油有冷却措施时,间隙比可以设定在0.0001以下。此处,间隙比0.0005指的是间隙为轴直径或者滑动宽度尺寸的1/2000;间隙比为0.0001指的是1/10000。
就是说,间隙比必须在0.001~0.0001之间,其中间值为0.002,即1/5000就是中间值。其调整的艺术在乎摩擦境界的微观分析成果,精密机械工程学的研究应当包括了对摩擦境界的最新研究成果。再深入讨论,必将涉及流体摩擦的微观力学层面。众所周知,经典流体力学在21世纪能否取得基础理论的突破尚是一个难题,流体力学在流体摩擦境界面的应用当前多以试验数据为主。
轴的转速越高,则需要的间隙比就越大,反之亦然。关键是尽量减少润滑油膜的发热,润滑油的发热会导致润滑油的黏度降低,导致油液的稀薄化而造成摩擦界面条件恶化,甚至出现干摩擦和定位面磨损,从而使定位精度降低。
轴承材料的种类是决定间隙比的重要因素,在表3.2.1中列出了推荐的参数,在表3.2.2中列出了滑动轴承用金属材料的性能。(www.xing528.com)
表3.2.1 最小ηn/p和间隙比C/R
注η—黏度;n—转速;p—面压。
表3.2.2 滑动轴承金属材料的性能
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