支持轴承有哪些结构形式?各有哪些优缺点?
支持轴承(又称为主轴承)的形式很多,按轴承支承方式可分为固定式和自位式两种,按轴瓦可分为圆筒形轴承,椭圆形轴承,多油楔轴承及可倾瓦轴承等。
⑴固定支持轴承:其轴承体外部为圆筒形,,轴瓦由上、下两半组成,下轴瓦支持在三个用碳素钢制成的垫块上,垫块用螺栓与轴瓦固定在一起,轴瓦一般用优质铸铁铸造。在轴瓦内部车出燕尾槽,然后浇铸一层乌金,形成一圈圈乌金层,乌金又称巴氏合金。乌金层的形状有正圆形和椭圆形。乌金层成为正圆形的轴承又称单油楔轴承,椭圆形轴承由于两侧间隙加大,使油膜收缩更加急剧,有利于形成液体摩擦,增大承载能力。运行中,可形成下部和上部两个对称方向的油楔,相互作用,使油膜刚性较好,在垂直方向的抗振性增强,在运行中,加园筒形轴瓦固定不动,轴瓦的角度不能随轴颈一起变动,故称为固定式轴承。这种轴承结构简单,但由于轴瓦外体为圆筒形,不能因为轴颈的倾斜度改变而跟随转动,故在运行中,在轴瓦的两端容易与轴颈发生摩擦。只适宜在主轴长度较小的情况下使用。
⑵自位式支撑轴承:称为球面支撑轴承,轴承体的外圆表面做成球面形,装有具有与其密合的球面瓦枕内。由于采用球面压枕,这种轴承在运行中轴承体能随主轴垂弧的变化而自动调整位置,使轴瓦乌金面与轴承保持平行,使油膜均匀稳定。
⑶三油楔轴承:这种轴承的部分面水平面反转倾斜35°,上半瓦有两段固定油楔,下半瓦有一段固定油楔。轴颈旋转时,三个油楔都建立油膜,油膜的压力作用在轴径的三个方向上,下部大油楔产生的压力起承受载荷作用,上部两个小油楔产生的压力使轴运行平稳,由于两个油楔的作用,使三油楔轴承抗振性能提高。但是这种轴承结构复杂,制造和检修都较为困难,特别是中分面与水平成一定夹角,给检修工作带来不少困难,而且费工。因此,这种轴承目前尚未被广泛采用。
⑷可倾瓦支撑轴承:这种轴承是由3-5块或更多的弧形瓦块组成,瓦块在工作时可随转速或载荷不同而自由摆动,在轴颈周围形成多油楔。它具有高度的稳定性,由于瓦块能自由摆动增加了支撑柔性,具有吸收振动能量的能力,具有较好的减振性,此外,还具有较大的承载能力,摩擦功耗少以及允许承受各个方向的径向载荷等方面的优点。不仅具有上述优点而且其结构、制造及检修均较三油楔轴承好,因此越来越多的被现代大功率从汽轮机所采用。
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