设计滑动轴承的径向间隙

程序对指定轴承轴颈直径的径向间隙和速度进行初步设计。径向间隙的值是根据相对径向间隙得出的，它按照以下实验公式计算：

其中：

	Ψ	相对径向间隙 [-]
	v H	圆周轴颈速度 [m s -1 ]

相对径向间隙是一个重要的设计参数，它会影响轴承的特性。其范围通常为 0.0005 到 0.004。较小的相对径向间隙值适用于具有较高接触应力并且以较低滑动速度运转的轴承，反之亦然。

随着相对径向间隙值的增大，轴承的载荷能力会下降，并且轴颈振动和轴承衬套空化的可能性也会增大。滑动轴颈速度对径向间隙的选择起着非常重要的作用。根据衬套材料和实际情况来进行选择：

巴氏合金	(0.5 ~ 1) .10 -3
青铜	(0.8 ~ 2) .10 -3
铝合金	(1.2 ~ 2.5) .10 -3
石墨铸铁	(2 ~ 3) .10 -3
塑料	(1.5 ~ 10) .10 -3

因为没有出现边缘载荷，所以为窄而精确的轴承选择较低的值。

由于按入轴承套而造成内部套筒直径的降低：

通过相对干涉将套筒按入轴承套：

会出现某些接触压力：

其中：

相对干涉的建议大小：

ϑ ≈ 1.3. 10 ^-3 - 铝合金制轴承套；

ϑ ≈ 0.6. 10 ^-3 - 铸铁或钢制轴承套。

由于按下套筒而造成的径向间隙的变化可以通过以下表达式得出：

由于径向温度梯度而造成的径向间隙的变化：

由于操作过程中积聚的热量而造成轴承零件膨胀。在径向温度梯度影响下，径向径向间隙将发生变化，其值为：

Δ φ _T = (α _L - α _H ) (1 - B) (T _V - T _U ) - 0.6 (α _L ΔT _rL - 0.75 α _H Δ T _rH

其中：

套筒的有效厚度为：s _e = (D1 - d s _V ) / 2 [mm]

外部轴承表面和滑动面之间的径向温度梯度为：

ΔT _rL ≈ 5 ... 15 [°C]

滑动面和轴中心之间的径向温度梯度为：

ΔT _rH 11.0pt ≈ 2 ... 5 [°C]

由于径向温度梯度而造成的径向间隙的变化通过以下表达式得出：

Δd _T =Δφ _T d [mm]

所用变量的含义：

d	轴颈直径 [mm]。
D 1	轴承体的内径 [mm]。
D 2	轴承体的外径 [mm]。
Δd p	因压紧而夹紧套筒引起的径向间隙的变化 [mm]。
ΔdT	径向温度渐变引起的径向间隙变化 [mm]。
Δd 1	将套筒按入轴承体所造成的平均干涉值 [μm]。
E L	轴承体材料的弹性模量 [Mpa]。
E p	套筒材料的弹性模量 [Mpa]。
S e	套筒有效厚度 [mm]。
S v	套筒衬套的厚度 [mm]。
T U	轴承周围环境的温度 [°C]。
T v	轴承出口处的润滑剂平均温度 [°C]。
ΔT	外部轴承表面和滑动面之间的径向温差 [°C]。
ΔT rH	外部轴承表面和滑动面之间的径向温差 [°C]。
ΔT rL	滑动面和轴中心之间的径向温差 [°C]。
α L	轴承体的热膨胀系数 [°C -1 ]。
α H	轴承轴颈材料的热膨胀系数 [°C -1 ]。
ν L	轴承体材料的泊松比 [-]。
ν p	套筒材料的泊松比 [-]。
υ	相对干涉 [-]。