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让人痛心的设计失误

作者:雾炮机    来源:未知    发布时间:2019-12-31 16:02    浏览量:

  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。 我这次认栽的设计方案,说来也很简单,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,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。这里,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。 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。

  我前面已经谈到这次设计失误,主要是螺旋线的旋向给整反了。现在想想,本来应该是个左旋的,结过让我给判断成了个右旋了。当然了,针对本次设计失误给公司造成的损失,肯定是没有了,因为样件厂家要等我去看了后再做了,而我现在还没去看,要是真造成啥大问题,我肯定现在没心情在这发帖了。下面详细说说设计失误的原因。

  我在设计螺旋型油槽时,第一反应就是轴颈上的螺旋型油槽对润滑油在摩擦副上的输出方向肯定是有影响,而针对本次设计时的实际情况,要求的输油方向是向左的,也就是图示指着垫片的方向。(设计时考虑不周到,要是设计成两旋向不同的螺旋槽,就不用管啥输油方向,左右都有,而且油孔还可以开在轴颈中间)

  这时,我就得好好考虑输油槽的螺旋方向了。当然了,当时我也不清楚大家讲的什么绞龙原理,本人基础知识里只学过螺纹,所以,就按照螺纹的旋转方向与升程方向来判断输油的方向。大家看着这里是不是特纳闷啊!我自己提出的设计要求,设计过程中的原理都还能了解,为啥就把螺旋方向给搞错呢?说来真痛心,原因就在哪个螺旋方向的判断上给出了问题。这里我们要好好看看轴和齿轮的旋转方向了,由上面图示,齿轮和轴相对于大地都是向下旋转的,这时,我在用螺旋原理时,就判断齿轮的旋转方向相对于轴是向下旋转的,再把齿轮想成螺母,得出螺母的移动方向是向左的,也就是油的方向向左运动。看到这里可能大家也看出些端倪了,螺旋方向真的是向下吗?(相对于轴)现在也才猛然明白这个道理,齿轮相对于轴的螺旋方向不是向下的啊!而是向上的。原因就在于轴相对于大地的转速远远高于齿轮相对于大地的转速。因为这时我假设的运动模型是取轴固定,齿轮相对于轴转动,我们要的是相对转动方向。而要判断相对转速,首先得判断他两实际转速大小,而实际轴向下的转速是远远高于齿轮向下的转速。所以这里可以的出结论,齿轮相对于轴的转动方向是向上的。悲剧的是,上星期在设计时,我却没想到这个问题。最后再以齿轮向上的转向得出结论,油槽的螺旋方向应该是个左旋的。

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