VDI 2204 Blatt 3-1992 Design of plain bearings parameters and examples for plain journal bearings.pdf

1、DK 621.822.5:62.002.2(083.132) VDI-RICHTLINIEN September 1992VEREINDEUTSCHERINGENIEUREAuslegung von GleitlagerungenKennzahlen und Beispielefr RadiallagerVDI 2204Blatt 3Design of piain bearingsParameters and examplesfor piain Journal bearings VDIInhaltlich berprftund unverndertweiterhin gltigSeptembe

2、r2005Inhalt SeiteKennzahlen fr Radiallager 2Beispiel 1: Vollumschlieendes Lager 26Beispiel 2: Lager mit Zweiflchenbohrung 28Beispiel 3 : Halbumschlieendes Lager 30Begriffe und Bezeichnungen 32VDI-Gesellschaft Entwicklung Konstruktion VertriebAusschu GleitlagerberechnungenVDI-Handbuch KonstruktionB97

3、4908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 2204 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 992Kennzahlen fr RadiallagerIn Blatt 3 dieser VDI-Richtlinie sind Kennzahlen fr

4、das teilumschlieende, kreiszylindrische Radiallager, das vollumschlieende, kreiszylindrische Radiallager das Zweiflchenlager mit Zitronenspiel und das Radialkippsegmentlagerangegeben.Die verwendeten Kennzahlen entsprechen den inBlatt 1, Abschnitt 2, dieser Richtlinie eingefhrtenBegriffen und Bezeich

5、nungen.Mit bisher gelufigen Kennzahlen besteht folgenderZusammenhang :Relative minimale /z* = 2 hJCSchmierfilmdicke :V erlagerungs Winkel: T ragfhigkeitskennzahl: F* = = So-Reibungskennzahl :Durchflukennzahl(Eintritt):Durchflukennzahl(Seite) :riU fPKin ffQf =rjU ij/l So-/z*BUC63 = BUCIn den Diagramm

6、en und Tabellen werden folgendeAusdrcke verwendet:C* = iAman/Amin Spiclvcrhltnis8 relative Exzentrizittrelativer Abstand der Untersttzungsstelle vom Spalteintritt(Jf/L)Kraftangriff 0 Kraftangriff auf eine UntersttzungsstelleKraftangriff 1 Kraftangriff in der Mitte zwischenzwei Unter sttzungssteilenD

7、ie vollstndige Zusammenstellung der Begriffe undBezeichnungen ist am Ende dieses Blattes nochmalsabgedruckt.Fr teilumschlieende Lager sind Lager mit Umschlieungswinkeln von Q = 90 ; 120; 150 und 180bei relativen Lagerbreiten von = 0,5; 0,75 und 1,0bercksichtigt. Diese zwlf Lager wurden bei achtversc

8、hiedenen relativen Exzentrizitten e = 0,2 bis0,975 berechnet (Bild 76 bis 80, Tabelle 11 bis 14).Fr vollumschlieende Lager sind die Kennwerte frdie relativen Lagerbreiten 5* = 0,25; 0,5; 0,75 und1,0 bei relativen Exzentrizitten von = 0,1 bis 0,99angegeben (Tabelle 15).Beim Zitronenspiellager sind dr

9、ei verschiedene Spielverhltnisse Aman/Amin = 4; 5 uud drei verschiedeneBreitenverhltnisse 5* = 0,5; 0,75; 1,0 berechnet. Dierelativen Vertikal Verlagerungen wurden von 0,01 bis0,9 variiert. Die beiden lnuten haben bei allenbercksichtigten Zitronenspiellagern eine Ausdehnung von je 30, so da sich die

10、 Lagerschalen ber150 erstrecken (Bild 81 bis 84, Tabelle 16 und 25).Bei den Radialkippsegmentlagern sind solche mit 3;4 und 5 Segmenten betrachtet. Das Verhltnis vonSegmentumschlieungswinkel zu Lckenwinkel ist3:1 (Bild 85 bis 89, Tabelle 17 bis 23 und 28 bis30).Beim Dreisegmentlager betrgt der Segme

11、ntumschlieungswinkel 90 und der Lckenwinkel 30,beim Viersegmentlager sind die Winkel 67,5 und22,5, beim Fnfsegmentlager 54 und 18. Es sindnur Lager mit gleicher Lage der Untersttzungsstellefr alle Segmente betrachtet, und zwar Lager mitmittiger Segmentabsttzung (a = 0,5) und mit= 0,6. Auer drei vers

12、chiedenen Spielverhltnissen(C* = i/jnan/min = 3; 4; 5) sind drei verschiedene relative Lagerbreiten 5* = 0,5; 0,75; 1,0 bercksichtigt.Diese Lager werden unter zwei Kraftangriffsrichtungen, nmhch Kraftangriff auf eine Untersttzungsstelle (Kraftangriff 0) und Kraftangriff in der Mittezwischen zwei Unt

13、ersttzungsstellen (Kraftangriff 1),und bei verschiedenen relativen Exzentrizitten betrachtet (Tabellen 17 bis 23 und 28 bis 30).B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deut

14、scher Ingenieure, Dsseldorf 1 992 VDI 2204 Blatt 3 -3-Bei der Kennzahl fr den lflu (Durchflukennzahl)ist zu unterscheiden zwischen dem l, das am Segmentanfang eintritt (j, und dem l, das am Segmentrand austritt (Q3). Der am Schmierspaltendeaustretende lflu 2 ergibt sich aus der Differenzzwischen und

15、 Q3. Beim teilumschlieenden Lagerliegt der lbedarf zwischen und i, da ein Teildes ls, welches am Lagerende austritt, von derWelle wieder zum Lagereintritt geschleppt wird. Daes sich beim Zitronenspiellager um ein vollumschlieendes Lager handelt, mu durch die lzufuhrnur das l ersetzt werden, das am L

16、agerrand ausfliet. Unter Vernachlssigung des Seitenflusses anden lnuten ist der lbedarf also annhernd gleich63. Da die lfluverhltnisse beim Radialkippseg-mentlager sehr kompliziert sind, sollte als Abschtzung zur sicheren Seite der lbedarf gleich gesetztwerden.Bei der Berechnung der Reibungszahl ist

17、 fr denScherstrmungsanteil folgende Annahme getroffen:die lbenetzte Flche im drucklosen Gebiet (hinterdem engsten Schmierspalt) wurde unter der Annahme, da dort kein l mehr seitlich austritt, ausder Kontinuittsgleichung hergeleitet. Sie ist alsoeine Funktion des Umfangswinkels. Die so ermittelteReib

18、ungszahl liegt demnach niedriger als beivollstndiger Spaltfhrung, jedoch hher als bei derAnnahme, da der Spalt nur bis zur engsten Stellel enthlt.In den Tabellen sind aUe berechneten Ergebnisse aufgefhrt, bei den Diagrammen jedoch nur diejenigenfr teilumschlieende Lager und Zitronenspiellagervollstn

19、dig erfat.Wegen der groen Datenmenge ist beim Radial-Kippsegmentlager nur ein reprsentativer Querschnitt der Ergebnisse in Form von Diagrammenausgewertet. Auerdem sind fr 2-, 3- und 4-Flchen-lager sowie fr Kippsegmentlager die Steifigkeits-und die Dmpfungskoeffizienten und dazugehrigestatische Kennw

20、erte fr verschiedene Werte der Parameter C*, 5* und a* tabelliert.B*=B/Do 0,50A 0J51,00Bild 76. Verlagerungsbahnen fr teilunnschlieende Lager Verlagerungswinkels relative ExzentrizittB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollec

21、tion - Stand 2016-11-4- VDI 2204 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalten (c) Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 992rel. min. Schmierfilmdicke h*,yBild 77. Tragfhigkeitskennzahlen fr teilunnschlieende Lagerrel. min. Schmierfilmdicke h*,-Bild 78. Kennzahlen fr die Reibung bei teilumschlieenden Lagernrel

22、. min. Schmierfilmdicke h*;Bild 79. Kennzahlen fr den Eintrittslflu bei teilumschlieenden LagernB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 99

23、2 VDI 2204 Blatt 3 -5-reL min. Schmierfilmdicloc-1B1*=0,5L1 111 1 10,2 0,4 0,6 0,8 1,0 man mino 3,000A 4,000-5,000B*= 1,000 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0rel. min. Schmierfilmdicke h*:_L _L0,2 0,4 0,6 0,8 1,0Bild 84. Kennzahlen fr den lseitenflu bei ZitronenspiellagernB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0

24、D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 992 VDI 2204 Blatt 3 -7-0,250,200,15.0)jg 0,100,05.1- 1 10,5 1SegmeO jA 4tntzahli1 10,61 10 0,2 0,4 0,6 0,8 0 02 0,4 0,6 0,8rel. min. Schmie

25、rfilmdicke h*jBild 85. Tragfhigkeitskennzahlen fr Radial-Kippsegmentlagermit einer relativen Breite B* von 1,0, einem Spielverhltnis von4,0 und Kraftangriff 02,001,60 1,205c:.-Q 0,800,40-P-1-o1 1-03II1Segme.o 3A 45ntzahl/rW1a; =10,61 10 0,2 0,4 0,6 0,8 0 0,2 0,4 0,6 0,8rel. min. Schmierfilmdicke h*,

26、-Bild 86. Kennzahlen fr die Reibung bei Radial-Kippsegmentla-gern mit einer relativen Breite B* von 1,0, einem Spielverhitnisvon 4,0 und Kraftangriff 01,501,40Oche Radiallager (Umschlieungswinkel 90)C* af * F* Qf Q| cf, 02 c?2,000 0,50 0,8066 0,1934 59,70 0,0379 0,7044 0,2494 0,041 0,000 0,50 0,6000

27、 0,4000 43,10 0,081 2 0,6656 0,2197 0,0631,000 0,50 0,4000 0,6000 32,66 0,1499 0,6389 0,1767 0,0703,000 0,50 0,2000 0,8000 24,74 0,2943 0,5865 0,1248 0,0683,000 0,50 0,1 000 0,9000 19,10 0,4625 0,5109 0,0892 0,0587,000 0,50 0,0750 0,9250 17,20 0,5331 0,4726 0,0785 0,0547,000 0,50 0,0500 0,9500 14,81

28、 0,6296 0,4172 0,0663 0,0495,000 0,50 0,0250 0,9750 11,41 0,7768 0,3273 0,0517 0,0420,000 0,75 0,8042 0,1958 56,80 0,0615 0,7102 0,241 2 0,0309,000 0,75 0,6000 0,4000 39,44 0,1276 0,6846 0,2029 0,0443,000 0,75 0,4000 0,6000 30,70 0,2303 0,6586 0,1579 0,0495,000 0,75 0,2000 0,8000 23,94 0,4204 0,6103

29、 0,1050 0,0473,000 0,75 0,1 000 0,9000 18,96 0,6051 0,5344 0,0713 0,0404,000 0,75 0,0750 0,9250 17,20 0,6747 0,4950 0,0615 0,0375,000 0,75 0,0500 0,9500 14,93 0,7641 0,4367 0,0507 0,0338,000 0,75 0,0250 0,9750 11,60 0,8900 0,341 2 0,0381 0,0285,000 1,00 0,8014 0,1986 51,96 0,0771 0,7187 0,2332 0,022

30、8,000 1,00 0,6000 0,4000 39,02 0,1632 0,6890 0,1957 0,0348,000 1,00 0,4000 0,6000 29,64 0,2842 0,6697 0,1469 0,0370,000 1,00 0,2000 0,8000 23,51 0,4972 0,6254 0,0937 0,0354,000 1,00 0,1000 0,9000 18,89 0,6841 0,5480 0,0614 0,0302,000 1,00 0,0750 0,9250 17,19 0,7512 0,5074 0,0522 0,0281,000 1,00 0,05

31、00 0,9500 14,98 0,8345 0,4472 0,0423 0,0253,000 1,00 0,0250 0,9750 11,68 0,9477 0,3484 0,0309 0,0214Tabelle 12. Kreiszylindrische Radiallager (Umschlieungswinkel 120)C* a% B* /min e F* T Q% Cf, 0-I2 t21 t22 “n “12 “21 “221,000 0,50 0,8006 0,1994 64,00 0,051 1 0,9179 0,2654 0,06021,000 0,50 0,6000 0,

32、4000 48,22 0,1044 0,8569 0,2522 0,09681,000 0,50 0,4000 0,6000 38,46 0,1798 0,7971 0,2249 0,11771,000 0,50 0,2000 0,8000 27,99 0,3276 0,6927 0,1760 0,11841,000 0,50 0,1000 0,9000 20,96 0,4933 0,5652 0,1376 0,10591,000 0,50 0,0750 0,9250 18,69 0,5616 0,51 24 0,1 253 0,10041,000 0,50 0,0500 0,9500 15,

33、89 0,6542 0,4431 0,1109 0,09291,000 0,50 0,0250 0,9750 12,04 0,7941 0,3405 0,0928 0,08201,000 0,75 0,8000 0,2000 61,49 0,0917 0,9271 0,2564 0,04891,000 0,75 0,6000 0,4000 46,13 0,1838 0,8744 0,2347 0,07671,000 0,75 0,4000 0,6000 36,86 0,301 2 0,8278 0,1988 0,08941,000 0,75 0,2000 0,8000 27,64 0,4923

34、 0,7277 0,1456 0,08691,000 0,75 0,1000 0,9000 21,18 0,6651 0,5977 0,1 082 0,07621,000 0,75 0,0750 0,9250 18,99 0,7281 0,5422 0,0967 0,07171,000 0,75 0,0500 0,9500 16,26 0,8077 0,4682 0,0836 0,06571,000 0,75 0,0250 0,9750 12,39 0,9188 0,3576 0,0677 0,05721,000 1,00 0,8000 0,2000 59,42 0,1273 0,9349 0

35、,2490 0,03961,000 1,00 0,6000 0,4000 44,21 0,2486 0,8906 0,2202 0,06001,000 1,00 0,4000 0,6000 35,77 0,3952 0,8501 0,1805 0,06941,000 1,00 0,2000 0,8000 27,40 0,6012 0,7506 0,1259 0,06661,000 1,00 0,1 000 0,9000 21,28 0,7654 0,6170 0,0901 0,05811,000 1,00 0,0750 0,9250 19,14 0,8217 0,5594 0,0794 0,0

36、5451,000 1,00 0,0500 0,9500 16,43 0,8906 0,4821 0,0676 0,04991,000 1,00 0,0250 0,9750 12,55 0,9835 0,3666 0,0536 0,0433B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ing

37、enieure, Dsseldorf 1992 VDI 2204 Blatt 3 11 Tabelle 13. Kreiszylindrische Radiallager (Umschlieungswinkel 150)C* B* /?*“mm e F* f* QT 0* /-* n* /-*L3 Ci 1 C12 21 22 21 221,000 0,50 0,8000 0,2000 68,15 0,0589 1,1300 0,2795 0,07631,000 0,50 0,6000 0,4000 54,00 0,1158 1,0314 0,2863 0,1 3091,000 0,50 0,

38、4000 0,6000 42,34 0,1931 0,9351 0,2725 0,1 6501,000 0,50 0,2000 0,8000 30,02 0,341 1 0,7620 0,2321 0,17371,000 0,50 0,1000 0,9000 22,06 0,5049 0,5954 0,1947 0,16211,000 0,50 0,0750 0,9250 19,54 0,5721 0,5342 0,1820 0,15601,000 0,50 0,0500 0,9500 16,49 0,6630 0,4573 0,1666 0,14751,000 0,50 0,0250 0,9

39、750 12,37 0,8001 0,3479 0,1463 0,13441,000 0,75 0,8000 0,2000 66,10 0,1129 1,1407 0,2710 0,06571,000 0,75 0,6000 0,4000 51,94 0,2165 1,0610 0,2669 0,10901,000 0,75 0,4000 0,6000 41,51 0,3379 0,9612 0,2427 0,13271,000 0,75 0,2000 0,8000 30,18 0,5274 0,8055 0,1941 0,13481,000 0,75 0,1000 0,9000 22,64

40、0,6925 0,6341 0,1 549 0,12231,000 0,75 0,0750 0,9250 20,15 0,751 9 0,5693 0,1422 0,11661,000 0,75 0,0500 0,9500 17,10 0,8267 0,4863 0,1274 0,10881,000 0,75 0,0250 0,9750 12,87 0,9309 0,3672 0,1086 0,09731,000 1,00 0,8000 0,2000 64,26 0,1663 1,1503 0,2631 0,05561,000 1,00 0,6000 0,4000 50,33 0,3099 1

41、,0722 0,2499 0,08961,000 1,00 0,4000 0,6000 40,72 0,4600 0,9914 0,2183 0,1 0671,000 1,00 0,2000 0,8000 30,25 0,6584 0,8358 0,1659 0,10611,000 1,00 0,1 000 0,9000 22,95 0,8067 0,6585 0,1275 0,09511,000 1,00 0,0750 0,9250 20,48 0,8566 0,5904 0,1156 0,09021,000 1,00 0,0500 0,9500 17,41 0,9175 0,5030 0,

42、1019 0,08381,000 1,00 0,0250 0,9750 13,12 1 ,0000 0,3777 0,0852 0,0744Tabelle 14. Kreiszylindrische Radiallager (Umschlieungswinkel 180)C* B* /7*in F* f* Qt | cTi cf2 eis oti 0*2 dt1,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,0001,00

43、00,50 0,80000,50 0,60000,50 0,40000,50 0,20000,50 0,1 0000,50 0,07500,50 0,05000,50 0,02500,75 0,80000,75 0,60000,75 0,40000,75 0,20000,75 0,10000,75 0,07500,75 0,05000,75 0,02501,00 0,80001,00 0,60001,00 0,40001,00 0,20001,00 0,10001,00 0,07501,00 0,05001,00 0,02500,2000 72,200,4000 58,020,6000 44,

44、930,8000 31 ,290,9000 22,710,9250 20,040,9500 1 6,840,9750 1 2,550,2000 70,610,4000 56,960,6000 44,850,8000 31,950,9000 23,620,9250 20,920,9500 17,650,9750 13,170,2000 69,080,4000 55,850,6000 44,580,8000 32,360,9000 24,1 60,9250 21,440,9500 18,110,9750 13,510,0620 1,34490,1204 1,19530,1 984 1 ,04700

45、,3462 0,80780,5091 0,61430,5758 0,54790,6661 0,46640,8022 0,35260,1240 1,34880,2319 1,21600,3561 1,07830,5439 0,85740,7050 0,65740,7627 0,58660,8351 0,49800,9361 0,37340,1905 1,35920,3440 1,23700,4978 1,11440,6892 0,89420,8281 0,68580,8746 0,61090,9311 0,51701,0081 0,38520,2901 0,08770,31 33 0,1 583

46、0,31 51 0,20770,2881 0,22950,2557 0,22260,2438 0,21730,2289 0,20920,2083 0,1 9570,2832 0,07890,2957 0,13800,2857 0,17580,2464 0,18700,2088 0,17600,1958 0,16980,1801 0,16120,1595 0,14770,2757 0,06950,2782 0,11810,2583 0,14680,2114 0,15170,1725 0,14010,1597 0,13440,1448 0,12650,1257 0,1147B974908A824A

47、6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 12 VDI 2204 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 992Tabelle 15. Kreiszylindrische Radiallager (Umschlieungswinkel 360)C* af 8 F* Q* C*1 C*

48、2 C21 0*2 0*2 021 0221,000 0,25 0,9000 0,1000 82,47 0,0088 2,7154 0,04921,000 0,25 0,8000 0,2000 75,38 0,01 68 2,3566 0,09841,000 0,25 0,7000 0,3000 68,29 0,0248 2,0473 0,14761,000 0,25 0,6000 0,4000 61,19 0,0336 1,7742 0,19681,000 0,25 0,5000 0,5000 54,06 0,0444 1,5268 0,24601,000 0,25 0,4000 0,600

49、0 46,81 0,0591 1,2960 0,29521,000 0,25 0,3000 0,7000 39,31 0,081 3 1,0737 0,34461,000 0,25 0,2000 0,8000 31,23 0,1210 0,8479 0,39401,000 0,25 0,1500 0,8500 26,78 0,1560 0,7277 0,41871,000 0,25 0,1000 0,9000 21,77 0,2163 0,5948 0,44361,000 0,25 0,0750 0,9250 18,91 0,2665 0,5198 0,45611,000 0,25 0,0500 0,9500 15,62 0,3467