ch15滑動(dòng)軸承

1、第第1515章章 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承15-1 概述概述15-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式 15-3 軸瓦結(jié)構(gòu)和軸承材料軸瓦結(jié)構(gòu)和軸承材料 15-4 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算15-5 液體潤滑軸承的工作原理液體潤滑軸承的工作原理15-6 其它形式滑動(dòng)軸承簡介其它形式滑動(dòng)軸承簡介主要內(nèi)容主要內(nèi)容基本要求基本要求l了解滑動(dòng)軸承的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場合；了解滑動(dòng)軸承的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場合；l對(duì)滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)、軸瓦材料及其選用原則對(duì)滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)、軸瓦材料及其選用原則有一較全面的認(rèn)識(shí)；有一較全面的認(rèn)識(shí)；l掌握不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的失效形式及設(shè)計(jì)掌

2、握不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算；計(jì)算；l掌握液體動(dòng)壓潤滑的形成機(jī)理、必備條件，了解掌握液體動(dòng)壓潤滑的形成機(jī)理、必備條件，了解動(dòng)壓潤滑的基本方程。動(dòng)壓潤滑的基本方程。連桿連桿體體連桿連桿蓋蓋螺螺栓栓墊圈墊圈螺螺母母連桿連桿襯套襯套軸軸瓦瓦用于支承軸頸的裝置通稱為軸承。根據(jù)軸承中用于支承軸頸的裝置通稱為軸承。根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)摩擦性質(zhì)的不同，的不同，可把軸承分為：可把軸承分為：15-1 概概 述述由于滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)低，起動(dòng)阻力小，而且它已標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)設(shè)計(jì)、使用、潤滑、由于滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)低，起動(dòng)阻力小，而且它已標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)設(shè)計(jì)、使用、潤滑、維護(hù)都很方便，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣。但

3、由于滑動(dòng)軸承本身具有一些獨(dú)特的優(yōu)維護(hù)都很方便，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣。但由于滑動(dòng)軸承本身具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使得它在某些場合仍占有重要地位。目前滑動(dòng)軸承主要應(yīng)用于以下幾種情況：點(diǎn)，使得它在某些場合仍占有重要地位。目前滑動(dòng)軸承主要應(yīng)用于以下幾種情況： 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承在安裝軸承的徑向空間尺寸受到限制時(shí)，也常采用滑動(dòng)軸承。在安裝軸承的徑向空間尺寸受到限制時(shí)，也常采用滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承應(yīng)用滑動(dòng)軸承應(yīng)用工作轉(zhuǎn)速特高的軸承。工作轉(zhuǎn)速特高的軸承。要求對(duì)軸的支承位置特別精確的軸承。要求對(duì)軸的支承位置特別精確的軸承。特重型的軸承。特重型的軸承。承受巨大的沖擊和振動(dòng)載荷的軸承。承受巨大的沖擊

4、和振動(dòng)載荷的軸承。根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承（如曲軸的軸承）。根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承（如曲軸的軸承）。在特殊的工作條件下（如在水中或腐蝕性的介質(zhì)中）在特殊的工作條件下（如在水中或腐蝕性的介質(zhì)中）工作的軸承。工作的軸承。因此因此, ,滑動(dòng)軸承在航空發(fā)動(dòng)機(jī)附件、儀表、金屬切削機(jī)床、滑動(dòng)軸承在航空發(fā)動(dòng)機(jī)附件、儀表、金屬切削機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)車及車輛、軋鋼機(jī)、雷達(dá)、衛(wèi)星通信地面站內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)車及車輛、軋鋼機(jī)、雷達(dá)、衛(wèi)星通信地面站及天文望遠(yuǎn)鏡等方面應(yīng)用仍很廣泛。及天文望遠(yuǎn)鏡等方面應(yīng)用仍很廣泛。滑動(dòng)軸承的類型滑動(dòng)軸承的類型按其承受按其承受載荷方向載荷方向徑向軸承徑向軸承（承受徑向載荷）

5、（承受徑向載荷）止推軸承止推軸承（承受軸向載荷）（承受軸向載荷）根據(jù)其滑動(dòng)表面根據(jù)其滑動(dòng)表面間潤滑狀態(tài)間潤滑狀態(tài)液體潤滑軸承液體潤滑軸承不完全液體潤滑軸承不完全液體潤滑軸承指滑動(dòng)表面間處于邊界潤滑或混合潤指滑動(dòng)表面間處于邊界潤滑或混合潤滑狀態(tài)滑狀態(tài)無潤滑軸承無潤滑軸承指工作前和工作時(shí)不加潤滑劑指工作前和工作時(shí)不加潤滑劑根據(jù)液體潤根據(jù)液體潤滑承載機(jī)理滑承載機(jī)理液體動(dòng)力潤滑軸承液體動(dòng)力潤滑軸承（簡稱液體動(dòng)壓軸承）（簡稱液體動(dòng)壓軸承）液體靜力潤滑軸承液體靜力潤滑軸承（簡稱液體靜壓軸承）（簡稱液體靜壓軸承）一、一、 向心滑動(dòng)軸承向心滑動(dòng)軸承組成：組成：軸承座、軸套或軸瓦等。軸承座、軸套或軸瓦等。15-

6、2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式油杯孔油杯孔整體整體軸瓦軸瓦 a.a. 結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。應(yīng)用：應(yīng)用： 低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。b.b. 因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。c.c. 只能從沿軸向裝入或拆只能從沿軸向裝入或拆。1) 整體式向心滑動(dòng)軸承整體式向心滑動(dòng)軸承 軸承座軸承座特點(diǎn)：特點(diǎn)：將軸承座或軸瓦分離制造，將軸承座或軸瓦分離制造，兩部分用聯(lián)接螺栓。兩部分用聯(lián)接螺栓。剖分式向心滑動(dòng)軸承剖分式向心滑動(dòng)軸承螺紋孔螺紋孔軸承座軸承座軸承蓋軸承蓋聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺栓剖分軸瓦剖分軸瓦2) 剖分式向心滑動(dòng)軸承剖分

7、式向心滑動(dòng)軸承 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以調(diào)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以調(diào)整因磨損而造成的間隙，整因磨損而造成的間隙，安裝方便。還可以通過增安裝方便。還可以通過增減剖分面上的調(diào)整墊片的減剖分面上的調(diào)整墊片的厚度來調(diào)整間隙。厚度來調(diào)整間隙。3535榫口榫口3) 調(diào)心式滑動(dòng)軸承調(diào)心式滑動(dòng)軸承 軸瓦與軸承座之間為球面配合，軸和軸瓦可相對(duì)于軸承座在一定軸瓦與軸承座之間為球面配合，軸和軸瓦可相對(duì)于軸承座在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)，軸瓦可自動(dòng)調(diào)位以適應(yīng)軸頸在肘彎曲時(shí)產(chǎn)生的偏斜。范圍內(nèi)擺動(dòng)，軸瓦可自動(dòng)調(diào)位以適應(yīng)軸頸在肘彎曲時(shí)產(chǎn)生的偏斜。作用：作用：用來承受軸向載荷用來承受軸向載荷 二、二、 推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承 結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)

8、形式：21F1F2F21F21空心式空心式單環(huán)式單環(huán)式多環(huán)式多環(huán)式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在止推環(huán)形面上，分布有若干有楔角的扇形塊。其數(shù)量在止推環(huán)形面上，分布有若干有楔角的扇形塊。其數(shù)量一般為一般為612。-傾角固定，頂部預(yù)留平臺(tái)傾角固定，頂部預(yù)留平臺(tái)， 類型類型固定式固定式可傾式可傾式用來承受停車后的載荷。-傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行 調(diào)整，性能好。調(diào)整，性能好。 FF巴氏合金巴氏合金繞此邊線自繞此邊線自行傾斜行傾斜F1 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料一、滑動(dòng)軸承常見失效形式一、

9、滑動(dòng)軸承常見失效形式磨粒磨損磨粒磨損-進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)軸承進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)軸承表面起研磨作用。表面起研磨作用。刮傷刮傷-進(jìn)入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微觀輪廓尖峰，進(jìn)入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微觀輪廓尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。在軸承表面劃出線狀傷痕。膠合膠合-當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂時(shí)或供油不足時(shí)，當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂時(shí)或供油不足時(shí)，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。疲勞剝落疲勞剝落-在載荷得反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑動(dòng)方向垂在載荷得反復(fù)作用下，軸承表面

10、出現(xiàn)與滑動(dòng)方向垂直的疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。直的疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。腐蝕腐蝕-潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)對(duì)軸承材潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)對(duì)軸承材料有腐蝕，材料腐蝕易形成點(diǎn)狀剝落。料有腐蝕，材料腐蝕易形成點(diǎn)狀剝落。15-3 軸瓦結(jié)構(gòu)和軸承材料軸瓦結(jié)構(gòu)和軸承材料軸瓦失效實(shí)例軸瓦失效實(shí)例:疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕 表面劃傷表面劃傷 軸瓦磨損軸瓦磨損二、滑動(dòng)軸承的材料二、滑動(dòng)軸承的材料( (一一) )軸承材料性能的要求軸承材料性能的要求1) 1) 減摩性減摩性-材料副具有較低的摩擦系數(shù)。材料副具有較低的摩擦系數(shù)。2) 2) 耐磨性耐磨性-材料的抗磨性能，通

11、常以磨損率表示。材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。3) 3) 抗膠合抗膠合-材料的耐熱性與抗粘附性。材料的耐熱性與抗粘附性。4) 4) 摩擦順應(yīng)性摩擦順應(yīng)性-材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表 面初始配合不良的能力。面初始配合不良的能力。5) 5) 嵌入性嵌入性-材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表面材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表面 發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。6) 6) 磨合性磨合性-軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互吻軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互吻 合的表面形狀和粗糙度的能力。合的表面形狀和粗

12、糙度的能力。軸承材料是指在軸承結(jié)構(gòu)中直接參與摩擦部分的材料，如軸瓦和軸承襯的材料。 此外還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱性、工藝此外還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。性和經(jīng)濟(jì)性。 工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組合在一起，工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組合在一起，性能上取長補(bǔ)短。性能上取長補(bǔ)短。軸承襯軸承襯能同時(shí)滿足這些要求的材料是難找的，但應(yīng)根據(jù)具體情況主要的使用要求?；瑒?dòng)動(dòng)軸軸承承材材料料 金屬材料金屬材料 非金屬材料非金屬材料 軸承合金軸承合金銅合金銅合金鋁基軸承合金鋁基軸承合金鑄鐵鑄鐵多孔質(zhì)金屬材料多孔質(zhì)金屬材料 工程塑料工程

13、塑料碳碳石墨石墨橡膠橡膠木材木材( (二二) )常用軸承材料常用軸承材料1) 軸承合金（白合金、巴氏合金）軸承合金（白合金、巴氏合金）是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金，是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金， 錫或鉛為基體。錫或鉛為基體。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： f 小，抗膠合性能好、對(duì)油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、小，抗膠合性能好、對(duì)油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、重載的軸承。容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、重載的軸承。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。工作溫度

14、：工作溫度：t120 由于巴氏合金熔點(diǎn)低2）銅合金）銅合金 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性 都優(yōu)于軸承合金。工作溫度高達(dá)都優(yōu)于軸承合金。工作溫度高達(dá)250 。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：可塑性差、不易跑合、與之相配的軸徑必須淬硬?？伤苄圆?、不易跑合、與之相配的軸徑必須淬硬。 青銅可以單獨(dú)制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵青銅可以單獨(dú)制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵軸瓦上。軸瓦上。鋁青銅鋁青銅鉛青銅鉛青銅錫青銅錫青銅中速重載中速重載中速中載中速中載低速重載低速重載3）鋁基合金）鋁基合金 鋁錫合金：鋁錫合金： 有相當(dāng)好的耐腐蝕和較高的疲勞強(qiáng)度

15、，摩擦性能有相當(dāng)好的耐腐蝕和較高的疲勞強(qiáng)度，摩擦性能也較好。在部分領(lǐng)域取代了較貴的軸承合金與青銅。也較好。在部分領(lǐng)域取代了較貴的軸承合金與青銅。4) 鑄鐵：鑄鐵：用于不重要、低速輕載軸承。用于不重要、低速輕載軸承。含油軸承：含油軸承： 用粉末冶金法制作的軸承，具有多孔組織，可存用粉末冶金法制作的軸承，具有多孔組織，可存儲(chǔ)潤滑油?？捎糜诩佑筒环奖愕膱龊?。儲(chǔ)潤滑油?？捎糜诩佑筒环奖愕膱龊稀＿\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸瓦溫度升高，由于油的膨脹系數(shù)比金屬大， 油自動(dòng)進(jìn)入摩擦表面起到潤滑作用。含油軸承加一次油，可使用較長時(shí)間。5) 多孔質(zhì)金屬材料多孔質(zhì)金屬材料 橡膠軸承：橡膠軸承：具有較大的彈性，能減輕振動(dòng)使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可用

16、具有較大的彈性，能減輕振動(dòng)使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可用水潤滑。常用于潛水泵、沙石清洗機(jī)、鉆機(jī)等有泥沙的場合。水潤滑。常用于潛水泵、沙石清洗機(jī)、鉆機(jī)等有泥沙的場合。工程塑料：工程塑料：具有摩擦系數(shù)低、可塑性、跑合性良好、耐磨、具有摩擦系數(shù)低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐蝕、可用水、油及化學(xué)溶液等潤滑的優(yōu)點(diǎn)。耐腐蝕、可用水、油及化學(xué)溶液等潤滑的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差、膨脹系數(shù)大、容易變形。為改善此導(dǎo)熱性差、膨脹系數(shù)大、容易變形。為改善此 缺陷，可作為軸承襯粘附在金屬軸瓦上使用。缺陷，可作為軸承襯粘附在金屬軸瓦上使用。6) 非金屬材料非金屬材料 碳碳-石墨：石墨：是電機(jī)電刷常用材料，具有自潤滑性，用于不是

17、電機(jī)電刷常用材料，具有自潤滑性，用于不良環(huán)境中。良環(huán)境中。2 2 滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu) 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類需從軸端安裝和拆需從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差。卸，可修復(fù)性差。 可以直接從軸的中可以直接從軸的中部安裝和拆卸，可部安裝和拆卸，可修復(fù)。修復(fù)。 軸軸瓦瓦的的類類型型整體軸套整體軸套對(duì)開式軸瓦對(duì)開式軸瓦 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型厚壁厚壁

18、薄壁薄壁 薄壁軸瓦薄壁軸瓦厚壁軸瓦厚壁軸瓦整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式節(jié)省材料，但剛度不節(jié)省材料，但剛度不足，故對(duì)軸承座孔的足，故對(duì)軸承座孔的加工精度要求高加工精度要求高 。 具有足夠的強(qiáng)度和剛具有足夠的強(qiáng)度和剛度，可降低對(duì)軸承座度，可降低對(duì)軸承座孔的加工精度要求?？椎募庸ぞ纫?。 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型單材料單材料多材料多材料單一材料單一材料 兩種材料兩種材料 強(qiáng)度足夠的材料可強(qiáng)度足夠的材料可以直接作成軸瓦，以直接作成軸瓦，如黃銅，灰鑄鐵。如黃銅，灰鑄鐵。軸瓦襯強(qiáng)度不足，軸瓦

19、襯強(qiáng)度不足，故采用多材料制作故采用多材料制作軸瓦。軸瓦。厚壁厚壁 薄壁薄壁 整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型鑄造軸瓦鑄造軸瓦 卷制軸套卷制軸套 鑄造鑄造 軋制軋制 鑄造工藝性好，鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)單件、大批生產(chǎn)均可，適用于厚均可，適用于厚壁軸瓦。壁軸瓦。只適用于薄壁軸只適用于薄壁軸瓦，具有很高的瓦，具有很高的生產(chǎn)率。生產(chǎn)率。單材料單材料多材料多材料厚壁厚壁 薄壁薄壁 整體式整體式對(duì)開式對(duì)開式-將軸瓦一端或兩端做凸緣。將軸瓦一端或兩端做凸緣。凸緣定位凸緣

20、定位 二、軸瓦的定位方法二、軸瓦的定位方法 軸向軸向定位定位凸耳凸耳(定位唇定位唇)定位定位 凸耳凸緣目的：目的：防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相 對(duì)移動(dòng)。對(duì)移動(dòng)。緊定螺釘緊定螺釘 周向定位周向定位銷釘銷釘 三、軸瓦的油孔和油槽三、軸瓦的油孔和油槽 作用：作用：把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面。把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面。進(jìn)油孔進(jìn)油孔油槽油槽F開孔原則：開孔原則：形式：形式：按油槽走向分按油槽走向分沿軸向、繞周向、斜向、螺旋線等。沿軸向、繞周向、斜向、螺旋線等。F2)軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠头饷?。軸向油槽不能開

21、通至軸承端部，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠头饷妗?)盡量開在非承載區(qū)，盡量不要降低或少降低承載區(qū)油膜的承盡量開在非承載區(qū)，盡量不要降低或少降低承載區(qū)油膜的承載能力；載能力；雙軸向油槽開在雙軸向油槽開在軸承剖分面上軸承剖分面上單軸向油槽在最單軸向油槽在最大油膜厚度處大油膜厚度處a45 寬徑比寬徑比B/d-軸瓦寬度與軸徑直徑之比。軸瓦寬度與軸徑直徑之比。重要參數(shù)液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承: B/d=0.51非液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承非液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承: B/d=0.81.5 軸承中分面常布置成與載荷垂直或接近垂直。軸承中分面常布置成與載荷垂直或接近垂直。載荷傾斜時(shí)結(jié)構(gòu)如圖大型液體滑動(dòng)軸承常

22、設(shè)計(jì)成兩邊供油的形式，既有利于形成動(dòng)大型液體滑動(dòng)軸承常設(shè)計(jì)成兩邊供油的形式，既有利于形成動(dòng)壓油膜，又起冷卻作用。壓油膜，又起冷卻作用。Bd3 滑動(dòng)軸承潤滑劑的選擇滑動(dòng)軸承潤滑劑的選擇 一、一、 概述概述 作用：作用：降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。分類分類液體液體潤滑劑潤滑劑-潤滑油潤滑油半固體半固體潤滑劑潤滑劑-潤滑脂潤滑脂固體固體潤滑劑潤滑劑二、潤滑脂及其選擇二、潤滑脂及其選擇 特點(diǎn)：特點(diǎn)：無流動(dòng)性，可在滑動(dòng)表面形成一層薄膜。無流動(dòng)性，可在滑動(dòng)表面形成一層薄膜。適用場合適用場合 ：要求不高、難以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作要求不高、難

23、以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸承中。擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸承中。當(dāng)壓力高和滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇針入度小一些的當(dāng)壓力高和滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇針入度小一些的品種；反之，選擇針入度大一些的品種。品種；反之，選擇針入度大一些的品種。選擇原則：選擇原則：所用潤滑脂的滴點(diǎn)，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高所用潤滑脂的滴點(diǎn)，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高約約2030，以免工作時(shí)潤滑脂過多地流失。，以免工作時(shí)潤滑脂過多地流失。在有水淋或潮濕的環(huán)境下，應(yīng)選擇防水性能強(qiáng)的在有水淋或潮濕的環(huán)境下，應(yīng)選擇防水性能強(qiáng)的鈣基或鋁基潤滑脂。在溫度較高處應(yīng)選用鈉基或復(fù)合鈣基或鋁基潤滑脂。在溫度較高處應(yīng)選用鈉基或復(fù)合鈣基潤滑脂。鈣基潤滑脂。但

24、但p 350 才開始氧化，才開始氧化， 可在水中工作?？稍谒泄ぷ?。-摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣 (- -60300 )，但遇水性能下降。，但遇水性能下降。-摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。使用方式：使用方式：1.1.調(diào)和在潤滑油中；調(diào)和在潤滑油中；2.2.涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；3.3.混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。其應(yīng)用日漸廣泛三、固體潤滑劑及其選擇三、固體潤滑劑及其選擇特點(diǎn)特點(diǎn)：可在滑動(dòng)表面形成固體膜?？稍诨瑒?dòng)表面形成固體膜。15-4 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算非液體

25、摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 工作狀態(tài)工作狀態(tài)：因采用潤滑脂、油繩或滴油潤滑，由于軸承的不到因采用潤滑脂、油繩或滴油潤滑，由于軸承的不到足夠的潤滑劑，故無法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界足夠的潤滑劑，故無法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界潤滑或混合摩擦潤滑。潤滑或混合摩擦潤滑。失效形式失效形式：邊界油膜破裂。邊界油膜破裂。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證邊界膜不破裂。保證邊界膜不破裂。因邊界膜強(qiáng)度與溫度、軸承材料、軸頸和軸承表面粗糙度、潤滑油供給等有關(guān)，目前尚無精確的計(jì)算方法，但一般可作條件性計(jì)算。校核內(nèi)容：校核內(nèi)容：驗(yàn)算摩擦發(fā)熱驗(yàn)算摩擦發(fā)熱pvpv；驗(yàn)算滑動(dòng)

26、速度驗(yàn)算滑動(dòng)速度vv。，p，pv的驗(yàn)算都是平均值?？紤]到軸瓦不同心，受載時(shí)軸線彎曲及載荷變化等的因素，局部的p或pv可能不足，故應(yīng)校核滑動(dòng)速度v 。 fpv是摩擦力，限制pv 即間接限制摩擦發(fā)熱。驗(yàn)算平均壓力驗(yàn)算平均壓力 p p，以保證強(qiáng)度要求；，以保證強(qiáng)度要求；二、二、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件：已知條件：外加徑向載荷外加徑向載荷F (N)、軸頸轉(zhuǎn)速、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)及及 軸頸直徑軸頸直徑d (mm) 驗(yàn)算及設(shè)計(jì)驗(yàn)算及設(shè)計(jì) ：.驗(yàn)算軸承的平均壓力驗(yàn)算軸承的平均壓力p .驗(yàn)算摩擦熱驗(yàn)算摩擦熱v軸頸圓周速度，軸頸圓周速度，m/s；B-軸瓦寬度，軸瓦寬度， p-許

27、用壓強(qiáng)。許用壓強(qiáng)。 p= pFBdFdn pv軸承材料的許用值。軸承材料的許用值。 pv = FBddn60 1000 pvn軸速度，軸速度，m/s；3選擇配合選擇配合一般可選一般可選: H9/d9或或H8/f7、H7/f6 二、二、止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算 zddFp)(42122p對(duì)多環(huán)止推軸承，考慮承載的不均勻性，對(duì)多環(huán)止推軸承，考慮承載的不均勻性， p、pv比單環(huán)式比單環(huán)式應(yīng)降低應(yīng)降低50%。 Fd1d2Fd1d2已知條件：已知條件：外加徑向載荷外加徑向載荷F (N)、軸頸轉(zhuǎn)速、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm) 1)根據(jù)軸向載荷和工作要求，根據(jù)軸向載荷和工作要求，選擇軸承結(jié)構(gòu)尺寸和材

28、料；選擇軸承結(jié)構(gòu)尺寸和材料；2)驗(yàn)算平均壓力；驗(yàn)算平均壓力；3)驗(yàn)算驗(yàn)算pv值值 2100060)(21ddnv)(3000012pvddznFpvaz-軸環(huán)數(shù)軸環(huán)數(shù)FFFF如兩板不平行板。板間間隙呈沿運(yùn)動(dòng)方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A有載荷， 當(dāng)板A運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端速度若程虛線分布，則必然進(jìn)油多而出油少。由于液體實(shí)際上是不可壓縮的，必將在板內(nèi)擠壓而形成壓力，迫使進(jìn)油端的速度往內(nèi)凹，而出油端的速度往外鼓。進(jìn)油端間隙大而速度曲線內(nèi)凹，出油端間隙小而速度曲線外凸，進(jìn)出油量相等，同時(shí)間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷平衡，板A不會(huì)下沉。這說明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜稱為動(dòng)壓油膜。各

29、截面的速度圖不一樣，從凹三角形過渡到凸三角形，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。 v F v vvh1aah2ccvvh0bbF一、動(dòng)壓潤滑的形成原理和條件一、動(dòng)壓潤滑的形成原理和條件 兩平形板之間不能形成壓力油膜！兩平形板之間不能形成壓力油膜！ 動(dòng)壓油膜動(dòng)壓油膜-因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜。15-5 液體潤滑軸承的工作原理液體潤滑軸承的工作原理形成動(dòng)壓油膜的必要條件：形成動(dòng)壓油膜的必要條件：1.相對(duì)滑動(dòng)的兩表面之間必須形成楔形間隙；相對(duì)滑動(dòng)的兩表面之間必須形成楔形間隙；2.相對(duì)滑動(dòng)的兩表面之間必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度。相對(duì)滑動(dòng)的兩表面之間必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必須保證潤滑油從大口流向小

30、口；其運(yùn)動(dòng)方向必須保證潤滑油從大口流向小口；3. 潤滑油必須有一定的粘度且供油充分。潤滑油必須有一定的粘度且供油充分。二、二、流體動(dòng)力潤滑基本方程的建立流體動(dòng)力潤滑基本方程的建立 為了得到簡化形式的流體動(dòng)力平衡為了得到簡化形式的流體動(dòng)力平衡方程（方程（NavierStokes方程），作如方程），作如下假設(shè)：下假設(shè)：流體的流動(dòng)是層流流體的流動(dòng)是層流; ; 忽略壓力對(duì)流體粘度的影響忽略壓力對(duì)流體粘度的影響; ; 略去慣性力及重力的影響，故所研究的單元體為略去慣性力及重力的影響，故所研究的單元體為 靜平衡狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，且只有表面力作用靜平衡狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，且只有表面力作用 于單元體上；于單

31、元體上； 流體是不可壓縮的；流體是不可壓縮的； 流體中的壓力在各流體層之間保持為常數(shù)。流體中的壓力在各流體層之間保持為常數(shù)。 流體滿足牛頓定律，即流體滿足牛頓定律，即 ；=dud yB實(shí)際上粘度隨壓力的增高而增加； 即層與層之間沒有物質(zhì)和能量的交換； VAxzy取微單元進(jìn)行受力分析取微單元進(jìn)行受力分析: +dp+dpppdydz+(+d)dxdz-(p+dp)dydz dxdz=0=dd ydxdpdydu=整理后得：整理后得：又有：又有：=dxdpd2ud y2得：得：任意一點(diǎn)的油膜壓力p沿x方向的變化率，與該點(diǎn)y向的速度梯度的導(dǎo)數(shù)有關(guān)。對(duì)對(duì)y積分得：積分得：u= y2+C1y+C2 21d

32、xdp邊界條件：邊界條件：當(dāng)當(dāng)y=0時(shí)，時(shí)，u=0C2 = - -v 當(dāng)當(dāng)y=h時(shí)，時(shí)，u=- -v C1= h +h +21dxdphv代入得：代入得： u= (y2- - hy) +21dxdpv vhy- -h BAxzyVvvFaaccxzy212130hvhdxdpudyqhx任意截面內(nèi)的流量：任意截面內(nèi)的流量：依據(jù)流體的連續(xù)性原理，通過不同截面的流量是相等的021vhqxb- -b截面內(nèi)的流量：截面內(nèi)的流量：該處速度呈三角形分布，間隙厚度為h0負(fù)號(hào)表示流速的方向與x方向相反，因流經(jīng)兩個(gè)截面的流量相等，故有：=6vdxdph0- -hh3得：得：- 一維雷諾方程一維雷諾方程由上式可得

33、壓力分布曲線由上式可得壓力分布曲線: p=f(x)在在b-b處：處：h=h0， p=pmax速度梯度速度梯度du/dy呈線性分布，其余呈線性分布，其余位置呈非線性分布。位置呈非線性分布。流量相等，陰影面積相等。液體動(dòng)壓潤滑的基本方程，它描述了油膜壓力p的變化與動(dòng)力粘度、相對(duì)滑動(dòng)速度及油膜厚度h之間的關(guān)系。pmaxxph0bb 軸承的孔徑軸承的孔徑D和軸頸的直徑和軸頸的直徑d名義尺寸相等；直徑間名義尺寸相等；直徑間 隙隙是公差形成的。是公差形成的。 軸頸上作用的液體壓力與軸頸上作用的液體壓力與F相平衡，在與相平衡，在與F垂直的方垂直的方 向，合力為零。向，合力為零。軸頸最終的平衡位置可用偏位角軸頸最終的平衡位置可用偏位角a和偏心距和偏心距e來表示。來表示。 軸承工作能力取決于軸承工作能力取決于hlim，它與，它與、和和F等有關(guān)，等有關(guān)， 應(yīng)保證應(yīng)保證 hlimh。F Fy =F Fx 0 Fy =F Fx = 0徑向滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過程：徑向滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過程：靜止靜止 爬升爬升 將軸起抬將軸起抬轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高質(zhì)心質(zhì)心左移左移穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速e -偏心距偏心距eahlim三、三、徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系最小油膜厚度：最小油膜厚度： hmin= e r(1-) 定義