重慶大學(xué)機(jī)械設(shè)計課件—第13章滑動軸承課件

1、重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑第第1313章章 滑滑 動動 軸軸 承承重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑13.1 13.1 概概 述述1. 滑動軸承的特點：滑動軸承的特點： 承載能力高，壽命長；運轉(zhuǎn)平衡，對沖擊和振承載能力高，壽命長；運轉(zhuǎn)平衡，對沖擊和振動敏感性小。動敏感性小。用于高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要用于高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合。求剖分等場合。應(yīng)用實例應(yīng)用實例：汽輪機(jī)、離心式壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、大型電：汽輪機(jī)、離心式壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、大型電機(jī)、水泥攪拌機(jī)、滾筒清砂機(jī)、破碎機(jī)等機(jī)械常采用機(jī)、水泥攪拌機(jī)、滾筒清砂機(jī)、破碎機(jī)等機(jī)械常采用滑動軸承?；瑒虞S承。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：

2、陳德淑2. 滑動軸承的類型滑動軸承的類型1)1)按潤滑狀態(tài)分：按潤滑狀態(tài)分：無潤滑軸承無潤滑軸承非完全液體潤滑軸承非完全液體潤滑軸承液體潤滑軸承液體潤滑軸承2)2)按承受載荷方向不同分：按承受載荷方向不同分：徑向軸承（承受徑向載荷）徑向軸承（承受徑向載荷）止推軸承（承受軸向載荷）止推軸承（承受軸向載荷）徑向止推軸承徑向止推軸承( (同時承受徑向載荷和軸向載荷）同時承受徑向載荷和軸向載荷）重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑設(shè)計：陳德淑無潤滑無潤滑 固體表面直接接觸，因而固體表面直接接觸，因而 不允許出現(xiàn)無潤滑！不允許出現(xiàn)無潤滑！非完全液體潤滑非完全液體潤滑軸承潤滑狀態(tài)軸承潤滑狀態(tài) 功耗功耗 磨損磨

3、損 溫度溫度 燒毀軸瓦燒毀軸瓦 運動副表面有一層厚度運動副表面有一層厚度1 m1 m的薄油膜，不的薄油膜，不足以將兩金屬表面分開，其表面微觀高峰部足以將兩金屬表面分開，其表面微觀高峰部分仍將相互搓削。分仍將相互搓削。比無潤滑的磨損輕比無潤滑的磨損輕，f 0.1 0.3v有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開，彼此不有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開，彼此不直接接觸。直接接觸。液體潤滑液體潤滑摩擦和磨損極輕摩擦和磨損極輕，f 0.001 0.01 vv v特殊軸承除外（固體潤滑、自潤滑軸承）重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑1.1.整體式徑向滑動軸承整體式徑向滑動軸承組成：軸承座、軸套或軸瓦、聯(lián)接螺栓等。組成

4、：軸承座、軸套或軸瓦、聯(lián)接螺栓等。13.2 13.2 徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式軸承座軸承座軸瓦軸瓦 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉，但滑動表面磨損后軸承結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉，但滑動表面磨損后軸承間歇過大時，無法調(diào)整。軸頸只能從端部裝拆，很不方便。間歇過大時，無法調(diào)整。軸頸只能從端部裝拆，很不方便。 這種軸承多用于低速、輕載或間歇工作的機(jī)器中。這種軸承多用于低速、輕載或間歇工作的機(jī)器中。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑2. 2. 對開式徑向滑動軸承對開式徑向滑動軸承組成：軸承座、軸承蓋、剖分軸瓦、雙頭螺柱等。組成：軸承座、軸承蓋、剖分軸瓦、雙頭螺柱等。榫口榫口油杯螺紋孔

5、油杯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對開式徑向滑對開式徑向滑動軸承裝拆方動軸承裝拆方便，并且軸瓦便，并且軸瓦磨損后可以用磨損后可以用減少剖分面處減少剖分面處的墊片厚度來的墊片厚度來調(diào)整軸承間歇，調(diào)整軸承間歇，所以應(yīng)用廣泛。所以應(yīng)用廣泛。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑13.3 13.3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)1 1、良好的減摩性、耐磨性和磨合性；、良好的減摩性、耐磨性和磨合性；2 2、足夠的強(qiáng)度；、足夠的強(qiáng)度；3 3、良好的適應(yīng)性和嵌藏性；、良好的適應(yīng)性和嵌藏性；4 4、良好的導(dǎo)熱性；、良好的導(dǎo)熱性；能同時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

6、的使用要求。工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬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。組合在一起，性能上取長補(bǔ)短。軸承襯軸承襯軸瓦的主要失效形式：磨損、膠合軸瓦的主要失效形式：磨損、膠合對軸瓦材料的要求：對軸瓦材料的要求：減摩性材料具有較低摩擦阻力；耐磨性材料抗磨粒磨損和粘著磨損；磨合性材料消除表面不平度而使軸瓦與軸徑表面相互吻合的性質(zhì)。5 5、耐腐蝕、抗膠合能力強(qiáng)；、耐腐蝕、抗膠合能力強(qiáng)；6 6、良好的工藝性、良好的工藝性重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑1 1、軸承合金（白合金、巴氏合金）、軸承合金（白合金、巴氏合金）優(yōu)點優(yōu)點： f 小，抗膠合性能好、對

7、油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性小，抗膠合性能好、對油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、重載的好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、重載的軸承。軸承。13.3.1 軸瓦材料軸瓦材料缺點：價格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；缺點：價格貴、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：工作溫度：t t150 150 由于巴氏合金熔點低重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑2 2、青銅、青銅優(yōu)點：優(yōu)點： 青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性都優(yōu)于軸青銅強(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)承合金

8、。工作溫度高達(dá)250 250 。缺點：缺點： 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。 青銅可以單獨制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或青銅可以單獨制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵軸瓦上。鑄鐵軸瓦上。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重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑3 3、具有特殊性能的軸承材料、具有特殊性能的軸承材料含油軸承：含油軸承： 用粉末冶金法制作的軸承，具有多孔組織，可用粉末冶金法制作的軸承，具有多孔組織，可存儲潤滑油?？捎糜诩佑筒环奖愕膱龊?。存儲潤滑油?？捎糜诩佑筒环奖愕膱龊?/p>

9、。橡膠軸承：具有較大的彈性，能減輕振動使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可橡膠軸承：具有較大的彈性，能減輕振動使運轉(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。場合。塑料軸承：具有摩擦系數(shù)低、可塑性、跑合性良好、耐磨、塑料軸承：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。耐腐蝕、可用水、油及化學(xué)溶液等潤滑的優(yōu)點。運轉(zhuǎn)時軸瓦溫度升高，由于油的膨脹系數(shù)比金屬大， 油自動進(jìn)入摩擦表面起到潤滑作用。含油軸承加一次油，可使用較長時間。鑄鐵：用于不重要、低速輕載軸承。鑄鐵：用于不重要、低速輕載軸承。缺點：導(dǎo)熱性差、膨脹

10、系數(shù)大、容易變形。為改善此缺陷，缺點：導(dǎo)熱性差、膨脹系數(shù)大、容易變形。為改善此缺陷，可作為軸承襯粘復(fù)在金屬軸瓦上使用?？勺鳛檩S承襯粘復(fù)在金屬軸瓦上使用。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑薄壁軸瓦薄壁軸瓦 軸瓦非承載區(qū)內(nèi)表面開有進(jìn)油口和油溝，以利于潤滑油均軸瓦非承載區(qū)內(nèi)表面開有進(jìn)油口和油溝，以利于潤滑油均勻分布在整個軸徑上。勻分布在整個軸徑上。進(jìn)油孔油溝F厚壁軸瓦厚壁軸瓦整體軸套整體軸套卷制軸套卷制軸套13.3.2 軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑設(shè)計：陳德淑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。載荷傾斜時結(jié)構(gòu)如圖4545 油溝形式油溝形式

11、 寬徑比寬徑比B/d-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)非液體潤滑摩擦的滑動軸承非液體潤滑摩擦的滑動軸承: : B/d=0.81.5 Bd重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑13.4 13.4 滑動軸承的潤滑滑動軸承的潤滑13.4.1 13.4.1 潤滑劑潤滑劑作用：降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。作用：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1. 1. 潤滑油潤滑油在用的大部分潤滑油為礦物油（石油）粘度粘度重要參數(shù)重要參數(shù) 在軸承中，潤滑油最重要的物理參數(shù)

12、是粘度，它是選擇潤滑油的主要依據(jù)。粘度表征液體流動的內(nèi)摩擦特性。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑設(shè)計：陳德淑0.080.080.070.070.060.060.050.050.040.040.030.030.020.020.010.013030 4040 50506060 7070 8080 9090潤滑油的特性潤滑油的特性 1 1）溫度）溫度 t t 2 2）壓力）壓力p p 但但p p10 MPa10 MPa時可忽略。時可忽略。變化很小 粘粘溫圖溫圖 L-TSA32L-TSA32L-TSA32L-TSA32選用原則選用原則 1) 1) 載荷大、溫度高的軸承，載荷大、溫度高的軸承，宜選用粘度

13、大的油；宜選用粘度大的油；2) 2) 載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度低的油；宜選用粘度低的油；重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑2. 2. 潤滑脂潤滑脂 潤滑油與各種稠化劑（鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂）混潤滑油與各種稠化劑（鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂）混合稠化而成。合稠化而成。優(yōu)點：密封簡單、不需要經(jīng)常添加、不易流失；對速度和溫優(yōu)點：密封簡單、不需要經(jīng)常添加、不易流失；對速度和溫度不敏感，適用范圍廣。度不敏感，適用范圍廣。缺點：摩擦損耗較大、機(jī)械效率低，流動性差，無冷缺點：摩擦損耗較大、機(jī)械效率低，流動性差，無冷卻效果，不適宜高速場合。卻效果，不適宜高速場合。 目前使用最多的是鈣

14、基脂，有耐水性，常用于目前使用最多的是鈣基脂，有耐水性，常用于6060以以下的各種機(jī)械設(shè)備的軸承。下的各種機(jī)械設(shè)備的軸承。選用原則：選用原則：滴點應(yīng)高于軸承的工作溫度約滴點應(yīng)高于軸承的工作溫度約15201520重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑3. 3. 固體潤滑劑固體潤滑劑聚氟乙烯樹脂聚氟乙烯樹脂用于潤滑油不能勝任工作的場合：高溫、低速重載。用于潤滑油不能勝任工作的場合：高溫、低速重載。石墨石墨二硫化鉬（二硫化鉬（MoSMoS2 2）性能穩(wěn)定、性能穩(wěn)定、t t350350才開始氧化，可在水中工作。才開始氧化，可在水中工作。 摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣廣(-60300 )

15、(-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?；烊虢饘倩蛩芰戏勰┲袩Y(jié)成型。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑1. 1. 油的潤滑方法油的潤滑方法 針閥式油杯彈簧彈簧蓋油蓋油杯杯1 1）滴油潤滑）滴油潤滑 手柄直立時提起針閥，下端油手柄直立時提起針閥，下端油孔敞開，潤滑油流進(jìn)軸承?？壮ㄩ_，潤滑油流進(jìn)軸承。 調(diào)節(jié)螺母可以控制油孔開口大調(diào)節(jié)螺母可以控制油孔開口大小調(diào)節(jié)

16、油量。小調(diào)節(jié)油量。 滴油潤滑多用于要求供油可靠滴油潤滑多用于要求供油可靠的軸承。的軸承。圖示針閥式油杯圖示針閥式油杯13.4.2 13.4.2 潤滑方式與供油裝置潤滑方式與供油裝置重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑油油芯芯油油杯杯2 2）芯捻潤滑）芯捻潤滑圖示芯捻潤滑油杯圖示芯捻潤滑油杯 利用芯捻吸取潤滑油滴利用芯捻吸取潤滑油滴到軸頸上。到軸頸上。 芯捻潤滑不易調(diào)節(jié)供油芯捻潤滑不易調(diào)節(jié)供油量，供油不均勻，適用于不量，供油不均勻，適用于不需要豐富潤滑的軸承。需要豐富潤滑的軸承。1. 1. 油的潤滑方法油的潤滑方法 1 1）滴油潤滑）滴油潤滑13.4.2 13.4.2 潤滑方式與供油裝置潤滑方式與供

17、油裝置重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑3 3）油環(huán)潤滑）油環(huán)潤滑 在軸頸上套一油環(huán)，油環(huán)下部浸在油池中，當(dāng)軸頸旋轉(zhuǎn)時，在軸頸上套一油環(huán)，油環(huán)下部浸在油池中，當(dāng)軸頸旋轉(zhuǎn)時，靠摩擦力帶動油環(huán)把潤滑油帶到軸頸上?？磕Σ亮佑铜h(huán)把潤滑油帶到軸頸上。 油環(huán)潤滑只能用于水平布置而且連續(xù)運轉(zhuǎn)的軸頸。適用油環(huán)潤滑只能用于水平布置而且連續(xù)運轉(zhuǎn)的軸頸。適用的轉(zhuǎn)速范圍為的轉(zhuǎn)速范圍為602000r/min。 除此之外，油潤滑的潤滑方法還有飛濺潤滑、浸油潤滑、除此之外，油潤滑的潤滑方法還有飛濺潤滑、浸油潤滑、壓力循環(huán)潤滑等。壓力循環(huán)潤滑等。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑2. 2. 潤滑脂的潤滑方法潤滑脂的潤滑方法

18、旋蓋式油杯旋蓋式油杯壓注式油杯壓注式油杯潤滑脂只能間歇供應(yīng)。潤滑脂只能間歇供應(yīng)。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑滑動軸承的潤滑方法可根據(jù)系數(shù)滑動軸承的潤滑方法可根據(jù)系數(shù)k k選定選定即即3kpv式中：式中： PP平均壓強(qiáng)（平均壓強(qiáng)（MPaMPa）VV軸頸的圓周速度（軸頸的圓周速度（m/sm/s）當(dāng)當(dāng) 時，用潤滑脂潤滑；時，用潤滑脂潤滑；2k 當(dāng)當(dāng) 時，用滴油潤滑；時，用滴油潤滑；216k當(dāng)當(dāng) 時，用油環(huán)或飛濺潤滑；時，用油環(huán)或飛濺潤滑；1632k當(dāng)當(dāng) 時，用壓力循環(huán)潤滑。時，用壓力循環(huán)潤滑。32k 重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑13.5 13.5 非完全液體潤滑向滑動軸承的設(shè)計計算非完全液體

19、潤滑向滑動軸承的設(shè)計計算 在液體摩擦狀態(tài)下工作的軸承是最理想的。但對于一般在液體摩擦狀態(tài)下工作的軸承是最理想的。但對于一般要求不高的軸承，要建立液體摩擦狀態(tài)往往比較困難，并且要求不高的軸承，要建立液體摩擦狀態(tài)往往比較困難，并且從經(jīng)濟(jì)上來講也是不必要的。而非完全液體潤滑軸承如果設(shè)從經(jīng)濟(jì)上來講也是不必要的。而非完全液體潤滑軸承如果設(shè)計合理，維護(hù)良好，也可以較好地滿足機(jī)器運轉(zhuǎn)的要求。所計合理，維護(hù)良好，也可以較好地滿足機(jī)器運轉(zhuǎn)的要求。所以，機(jī)器上非完全液體潤滑軸承經(jīng)常遇到。以，機(jī)器上非完全液體潤滑軸承經(jīng)常遇到。 維持邊界油膜不遭破裂，這是非完全液體潤滑軸承的設(shè)維持邊界油膜不遭破裂，這是非完全液體潤滑

20、軸承的設(shè)計依據(jù)。但促使邊界油膜破裂的因素十分復(fù)雜，目前還缺乏計依據(jù)。但促使邊界油膜破裂的因素十分復(fù)雜，目前還缺乏系統(tǒng)理論依據(jù)的計算方法，所以現(xiàn)在所采用的計算方法仍然系統(tǒng)理論依據(jù)的計算方法，所以現(xiàn)在所采用的計算方法仍然是簡化的條件性計算。是簡化的條件性計算。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑Fr 徑向載荷（徑向載荷（N）；）；B 軸瓦寬度（軸瓦寬度（mm）；）；d 軸徑（軸徑（mm）；）；p 許用值（許用值（MPa），由表），由表132查取。查取。 p= pFrBd1. 1. 限制軸承的平均壓力限制軸承的平均壓力p p為了不產(chǎn)生過度磨損，應(yīng)限制軸承的平均壓力（為了不產(chǎn)生過度磨損，應(yīng)限制軸承的平均壓力（MPaMPa）式中：式中：低速軸或間歇轉(zhuǎn)動的軸承只需進(jìn)行平均壓力校核。低速軸或間歇轉(zhuǎn)動的軸承只需進(jìn)行平均壓力校核。重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院作者：陳德淑2. 2. 限制軸承的限制軸承的pvpv值值n轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（r/min）；）；pv 許用值（許用值（MPam/sm/s），由表），由表132132查取查取。 pv = FrBddn60 1