滑動軸承-機械設(shè)計基礎(chǔ)

1、第12章 滑動軸承12-1 滑動軸承概述12-2 滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)12-3 滑動軸承的失效形式及常用材料12-4 滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu) 12-5 滑動軸承潤滑劑的選擇12-6 不完全液體潤滑滑動軸承的設(shè)計計算12-7 液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計計算12-8 其它形式滑動軸承簡介內(nèi)容提要東莞理工學(xué)院專用1分類滾動軸承軸承的功用：用來支承軸及軸上零件 。 滑動軸承優(yōu)點多，應(yīng)用廣，已標(biāo)準(zhǔn)化。用于高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合。12-1 滑動軸承概述 1能承擔(dān)一定的載荷，具有一定的強度和剛度。2具有小的摩擦力矩，使回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動靈活。3具有一定的支承精度，保證被支承零件的回轉(zhuǎn)精度。一、軸承的基

2、本要求 二、軸承的分類 按摩擦性質(zhì)分按受載方向分按潤滑狀態(tài)分向心推力(徑向止推)軸承向心(徑向)軸承 推力(止推)軸承不完全液體潤滑滑動軸承液體潤滑滑動軸承東莞理工學(xué)院專用2三、滑動軸承的應(yīng)用領(lǐng)域（特點） 1.工作轉(zhuǎn)速特高的軸承，汽輪發(fā)電機； 2.要求對軸的支承位置特別精確的軸承，如精密磨床； 3.特重型的軸承，如水輪發(fā)電機； 4.承受巨大沖擊和振動載荷的軸承，如破碎機； 5.根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承，如曲軸軸承； 6.在特殊條件下（如水中、或腐蝕介質(zhì)）工作的軸承， 如艦艇螺旋槳推進器的軸承； 7.軸承處徑向尺寸受到限制時，可采用滑動軸承。 如多輥軋鋼機。 四、滑動軸承的設(shè)計內(nèi)容 軸承

3、的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料選擇；軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計；潤滑劑及其供應(yīng)量的確定；軸承工作能力及熱平衡計算。東莞理工學(xué)院專用3一、 向心（徑向）滑動軸承組成：軸承座、軸套或軸瓦等。12-2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式油杯孔軸承1) 結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。應(yīng)用： 低速、輕載或間歇性工作的機器中。如農(nóng)業(yè)機械、手動機械等。2) 因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。3) 只能沿軸向裝入或拆除。1 整體式向心滑動軸承 軸承座特點：東莞理工學(xué)院專用4將軸承座或軸瓦分離制造，兩部分用螺栓聯(lián)接。剖分式向心滑動軸承螺紋孔軸承座軸承蓋聯(lián)接螺栓剖分軸瓦2 剖分式向心滑動軸承 特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以調(diào)整因磨損而造成的間隙，安裝方便。應(yīng)

4、用場合：低速、輕載或間歇性工作的機器。榫口東莞理工學(xué)院專用5作用：用來承受軸向載荷 二、 推力滑動軸承 結(jié)構(gòu)形式：21F1F2F21F21空心式-軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件比 實心式要好。單環(huán)式-利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑 方便，廣泛用于低速、輕載的場合。多環(huán)式-不僅能承受較大的軸向載荷，有時還可承受 雙向軸向載荷。各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低50%。 東莞理工學(xué)院專用6結(jié)構(gòu)特點： 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快。其數(shù)量一般為612。-傾角固定，頂部預(yù)留平臺， 類型固定式可傾式-傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行 調(diào)

5、整，性能好。 FF巴氏合金繞此邊線自行傾斜F東莞理工學(xué)院專用712-3 滑動軸承的失效形式及常用材料一、滑動軸承常見失效形式1、磨粒磨損-進入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動，對軸承表面起研磨作用。2、刮傷-進入軸承間隙的硬顆?；蜉S頸表面粗糙的微觀輪廓尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。3、膠合-當(dāng)瞬時溫升過高，載荷過大，油膜破裂時或供油不足時，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。4、疲勞剝落-在載荷反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑動方向垂直的疲勞裂紋，擴展后造成軸承材料剝落。5、腐蝕-潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)對軸承材料有腐蝕，材料腐蝕易形成點狀剝落。東莞理工學(xué)院專用8微動磨損-發(fā)

6、生在名義上相對靜止，實際上存在循環(huán) 的微幅相對運動的兩個緊密接觸的表面上。6、其它失效形式氣蝕-氣流沖蝕零件表面引起的機械磨損； 流體侵蝕-流體沖蝕零件表面引起的機械磨損； 電侵蝕-電化學(xué)或電離作用引起的機械磨損； 軸瓦失效實例:軸瓦磨損 表面劃傷 疲勞點蝕 東莞理工學(xué)院專用9汽車用滑動軸承故障原因的平均比率其它氣蝕制造精度低腐蝕故障原因6.08.115.911.138.3比率6.72.85.55.6比率超載對中不良安裝誤差潤滑油不足不干凈故障原因二、滑動軸承的材料(一)軸承材料性能的要求1) 減摩性-材料副具有較低的摩擦系數(shù)。2) 耐磨性-材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。3) 抗膠合-材料

7、的耐熱性與抗粘附性。4) 摩擦順應(yīng)性-材料通過表層彈塑性變形來補償軸承滑動表 面初始配合不良的能力。5) 嵌入性-材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動表面 發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。6) 磨合性-軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運行后，形成相互吻 合的表面形狀和粗糙度的能力。東莞理工學(xué)院專用10 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，性能上取長補短。軸承襯 此外還應(yīng)有足夠的強度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟性。滑動軸承材料 金屬材料 非金屬材料 軸承合金銅合金鋁基軸承合金鑄鐵多孔質(zhì)金屬材料 工程塑料碳石墨橡膠木材(二)常用軸承材料東莞理工學(xué)院專用111 軸承合金（白合金、巴

8、氏合金）是錫、鉛、銻、銅等的合金， 錫或鉛為基體。 優(yōu)點： f 小，抗膠合性能好、對油的吸附性強、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。缺點：價格貴、機械強度較差；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：t120東莞理工學(xué)院專用122 銅合金 優(yōu)點：青銅強度高、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250 。缺點：可塑性差、不易跑合、與之相配的軸頸必須淬硬。 青銅可以單獨制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵軸瓦上。鋁青銅鉛青銅錫青銅中速重載中速中載低速重載3 鋁基合金 鋁錫合金： 有相當(dāng)好的耐腐蝕性和較高的疲勞強度，摩擦性能也較

9、好。在部分領(lǐng)域取代了較貴的軸承合金與青銅。4 鑄鐵：用于不重要、低速輕載軸承。東莞理工學(xué)院專用13含油軸承： 用粉末冶金法制作的軸承，具有多孔組織，可存儲潤滑油。可用于加油不方便的場合。5 多孔質(zhì)金屬材料 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、鉆機等有泥沙的場合。工程塑料：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。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。6 非金屬材料 碳-石墨：是電機電刷常用材料，具有自潤滑性，用于不良環(huán)境中。木材：具有多孔結(jié)構(gòu)，可在灰塵極

10、多的環(huán)境中使用。東莞理工學(xué)院專用14表12-2 常用軸瓦及軸承襯材料的性能東莞理工學(xué)院專用15續(xù)表12-2 常用軸瓦及軸承襯材料的性能東莞理工學(xué)院專用1612-4 滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu) 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造分類整體式對開式按加工分類按尺寸分類按材料分類需從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差。 可以直接從軸的中部安裝和拆卸，可修復(fù)。 軸瓦的類型整體軸套對開式軸瓦 東莞理工學(xué)院專用1712-4 滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu) 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造分類按加工分類按尺寸分類按材料分類軸瓦的類型厚壁 薄壁 薄壁軸瓦厚壁軸瓦整體式對開式節(jié)省材料，但剛度不足，故對軸承座孔的加工精度要求高 。 具有足夠的強度和剛度，可

11、降低對軸承座孔的加工精度要求。 東莞理工學(xué)院專用1812-4 滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu) 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造分類按加工分類按尺寸分類按材料分類軸瓦的類型單材料多材料單一材料 兩種材料 強度足夠的材料可以直接作成軸瓦，如黃銅，灰鑄鐵。軸承襯強度不足，故采用多材料制作軸瓦。厚壁 薄壁 整體式對開式東莞理工學(xué)院專用1912-4 滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu) 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造分類按加工分類按尺寸分類按材料分類軸瓦的類型鑄造軸瓦 卷制軸套 鑄造 軋制 鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)均可，適用于厚壁軸瓦。只適用于薄壁軸瓦，具有很高的生產(chǎn)率。單材料多材料厚壁 薄壁 整體式對開式東莞理工學(xué)院專用20-將軸瓦一端

12、或兩端做凸緣。凸緣定位 二、軸瓦的定位方法 軸向定位凸耳(定位唇)定位 凸耳凸緣目的：防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相 對移動。東莞理工學(xué)院專用21緊定螺釘 周向定位銷釘 三、軸瓦的油孔和油槽 作用：把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運動副表面。進油孔油槽F東莞理工學(xué)院專用22開孔原則：形式：按油槽走向分沿軸向、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)油膜的承載能力；雙軸向油槽開在軸承剖分面上單軸向油槽在最大油膜厚度處a東莞理工學(xué)院專用2345 寬徑比B/d-軸瓦寬度與軸徑直徑之比。重要參數(shù)液體潤滑摩擦的滑

13、動軸承: B/d=0.51非液體潤滑摩擦的滑動軸承: B/d=0.81.5 軸承中剖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)如圖大型液體滑動軸承常設(shè)計成兩邊供油的形式，既有利于形成動壓油膜，又起冷卻作用。Bd東莞理工學(xué)院專用2412-5 滑動軸承潤滑劑的選擇 一、 概述 作用：降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。分類液體潤滑劑-潤滑油半固體潤滑劑-潤滑脂固體潤滑劑二、潤滑脂及其選擇 特點：無流動性，可在滑動表面形成一層薄膜。適用場合 ：要求不高、難以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作擺動運動的軸承中。當(dāng)壓力高和滑動速度低時，選擇針入度小一些的品種；反之，選擇針入度大一些的品種。選擇原

14、則：東莞理工學(xué)院專用25當(dāng)壓力高和滑動速度低時，選擇針入度小一些的品種；反之，選擇針入度大一些的品種。選擇原則：所用潤滑脂的滴點，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高約2030，以免工作時潤滑脂過多地流失。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)合鈣基潤滑脂。東莞理工學(xué)院專用26表12-3 滑動軸承潤滑脂的選擇 東莞理工學(xué)院專用27但p 10 MPa時可忽略。變化很小0.080.070.060.050.040.030.020.0130405060708090潤滑油的特性：1）溫度 t 2）壓力p 選用原則：1) 載荷大、轉(zhuǎn)速低的軸承，宜選用粘度大的油；2) 載

15、荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油； 粘-溫圖 L-TSA32L-TSA46L-TSA68L-TSA100三、潤滑油及其選擇3)高溫時，粘度應(yīng)高一些；低溫時，粘度可低一些。東莞理工學(xué)院專用28表12-4 滑動軸承潤滑油的選擇 0.1 L-AN68、100、150 9.0 L-AN7、10、15 軸頸圓周速度 平均壓力 軸頸圓周速度 平均壓力 m/s p 3 Mpa m/s p (37.5) Mpa 注： 1）表中潤滑油是以40時的運動粘度為基礎(chǔ)的牌號 2）不完全液體潤滑，工作溫度350 才開始氧化， 可在水中工作。-摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣 (-60300 )，但遇水性能下降。-摩擦系數(shù)低

16、，只有石墨的一半。使用方式：1.調(diào)和在潤滑油中；2.涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；3.混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。其應(yīng)用日漸廣泛四、固體潤滑劑及其選擇特點：可在滑動表面形成固體膜。東莞理工學(xué)院專用3012-6 不完全液體潤滑滑動軸承的設(shè)計計算一、失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則 工作狀態(tài)：因采用潤滑脂、油繩或滴油潤滑，由于軸承中得不到足夠的潤滑劑，故無法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界潤滑或混合摩擦潤滑。失效形式：邊界油膜破裂。設(shè)計準(zhǔn)則：保證邊界膜不破裂。校核內(nèi)容：驗算摩擦發(fā)熱pvpv；驗算滑動速度vv。驗算平均壓力 p p，以保證強度要求；東莞理工學(xué)院專用31二、徑向滑動軸承的設(shè)計計算 （一）已知條

17、件：外加徑向載荷F (N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min) 及軸頸直徑d (mm) （二）驗算及設(shè)計 ：1、驗算軸承的平均壓力p 2、驗算摩擦熱pvv軸頸圓周速度，m/s；B-軸瓦寬度， p-許用壓強。見下頁 p= pFBdFdn pv軸承材料的許用值。見下頁 pv = FBddn60 1000pvn軸轉(zhuǎn)速，r/min；東莞理工學(xué)院專用323、驗算滑動速度V 表12-2 常用軸瓦及軸承襯材料的性能材料及其代號鑄錫銻軸承合金ZSnSb11Cu6鑄鉛銻軸承合金ZPbSb16Sn16Cu2鑄錫青銅ZCuSn10P1鑄錫青銅ZCuSn5Pb5Zn5鑄鋁青銅ZCuAl10Fe3pMpapvMpa.m/s平穩(wěn)沖

18、擊25202015HBS金屬型 砂型最高工作溫度軸徑硬度150HBS150HBS45HBC45HBC45HBC150150280280280273090806560110100151581510151512 v材料的許用滑動速度v v東莞理工學(xué)院專用33表12-2 常用軸瓦及軸承襯材料的性能東莞理工學(xué)院專用344、選擇配合一般可選: H9/d9或H8/f7、H7/f6 三、止推滑動軸承的計算 p考慮承載的不均勻性， p、pv應(yīng)降低50%。 Fad1d2Fa d1d2已知條件：外加軸向載荷Fa (N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min) 1)根據(jù)軸向載荷和工作要求，選擇軸承結(jié)構(gòu)尺寸和材料；2)驗算平均壓力

19、p；3)驗算pv值 z-軸環(huán)數(shù)東莞理工學(xué)院專用35表12-7 止推滑動軸承的p、pv 未淬火鋼 青銅 4.05.0 12.5 鑄鐵 2.02.5 p pv軸承合金 5.06.0 淬火鋼 軸承合金 8.09.0 12.5 青銅 7.58.0 淬火鋼 1215 Mpa.m/s Mpa軸環(huán)端面、凸緣 軸承 東莞理工學(xué)院專用36FFFF v F v vvh1aah2ccvvh0bbF一、動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！ 動壓油膜-因運動而產(chǎn)生的壓力油膜。12-7 液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計計算東莞理工學(xué)院專用37形成動壓油膜的必要條件：1.兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；2

20、.兩工件表面之間必須連續(xù)充滿潤滑油或其它液體；3.兩工件表面必須有相對滑動速度。其運動方向必須保證潤滑油從大截面流進，從小截面出來。東莞理工學(xué)院專用38二、流體動力潤滑基本方程的建立 為了得到簡化形式的流體動力平衡方程（NavierStokes方程），作如下假設(shè)：流體的流動是層流; 忽略壓力對流體粘度的影響; 略去慣性力及重力的影響，故所研究的單元體為 靜平衡狀態(tài)或勻速直線運動，且只有表面力作用 于單元體上； 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)。 流體滿足牛頓定律，即 ；=-dud yB實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東莞理工

21、學(xué)院專用39取微單元進行受力分析: +dp+dpppdydz+(+d)dxdz-(p+dp)dydz dxdz=0=dd ydxdpdydu=整理后得：又有：=dxdpd2ud y2得：任意一點的油膜壓力p沿x方向的變化率，與該點y向的速度梯度的導(dǎo)數(shù)有關(guān)。對y積分得：u= y2+C1y+C2 21dxdp邊界條件：當(dāng)y=0時，u=-vC2 = -v當(dāng)y=h時，u=0C1= h +21dxdphv代入得：u= (y2- hy) +21dxdpvhy-hBAxzyV dxdy)dxdz=0東莞理工學(xué)院專用40vvFaaccxzy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b-

22、b截面內(nèi)的流量：該處速度呈三角形分布，間隙厚度為h0負號表示流速的方向與x方向相反，因流經(jīng)兩個截面的流量相等，故有：=6vdxdph0-hh3得：- 一維雷諾方程由上式可得壓力分布曲線: p=f(x)在b-b處：h=h0， p=pmax速度梯度du/dy呈線性分布，其余位置呈非線性分布。流量相等，陰影面積相等。液體動壓潤滑的基本方程，它描述了油膜壓力p的變化與動力粘度、相對滑動速度及油膜厚度h之間的關(guān)系。pmaxxph0bb東莞理工學(xué)院專用41 軸承的孔徑D和軸頸的直徑d名義尺寸相等；直徑間 隙是公差形成的。 軸頸上作用的液體壓力與F相平衡，在與F垂直的方 向，合力為零。軸頸最終的平衡位置可用

23、a和偏心距e來表示。 軸承工作能力取決于hmin，它與、和F等有關(guān)， 應(yīng)保證 hminh。F Fy =F Fx 0 Fy =F Fx = 0三、徑向滑動軸承動壓油膜形成過程靜止爬升將軸起抬轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高質(zhì)心左移穩(wěn)定運轉(zhuǎn)達到工作轉(zhuǎn)速e -偏心距eahmin動畫東莞理工學(xué)院專用42四、徑向滑動軸承的幾何關(guān)系和承載量系數(shù)最小油膜厚度： hmin= e r(1-) 定義: e / 為偏心率 直徑間隙： D d 半徑間隙： R r / 2定義連心線OO1為極坐標(biāo)的極軸： 相對間隙： / r / d hlimeah0設(shè)軸承孔和軸頸半徑為：R, r 直徑為： D， d ，偏心距: e 偏位角：a在三角形 中有

24、：R2 e2+ （r+h)2 2e(r+h)cos hDdO1O東莞理工學(xué)院專用43略去二次微量 ，并取根號為正號，得：任意位置油膜厚度： 將dx=rd, v=r，h0, h代入上式得：壓力最大處的油膜厚度： 0為壓力最大處的極角。 =6vxph- h0h3將一維雷諾方程： 改寫成極坐標(biāo)的形式 積分得： 東莞理工學(xué)院專用44積分可得軸承單位寬度上的油膜承載力： 在外載荷方向的分量： 理論上只要將py乘以軸承寬度就可得到油膜總承載能力，但在實際軸承中，由于油可能從軸承兩端泄漏出來，考慮這一影響時，壓力沿軸向呈拋物線分布。東莞理工學(xué)院專用45油膜壓力沿軸向的分布：理論分布曲線-水平直線，各處壓力一

25、樣；實際分布曲線-拋物線且曲線形狀與軸承的寬徑比B/d有關(guān)。FdD B B FdDB/d=1/4FdDB/d=1/3FdDB/d=1/2FdDB/d=1FdDB/d= 東莞理工學(xué)院專用46油膜沿軸承寬度上的壓力分布表達式為： py為無限寬度軸承沿軸向單位寬度上的油膜壓力；C為取決于寬徑比和偏心率的系數(shù); 對于有限寬度軸承，油膜的總承載能力為 式中Cp為承載量系數(shù)，計算很困難，工程上可查表確定。dDFyz B 或解釋這些參數(shù)的含義 東莞理工學(xué)院專用47表12-7 有限寬度滑動軸承的承載量系數(shù)Cp東莞理工學(xué)院專用48五、最小油膜厚度hmin 動力潤滑軸承的設(shè)計應(yīng)保證：hminh其中： h=S(Rz

26、1+Rz2)S 安全系數(shù)，常取S2。一般軸承可取為3.2m和6.3m，1.6 m和3.2m。重要軸承可取為0.8m和1.6m，或0.2m和0.4m。Rz1、Rz2 分別為軸頸和軸承孔表面粗糙度十點高度。東莞理工學(xué)院專用49六、軸承的熱平衡計算 熱平衡方程：產(chǎn)生的熱量=散失的熱量 Q=Q1+Q2 其中，摩擦熱： Q=fpv W 式中: q -潤滑油流量m3/s； -潤滑油密度kg/m3；c -潤滑油的比熱容，J/(kg. )；to -油出口溫度 ；ti -油入口溫度 ；s -表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) W/(m2. )。潤滑油帶走的熱：Q1 = qc(to-ti) W軸承散發(fā)的熱： Q2 =sdB (to-t

27、i) W東莞理工學(xué)院專用50溫升公式： 其中 -潤滑油流量系數(shù)； 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.240.220.200.180.160.140.120.100.080.060.04qvBd=0.4Bd 1.3 2.0 1.5 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5 0.9 東莞理工學(xué)院專用51摩擦系數(shù)： 系數(shù)與寬徑比有關(guān)，若B/d 3540時，表明軸承承載能力有冗余，可采取如下措施： 增大表面粗糙度，以降低成本； 減小間隙，提高旋轉(zhuǎn)精度；加寬軸承，充分利用軸承的承載能力。東莞理工學(xué)院專用52 當(dāng) ti 3540時，表明軸承的承載能力不足，可采取如下措施：加散熱片，

28、以增大散熱面積；在保證承載能力不下降的條件下，適當(dāng)增大 軸承間隙；提高軸和軸承的加工精度。油泵冷卻器冷卻水風(fēng)冷增加冷卻裝置：加風(fēng)扇、冷卻水管、循環(huán)油冷卻 ；東莞理工學(xué)院專用53七、軸承參數(shù)的選擇 取值范圍：B/d=0.31.5 影響效果：B/d小，有利于提高運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，增大端排 泄量以降低溫度； B/d大，增大軸承的承載能力。0.61.5-電動機、發(fā)電機、離心機、 齒輪變速器;1、寬徑比B/d 應(yīng)用 : B/d= 0.31.0-汽輪機、鼓風(fēng)機; 0.81.2-機車、拖拉機; 0.60.9-軋鋼機。 2、相對間隙 影響因素：載荷和速度，軸徑尺寸，寬度/直徑，調(diào)心 能力，加工精度。東莞理工學(xué)院專用

29、54選取原則： 1）速度高，取大值； 載荷大，取小值； 2）直徑大，寬徑比小，調(diào)心性能好，加工精度高， 取小值；反之，取大值。應(yīng)用 : = 0.0010.002-汽輪機、電動機、發(fā) 電機、齒輪變速器; 0.00020.0015-軋鋼機、鐵路機車輛；0.00020.00125-機床、內(nèi)燃機。 0.0010.003-鼓風(fēng)機、離心機。一般軸承，按如下經(jīng)驗公式計算： 東莞理工學(xué)院專用553、潤滑油粘度 對承載能力，功耗、溫升都有影響； 根據(jù)平均溫度：tm = (ti + to )/2 決定潤滑油粘度； 設(shè)計時假設(shè)，tm=5075 ，計算所得應(yīng)在： ti= 3540 ； 初始計算時，可?。?東莞理工學(xué)院

30、專用56八、液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計過程 (P291例題)已知條件：外加徑向載荷F(N)，軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min) 及軸頸直徑d(mm)。設(shè)計及驗算 保證在平均油溫 tm下 hmin ha) 選擇軸承材料，驗算 p、v、pv。b) 選擇軸承參數(shù)，如軸承寬度(B)、相對間隙() 和潤滑油() 。c) 計算承載量系數(shù)(Cp)并查表確定偏心率()。d) 計算最小油膜厚度(hmin)和許用油膜厚度(h)。 液體動力潤滑軸承計算的主要思路是在滿足力平衡和熱平衡條件下，最小油膜厚度hmin h=S(Rz1+Rz2)。由于考慮潤滑油的粘度變化，滑動軸承的計算必須經(jīng)過試算。其過程大致如下：東莞理工學(xué)院專

31、用57 極限工作能力校核a) 根據(jù)直徑間隙()，選擇配合。b) 根據(jù)最大間隙(max)和最小間隙(min) ，校核軸 承的最小油膜厚度和潤滑油入口油溫。 繪制軸承零件圖 驗算溫升 a) 計算軸承與軸頸的摩擦系數(shù)( f )。c) 計算軸承溫升(t )和潤滑油入口平均溫度( ti )。b) 根據(jù)寬徑比( B/d)和偏心率()查取潤滑油流量系數(shù)。東莞理工學(xué)院專用5812-8 其它形式滑動軸承簡介一、無潤滑軸承 無潤滑軸承 -工作時外界不提供潤滑劑。 自潤滑軸承 -軸承材料本身就是固體潤滑劑，或 軸瓦內(nèi)含有潤滑劑。 1）軸承材料及軸徑材料 軸承材料-為降低磨損，常用工程塑料和碳石墨；軸徑材料-為防止銹蝕或降低摩擦系數(shù)，常用不銹 鋼、碳鋼鍍硬鉻，使軸承和軸徑兩者表 面硬度差加大。 東莞理工學(xué)院專用59b)軸瓦厚度