第12章滑動軸承2015

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作者：滾動軸承軸承的功用：用來支承軸及軸上零件?；瑒虞S承優(yōu)點多，應用廣用于高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合?！?2-1軸承概述1．能承擔一定的載荷，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)分徑向軸承止推軸承不完全液體潤滑滑動軸承液體潤滑滑動軸承滑動軸承作者：1、壽命長，適于高速。如大型汽輪機、發(fā)電機多采用液體摩擦滑動軸承；高速內(nèi)圓磨頭，轉(zhuǎn)速高達幾十萬轉(zhuǎn)，多采用氣體滑動軸承，用滾動軸承則壽命過短。三、滑動軸承的特點3、運轉(zhuǎn)精度高，工作平穩(wěn)無噪音?；瑒虞S承所含零件比滾動軸承少，制造、安裝可達到較高的精度，運轉(zhuǎn)精度、工作平穩(wěn)性都優(yōu)于滾動軸承2、能承受沖擊和振動載荷?；瑒虞S承工作表面間的油膜有緩沖和吸振的作用，故多用于沖床、軋鋼機械以及往復式機械中。6、可用于特殊工作條件下。如水中或腐蝕介質(zhì)中，或徑向空間尺寸受限制的場合。4、結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。如曲軸上的軸承多采用剖分式滑動軸承，滾動軸承則無法應用5、承載能力大，可用于重載場合。若用滾動軸承需專門設(shè)計，造價較高。作者：四、滑動軸承的設(shè)計內(nèi)容軸承的型式和結(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，潤滑劑及其供應量的確定；軸承工作能力及熱平衡計算。作者：一、徑向滑動軸承組成：軸承座、軸套或軸瓦等?！?2-2滑動軸承的主要結(jié)構(gòu)形式油杯孔軸承1)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。應用：低速、輕載或間歇性工作的機器中。2)因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。3)只能從沿軸向裝入或拆。1)整體式徑向滑動軸承軸承座特點：作者：將軸承座或軸瓦分離制造，兩部分用聯(lián)接螺栓。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)對開式徑向滑動軸承特點：結(jié)構(gòu)復雜，可以調(diào)整因磨損而造成的間隙，安裝方便。榫口作者：研制研制作用：用來承受軸向載荷二、止推滑動軸承結(jié)構(gòu)形式：研制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%。

作者：§12-3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。刮傷----進入軸承間隙的硬顆?；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。膠合----當瞬時溫升過高，載荷過大，油膜破裂時或供油不足時，軸頸和軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。疲勞剝落----在載荷得反復作用下，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。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。作者：研制微動磨損----發(fā)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。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---電化學或電離作用引起的機械磨損；軸瓦失效實例:研制疲勞點蝕研制表面劃傷研制軸瓦磨損作者：研制二、滑動軸承的材料(一)軸承材料性能的要求良好的減摩性、耐磨性、抗膠合性-減摩性--材料副具有較低的摩擦系數(shù)。-耐磨性---材料的抗磨性能，通常以磨損率表示?？鼓z合性----材料的耐熱性與抗粘附性。2)良好的摩擦順應性、嵌入性、磨合性----摩擦順應性----

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。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。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。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，是軸瓦和軸承襯的材料的統(tǒng)稱。作者：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3.足夠的強度和抗腐蝕能力4.良好的導熱性、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)材料工程塑料碳—石墨橡膠木材(二)常用軸承材料作者：研制研制1)軸承合金（白合金、巴氏合金）是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金，硬晶粒，錫或鉛為基體。優(yōu)點：f小，嵌入性和摩擦順應性最好，也不易與軸頸發(fā)生膠合，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，機械強度低，不能單獨制作軸瓦，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：t<120℃

由于軸承合金熔點低作者：2）銅合金優(yōu)點：具有較高的強度，較好的減磨性和耐磨性(比黃銅好），良好的導熱性，工作溫度高達250℃。缺點：可塑性差、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）鋁基軸承合金鋁錫軸承合金：有相當好的耐腐蝕性和較高的疲勞強度，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。4)鑄鐵：用于不重要、低速輕載軸承。作者：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?？捎糜诩佑筒环奖愕膱龊?。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。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、油及化學溶液等潤滑的優(yōu)點。缺點：導熱性差、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)，可在灰塵極多的環(huán)境中使用。作者：表12-1常用軸瓦及軸承襯材料的性能材料牌號類別（名稱）錫基軸承合金鉛基軸承合金ZSnSb11Cu6ZSnSb8Cu4ZPbSb16Sn16Cu2ZCuSn10P1(10-1錫青銅)ZPbSb15Sn56Cu3Cd2ZCuSn5Pb5Zn5(5-5-5錫青銅)ZCuPb30(30鉛青銅)ZCuAl10Fe3(10-3鋁青銅)15121015412251230831515101558520601525802011151135351134425552錫青銅鉛青銅鋁青銅最大許用值①性能比較②

平穩(wěn)載荷用于高速、重載下工作的重要軸承，變載荷下易于疲勞，價貴。用于中速、中等載荷作的軸承，不宜受顯著沖擊?？勺鳛殄a銻軸承合金的代用品。用于中速重載及受變載荷的軸承用于中速中載的軸承用于高速、重載軸承，承受變載和沖擊最宜用于潤滑充分的低速重載軸承說明沖擊載荷[p][v][pv]Mpam/sMpaXm/s抗咬順應性耐蝕疲勞粘性嵌入性性強度注：①[pv]為不完全潤滑下的許用值②性能比較：1~5依次由佳到差作者：續(xù)表12-1常用軸瓦及軸承襯材料的性能材料牌號類別（名稱）黃銅鋁基軸承合金ZCuZn16Si4(16-4硅黃銅)2%鋁錫合金鋁-硅-鎘鍍層HT300HT150HT25020~3514--431214~35----12221221055110.1~63~0.750.3~0.454511三元電鍍合金銀鍍層灰鑄鐵最大許用值①性能比較②

用于低俗、中載軸承用于高速、中載軸承，是較新的軸承材料，強度高、耐腐蝕、表面性能好?？捎糜谠鰤簭娀裼蜋C軸承宜用于低速、輕載的不重要軸承說明[p][v][pv]Mpam/sMpaXm/s抗咬順應性耐蝕疲勞粘性嵌入性性強度注：①[pv]為不完全潤滑下的許用值②性能比較：1~5依次由佳到差1011055111~42~0.5--4511ZCuZn40Mn4(40-2錳黃銅)28~35----2311耐磨鑄鐵鍍鉛錫青銅作中間層，再鍍10~30μm三元減摩層，疲勞強度高，嵌入性好鍍銀，上附薄層鉛再鍍銦，用于飛機發(fā)動機、柴油有軸承作者：1、軸瓦是軸承中與軸頸直接接觸的部分；4、軸瓦在外形結(jié)構(gòu)、定位、油槽開設(shè)和配合等方面采用不同的形式以適應不同的工作要求3、軸瓦應具有一定的強度和剛度，在軸承中定位可靠，便于輸入潤滑劑，容易散熱，并且裝拆、調(diào)整方便；2、為節(jié)省材料，常將軸瓦做成雙層或三的，即以鋼、鑄鐵或青銅作瓦背，并在上面澆注一層或兩層很薄的減摩材料。此薄層稱為軸承襯；?！?2-4滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu)作者：§12-4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，可修復性差?？梢灾苯訌妮S的中部安裝和拆卸，可修復。軸瓦的類型整體軸套對開式軸瓦作者：§12-4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研制薄壁軸瓦研制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，可降低對軸承座孔的加工精度要求。作者：§12-4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研制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。軸瓦襯強度不足，故采用多材料制作軸瓦。厚壁薄壁整體式對開式作者：研制§12-4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作者：研制----將軸瓦一端或兩端做凸緣。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。作者：研制研制研制研制緊定螺釘周向定位銷釘三、軸瓦的油孔和油槽作用：把潤滑油導入軸頸和軸承所構(gòu)成的運動副表面。進油孔油槽F作者：研制研制研制研制開孔原則：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，應留有適當?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δδ單軸向油槽在最大油膜厚度處φa作者：§12-5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。１．當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：作者：１．當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：２．所用潤滑脂的滴點，一般應較軸承的工作溫度高約20～30℃，以免工作時潤滑脂過多地流失。３．在有水淋或潮濕的環(huán)境下，應選擇防水性能強的鈣基或鋁基潤滑脂。在溫度較高處應選用鈉基或復合鈣基潤滑脂。作者：表12-4滑動軸承潤滑脂的選擇壓力(強)p/Mpa軸頸圓周速度v/(m/s)最高工作溫度℃選用的牌號≤1.0≤1753號鈣基脂1.0~6.50.5~5552號鈣基脂≥6.5≤0.5753號鈣基脂≤6.50.5~51202號鈣基脂≥6.5≤0.51101號鈣鈉基脂1.0~6.5≤1-55~110鋰基脂>6.50.5602號壓延機脂注：1)在潮濕環(huán)境，溫度在75~120的條件下，應考慮選用鈣-鈉基潤滑脂；2)在潮濕環(huán)境，溫度在75以下，沒有3號鈣基脂時也可以用鋁基脂；3)工作溫度在110~120可選用鋰基脂或鋇基脂；4)集中潤滑時，稠度要小些。作者：研制但p<10Mpa時可忽略。變化很小0.080.070.060.050.040.030.020.0130405060708090℃η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)載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油；→η↓ →η↑ 粘--溫圖L-TSA32L-TSA32L-TSA32L-TSA32二、潤滑油及其選擇3)高溫時，粘度應高一些；低溫時，粘度可低一些。作者：研制表12-5滑動軸承潤滑油的選擇<0.1L-AN68、110、150<0.1L-AN1500.1~0.3L-AN68、1100.1~0.3L-AN100、1500.3~2.5L-AN46、680.3~0.6L-AN1002.5~5L-AN32、460.3~1.2L-AN68、1005~9.0L-AN15、22、321.2~2.0L-AN68>9.0L-AN7、10、15軸徑圓周速度平均壓力軸徑圓周速度平均壓力m/sp<3Mpam/sp<(3~7.5)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<60℃

作者：聚氟乙烯樹脂適用場合：用于潤滑油不能勝任工作的場合，如高溫、低速重載、有環(huán)境清潔要求。石墨二流化鉬（MoS2）---性能穩(wěn)定、t>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(-60~300℃)，但遇水性能下降。-----摩擦系數(shù)低，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。其應用日漸廣泛三、固體潤滑劑及其選擇特點：可在滑動表面形成固體膜。作者：§12-6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)計準則工作狀態(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)計準則：保證邊界膜不破裂。因邊界膜強度與溫度、軸承材料、軸頸和軸承表面粗糙度、潤滑油供給等有關(guān)，目前尚無精確的計算方法，但一般可作條件性計算。校核內(nèi)容：２．驗算摩擦發(fā)熱pv≤[pv]；３．驗算滑動速度v≤[v]。１．驗算平均壓力p≤[p]，以保證強度要求；作者：研制二、徑向滑動軸承的設(shè)計計算已知條件：外加徑向載荷F(N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)及軸頸直徑d(mm)驗算及設(shè)計：１.驗算軸承的平均壓力p２.驗算摩擦熱:軸承的發(fā)熱量與其單位面積上的摩擦功耗fpv成正比，限制pv值就是限制軸承的溫升v—軸頸圓周速度，m/s；B----軸瓦寬度，[p]----許用壓強。見下頁p=≤[p]FBdFdn

[pv]—軸承材料的許用值。見下頁pv=·

FBdπdn60×1000≤[pv]n—軸速度，m/s；作者：3。驗算滑動速度vv≤[v]對于p、pv演算均合格的軸承，由于滑動速度過高，也會加速磨損而使軸承報廢，因為p只是平均壓力，實際上，在軸發(fā)生彎曲或不同心等引起的一系列誤差及振動的影響下，軸承邊緣可能產(chǎn)生相當高的壓力，因而局部的pv值還會超過許用值。作者：表12-1常用軸瓦及軸承襯材料的性能材料牌號類別（名稱）錫基軸承合金鉛基軸承合金ZSnSb11Cu6ZSnSb8Cu4ZPbSb16Sn16Cu2ZCuSn10P1(10-1錫青銅)ZPbSb15Sn56Cu3Cd2ZCuSn5Pb5Zn5(5-5-5錫青銅)ZCuPb30(30鉛青銅)ZCuAl10Fe3(10-3鋁青銅)15121015412251230831515101558520601525802011151135351134425552錫青銅鉛青銅鋁青銅最大許用值①性能比較②

平穩(wěn)載荷用于高速、重載下工作的重要軸承，變載荷下易于疲勞，價貴。用于中速、中等載荷作的軸承，不宜受顯著沖擊?？勺鳛殄a銻軸承合金的代用品。用于中速重載及受變載荷的軸承用于中速中載的軸承用于高速、重載軸承，承受變載和沖擊最宜用于潤滑充分的低速重載軸承說明沖擊載荷[p][v][pv]Mpam/sMpaXm/s抗咬順應性耐蝕疲勞粘性嵌入性性強度注：①[pv]為不完全潤滑下的許用值②性能比較：1~5依次由佳到差作者：研制3.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ZCuAl10Fe3[p]Mpa[pv]Mpa.m/s平穩(wěn)沖擊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]作者：研制研制４．選擇配合一般可選:H9/d9或H8/f7、H7/f6

二、止推滑動軸承的計算≤[p]當z>1時，考慮各環(huán)承載的不均勻性，[p]、[pv]應降低50%。Fd1d2Fd1d2已知條件：外加軸向載荷Fa(N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)軸環(huán)直徑d2和軸承孔直徑d1以及軸環(huán)數(shù)目z1)驗算軸承的平均壓力；3)驗算pv值z--軸環(huán)數(shù)作者：表12-7止推滑動軸承的[p]、[pv]未淬火鋼青銅4.0~5.01~2.5鑄鐵2.0~2.5[p][pv]軸承合金5.0~6.0淬火鋼軸承合金8.0~9.01~2.5青銅7.5~8.0淬火鋼12~15Mpa.m/sMpa軸環(huán)端面、凸緣軸承作者：研制研制FFFF先分析平行板的情況。板B靜止，板A以速度向左運動，板間充滿潤滑油，無載荷時，液體各層的速度呈三角形分布，近油量與處油量相等，板A不會下沉。但若板A有載荷時，油向兩邊擠出，板A逐漸下沉，直到與B板接觸。v研制F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?！?2-7液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計計算ABAB作者：研制研制研制FFFF如兩板不平行板。板間間隙呈沿運動方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A有載荷，當板A運動時，兩端速度若程虛線分布，則必然進油多而出油少。由于液體實際上是不可壓縮的，必將在板內(nèi)擠壓而形成壓力，迫使進油端的速度往內(nèi)凹，而出油端的速度往外鼓。進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，進出油量相等，同時間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷平衡，板A不會下沉。這說明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運動而產(chǎn)生的壓力油膜稱為動壓油膜。各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過渡到凸三角形，中間必有一個位置呈三角形分布。v研制F

v

vvh1aah2ccvvh0bbF一、動壓潤滑的形成原理和條件§12-7液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計計算作者：形成動壓油膜的必要條件：1.相對滑動的兩表面之間必須形成收斂的楔形空間3.潤滑油必須有一定的粘度，供油要充分。2.被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對滑動速度，其運動方向必須保證潤滑油從大截面流進，從小截面出來。作者：研制二、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（Navier－Stokes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)?！黧w滿足牛頓定律，即；τ=ηdudyB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作者：研制▲

軸承的孔徑D和軸頸的直徑d名義尺寸相等；直徑間隙Δ是公差形成的?！S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?！S頸最終的平衡位置可用φa和偏心距e來表示?！S承工作能力取決于hlim，它與η、ω、Δ和F等有關(guān)，應保證hlim≥[h]。F∑Fy=F∑Fx≠0∑Fy=F∑Fx=0徑向滑動軸承動壓油膜的形成過程：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eφahlim作者：研制三、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=δ－e＝

rψ(1-χ)

定義:χ＝e/δ為偏心率直徑間隙：Δ＝D－d半徑間隙：δ＝R－r＝Δ/2定義連心線OO1為極坐標的極軸：相對間隙：ψ

＝δ/r＝Δ/d

hlim穩(wěn)定工作位置如圖所示，連心線與外載荷的方向形成一偏位角，eφah0設(shè)軸孔半徑為：R,r直徑為：D，d，偏心距:e偏位角：φa在三角形中有：R2

＝e2+（r+h)2–2e(r+h)cosφ

hDd作者：略去二次微量，并取根號為正號，得：任意位置油膜厚度：將dx=rdφ,v=rω，h0,h代入上式得：壓力最大處的油膜厚度：φ0為壓力最大處的極角。=6ηvdxdph0-hh3將一維雷諾方程：改寫成極坐標的形式積分得：作者：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。作者：研制研制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=1研制FdD……B/d=∞

作者：研制研制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)的含義作者：表12-8有限寬度滑動軸承的承載量系數(shù)Cp0.30.40.50.60.650.70.750.800.850.900.9250.950.9750.990.30.0520.08260.1280.2030.2590.3470.4750.6991.1222.0743.3525.7315.1550.520.40.08930.1410.2160.3390.4310.5730.7761.0791.7753.1955.0558.39321.0065.260.50.1330.2090.3170.4930.6220.8191.0981.5722.4284.2616.61510.70625.6275.860.60.1820.2830.4270.6550.8191.0701.4182.0013.0365.2147.95612.6429.1783.210.60.2340.3610.5380.8161.0141.3121.7202.3993.5806.0299.07214.1431.8888.900.70.2870.4390.6470.9721.1991.5381.952.7544.0536.7219.99215.3733.9992.890.80.3390.5150.7541.1181.3711.7452.2483.0674.4597.29410.75316.3735.6696.350.90.3910.5890.8531.2531.5281.9292.4693.3724.8087.77211.3817.1837.0098.951.00.4400.6580.9471.3771.6692.0972.6643.5805.1068.18611.9117.8638.12101.151.10.4870.7231.0331.4891.7962.2472.8383.7875.3648.53312.3518.4339.04102.901.20.5290.7841.1111.5901.9122.3792.9903.9685.5868.83112.7318.9139.81104.421.30.6100.8911.2481.7632.0992.6003.2424.2665.9479.30413.3419.6841.07106.841.40.7631.0011.4832.0702.4462.9813.6714.7786.5410.09114.3420.9743.11110.79承載量系數(shù)Cp相對偏心率χB/d作者：四、最小油膜厚度動力潤滑軸承的設(shè)計應保證：hmin≥[h]其中：[h]=S(Rz1+Rz2)S——安全系數(shù)，常取S≥2。一般軸承可取為3.2μm和6.3μm，或1.6μm和3.2μm。重要軸承可取為0.8μm和1.6μm，或0.2μm和0.4μm。Rz1、Rz2——分別為軸頸和軸承孔表面粗糙度十點高度?？紤]表面幾何形狀誤差和軸頸撓曲變形等加工方法、表面粗糙度及表面微觀不平度十點高度Rz加工方法表面粗糙度代號研磨、拋光、超精加工等Rz/μm106.33.21.60.80.40.20.10.05鉆石刀鏜頭、鏜磨鉸、精磨，刮(每平方厘米3~5個點)精車或精鏜，中等磨光，刮(每平方厘米1.5~個點)3.21.60.80.40.20.10.050.0250.012hmin=rψ(1-χ)作者：五、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=fρvW式中:q----潤滑油流量m3/s；ρ----滑油密度kg/m3；c

----潤滑油的比熱容，J/(kg.℃)；