機械設(shè)計滑動軸承

機械設(shè)計滑動軸承第1頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一1第4章摩擦、磨損及潤滑第2頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一2滑動軸承§4-1摩擦（潤滑狀態(tài)）圖3-11.干摩擦：表面間無潤滑劑或保護膜的純金屬間的摩擦；2.邊界摩擦：表面被吸附在表面的邊界膜隔開；4.混合摩擦：3.流體摩擦：表面被流體完全隔開，摩擦性能取決于內(nèi)部分子間的粘性阻力第3頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一3第4頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一4第5頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一5滑動軸承摩擦（潤滑狀態(tài)）2.邊界摩擦（潤滑）：表面被吸附在表面的邊界膜隔開；按邊界膜形成機理，邊界膜分為：

吸附膜——潤滑劑中分子吸附在金屬表面而形成的邊界膜；化學(xué)反應(yīng)膜——潤滑劑中以原子形式存在的S、Al、P元素與金屬反應(yīng)生成化合物，在金屬表面形成的薄膜。反應(yīng)膜具有較高的熔點，比吸附膜穩(wěn)定。第6頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一6滑動軸承3.混合摩擦(潤滑)：摩擦表面間處于邊界摩擦與流體摩擦的混合狀態(tài)時.4.流體摩擦(潤滑)：摩擦表面間的潤滑模厚度大到足以將兩個表面的輪廓峰完全隔開.第7頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一7北方交大考研試題干摩擦?xí)r,摩擦力與所受載荷及表面接觸面積的關(guān)系為:A.與表面面積無關(guān)而與載荷成正比;B.與表面面積有關(guān)而與載荷無關(guān);C.與表面面積有關(guān)而與載荷成正比.第8頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一8北京理工大學(xué)考研試題零件表面在混合潤滑狀態(tài)時的摩擦系數(shù)比液體潤滑狀態(tài)時的摩擦系數(shù)

。A.大；B.小；C.可能大，可能?。籇.相等。第9頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一9§4-2磨損第10頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一10按磨損機理可分為：1.粘著磨損：“冷焊”后，表面材料的脫離及遷移；2.磨粒磨損：摩擦面間的游離顆粒，起到微切削作用；3.疲勞磨損：疲勞點蝕；4.沖蝕磨損：流動液體、氣體所夾硬質(zhì)物體顆粒引起5.化學(xué)磨損（腐蝕磨損）：機械作用及化學(xué)或電化學(xué)作用共同引起的磨損；

第11頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一11§4-3潤滑劑、添加劑和潤滑方法（一）潤滑劑1.潤滑油潤滑油的主要指標(biāo)（1）粘度:

流體抵抗變形的能力，標(biāo)志著流體內(nèi)摩擦阻力的大小。

a）動力粘度

b)運動粘度

v=0vhvxzh第12頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一12a）動力粘度牛頓粘性定律：在流體中任意點處的切應(yīng)力均與該處流體的速度梯度成正比。

u=0Uhuxy剪切應(yīng)力動力粘度速度梯度h第13頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一13b）運動粘度與動力粘度的換算關(guān)系：動力粘度：主要用于流體動力計算。Pa·s運動粘度：使用中便于測量。m2/s粘—溫曲線見圖4-92.油性（潤滑性）：潤滑油在摩擦表面形成各種吸附膜和化學(xué)反應(yīng)膜的性能；3.潤滑油主要指標(biāo)：閃點:油氣遇火焰即能發(fā)出閃光的最低溫度;要求工作溫度低于閃點30-40°C(油高溫工作指標(biāo))凝點:不能再自由流動的最高溫度.(油低溫工作指標(biāo))密度第14頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一14（三）潤滑劑的添加劑耐磨損添加劑：抗磨損；極壓添加劑：提高抗膠合性；油性添加劑：提高邊界潤滑的油膜強度；（二）潤滑脂的主要指標(biāo)1.針入度：重1.5N的錐體，于25°C恒溫下5s后刺入的深度；2.滴點：在規(guī)定的加熱條件下，潤滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測量杯的孔口滴下第一滴時的溫度。工作溫度應(yīng)低于滴點20°C第15頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一15§4-4流體潤滑原理簡介（一）流體動力潤滑：兩相對運動的摩擦表面借助于相對速度而產(chǎn)生的粘性流體膜來平衡外載荷；（二）彈性流體動力潤滑：高副接觸中，接觸應(yīng)力使表面產(chǎn)生局部彈性變形，在接觸區(qū)形成彈性流體動力潤滑狀態(tài)；（三）流體靜力潤滑：將加壓后的流體送入摩擦表面之間，利用流體靜壓力來平衡外載荷；第16頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一16vVxyVvV=0F

油壓p分布曲線vv§4-4流體動壓潤滑的基本理論—雷諾方程h0第17頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一17流體靜力潤滑：向兩運動表面輸入壓力油；流體動力潤滑：利用兩運動表面形成收斂的楔行間隙、相對速度及潤滑油粘度，形成壓力膜;vUxyF

油壓p分布曲線v楔效應(yīng)第18頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一18形成流體動壓潤滑的必要條件1.兩工作表面間必須構(gòu)成收斂的楔形間隙；2.兩工作表面間必須充滿有一定粘度的潤滑油或其它流體；3.兩工作表面必須有一定的相對滑動速度；4.運動方向必須保證能帶動潤滑油從大截面流進，小截面流出。第19頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一19北京航空航天大學(xué)考研試題流體動壓潤滑軸承形成動壓潤滑的必要條件是：（1）（2）（3）（4）第20頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一20第十二章滑動軸承第21頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一21第十二章滑動軸承§12-1概述（一）目前滑動軸承應(yīng)用的主要場合：

1.轉(zhuǎn)速極高的軸承

2.載荷特重的軸承

3.沖擊很大的軸承

4.要求特別精密的軸承

第22頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一22（二）軸承分類軸承：滑動軸承、滾動軸承滑動軸承：徑向軸承、止推軸承按液體潤滑承載機理分：液體動壓軸承、液體靜壓軸承第23頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一23滑動軸承：徑向軸承、止推軸承第24頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一24§12-2徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)整體式徑向滑動軸承對開式徑向滑動軸承圖15-18斜剖分式徑向滑動軸承第25頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一25第26頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一26第27頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一27第28頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一28第29頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一29§12-2徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)調(diào)心滑動軸承

可調(diào)間隙的滑動軸承第30頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一30滑動軸承§12-2徑向滑動軸承結(jié)構(gòu)

多油楔軸承第31頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一31§12-3滑動軸承的失效形式及常用材料（一）滑動軸承的失效形式和材料磨粒磨損膠合(咬粘)刮傷、疲勞剝落、腐蝕（二）對材料性能的要求良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘(膠合)性;良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性;足夠的強度和抗腐蝕能力;良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟性等.第32頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一32

（三）滑動軸承的常用材料

表12-21.軸承合金：錫、鉛、銻、銅合金，僅用于軸承襯2.銅合金:青銅廣泛應(yīng)用3.鋁基軸承合金4.灰鑄鐵及耐磨鑄鐵：經(jīng)濟、耐磨5.多孔質(zhì)金屬材料：粉末冶金，含油軸承6.非金屬材料第33頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一33§12-4軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)整體式軸瓦和剖分式軸瓦軸瓦由1~3層制成第34頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一34第35頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一35第36頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一36滑動軸承§12-4軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)：由1~3層材料制成軸瓦內(nèi)表面結(jié)構(gòu)

第37頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一37滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu)圖12-7軸瓦的固定整體式軸瓦第38頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一38滑動軸承§12-4軸瓦結(jié)構(gòu)

油溝與油槽的位置

油槽的尺寸可查相關(guān)的手冊。軸向油槽周向油槽油孔第39頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一39滑動軸承油溝與油槽的位置

不要開在軸承的承載區(qū)內(nèi)，否則將急劇降低軸承的承載能力第40頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一40第41頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一41

§12-5滑動軸承潤滑劑的選用（一）潤滑脂及其選擇原則

1.高壓低速，針入度小品種，反之針入度大；

2.潤滑脂滴點應(yīng)比軸承工作溫度高20-30°C；

3.潮濕環(huán)境選鈣基或鋁基潤滑脂；高溫工作選鈉基或復(fù)合鈣基潤滑脂。（二）潤滑油及其選擇原則1.高速低壓選粘度較低的油；反之選粘度較高油；2.高溫工作的軸承（t>60°C）油粘度應(yīng)高些；3.不完全液體潤滑軸承潤滑油選擇見表12-4；4.液體動壓軸承潤滑油選擇見表4-1。

第42頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一42

§12-6不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計計算（混合潤滑滑動軸承的條件性計算）

（一）徑向滑動軸承的計算

（上式中各參數(shù)見表12-2）4.選取滑動軸承的配合：H9/d9、H8/f7、H7/f6

第43頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一43（混合潤滑滑動軸承的條件性計算）

（二）止推滑動軸承的計算

（上式中各參數(shù)見表12-6）第44頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一44中南大學(xué)考研試題設(shè)計計算非液體滑動軸承時要驗算:1)其目的是

;2)其目的是

;3)其目的是

;第45頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一45§12-6推力（止推）滑動軸承結(jié)構(gòu)V圖15-25動壓推力滑動軸承第46頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一46

a單向旋轉(zhuǎn)b雙向旋轉(zhuǎn)c可傾瓦推力軸承

軸承表面由多組斜面——平面組成，當(dāng)軸低速旋轉(zhuǎn)時依靠平面接觸承載，當(dāng)以工作速度旋轉(zhuǎn)時依靠斜面形成液體動壓潤滑。§12-6推力滑動軸承結(jié)構(gòu)第47頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一47§12-6混合潤滑滑動軸承的條件性計算

（二）止推滑動軸承的計算

a)實心式b)空心式c)單環(huán)式d)多環(huán)式第48頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一48§12-7液體動壓徑向滑動軸承的設(shè)計計算1.流體動力潤滑基本方程2.徑向滑動軸承形成動力潤滑過程

a)靜止b)啟動c)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)Ff第49頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一492.徑向滑動軸承的