機(jī)械設(shè)計(jì)第十二章

機(jī)械設(shè)計(jì)第十二章第1頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動(dòng)軸承概述1

根據(jù)摩擦性質(zhì)分→滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承

滾動(dòng)軸承→摩擦系數(shù)小、啟動(dòng)阻力小、已標(biāo)準(zhǔn)化→應(yīng)用較廣

使用滑動(dòng)軸承場(chǎng)合：1.工作轉(zhuǎn)速很高，如汽輪發(fā)電機(jī)。2.要求對(duì)軸的支承位置特別精確，如精密磨床。3.承受巨大的沖擊與振動(dòng)載荷，如軋鋼機(jī)。4.特重型的載荷，如水輪發(fā)電機(jī)。5.根據(jù)裝配要求必須制成剖分式的軸承，如曲軸軸承。6.在特殊條件下工作的軸承，如軍艦推進(jìn)器的軸承。7.徑向尺寸受限制時(shí)，如多輥軋鋼機(jī)。

12-1滑動(dòng)軸承概述第2頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動(dòng)軸承分類：按承受載荷方向分：徑向軸承、止推軸承按潤(rùn)滑狀態(tài)分：流體潤(rùn)滑、不完全流體潤(rùn)滑、自潤(rùn)滑按承載機(jī)理分：流體動(dòng)力潤(rùn)滑、流體靜力潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)內(nèi)容1.軸承的形式和結(jié)構(gòu)選擇2.軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料選擇3.軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定4.軸承工作能力及熱平衡計(jì)算第3頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)整體式徑向滑動(dòng)軸承特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。軸承座整體軸套螺紋孔油杯孔因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。只能從沿軸向裝入或拆出。12-2滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)第4頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)對(duì)開式徑向滑動(dòng)軸承對(duì)開式軸承(整體軸套)對(duì)開式軸承(剖分軸套)特點(diǎn)：軸瓦磨損后可以用減少剖分面處的墊片厚度來調(diào)整軸承間隙，調(diào)整后應(yīng)修刮軸瓦內(nèi)孔第5頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)止推滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)空心式：接觸面上壓力分布較實(shí)心式均勻單環(huán)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑方便，廣泛用于低速、輕載場(chǎng)合多環(huán)式：能承受較大軸向載荷，還可承受雙向軸向載荷。各環(huán)間載荷分布不均，單位面積的承載能力比單環(huán)式低50%?？招氖絾苇h(huán)式多環(huán)式第6頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料1(一)滑動(dòng)軸承失效形式1.磨粒磨損進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒(如灰塵、砂粒等)有的嵌入軸承表面，有的游離于間隙中并隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，它們都將對(duì)軸頸和軸承表面起研磨作用。2.刮傷

進(jìn)入軸承間隙中的硬顆?；蜉S頸表面粗糙的輪廓峰頂，在軸瓦上劃出線狀傷痕，導(dǎo)致軸承因刮傷而失效。3.咬粘(膠合)

當(dāng)軸承溫升過高，載荷過大，油膜破裂時(shí)，或在潤(rùn)滑油供應(yīng)不足情況下，軸頸和軸承的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面材料發(fā)生粘附和遷移，從而造成軸承損壞。咬粘有時(shí)甚至可能導(dǎo)致相對(duì)運(yùn)動(dòng)中止。12-3滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料第7頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月4.疲勞剝落在載荷反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑動(dòng)方向垂直的疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展后，造成軸承襯材料的剝落。5.腐蝕潤(rùn)滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)對(duì)軸承材料有腐蝕性，特別是對(duì)鑄造銅鉛合金中的鉛，易受腐蝕而形成點(diǎn)狀的脫落。磨損劃傷膠合疲勞裂紋與剝落第8頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料2二、滑動(dòng)軸承的材料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。應(yīng)滿足以下要求：

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。

抗咬粘性：材料的耐熱性與抗粘附性。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(dòng)表面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。軸承襯第9頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月磨合性：軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互吻合的表面形狀和粗糙度的能力。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?；瑒?dòng)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-石墨橡膠木材第10頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)軸承合金（白合金、巴氏合金）

材料：錫、鉛、銻、銅等金屬的合金，錫或鉛為基體優(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、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)：價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差使用方法：作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。工作溫度120℃不能單獨(dú)使用第11頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)銅合金優(yōu)點(diǎn)：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)250℃。缺點(diǎn)：可塑性差、不易跑合、相配軸徑必須淬硬。使用方法：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。

鉛青銅→高速重載錫青銅→中速重載鋁青銅→低速重載第12頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)鋁基合金有相當(dāng)好的耐腐蝕合和較高的疲勞強(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。(4)鑄鐵用于不重要、低速輕載軸承。(5)多孔質(zhì)金屬材料用粉末冶金法制作的軸承，具有多孔組織，可存儲(chǔ)潤(rùn)滑油?？捎糜诩佑筒环奖愕膱?chǎng)合。第13頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(6)非金屬材料

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(rùn)滑。導(dǎo)熱性差、膨脹系數(shù)大、容易變形?？勺鳛檩S承襯粘復(fù)在金屬軸瓦上使用。

碳-石墨：是電機(jī)電刷常用材料，具有自潤(rùn)滑性，用于不良環(huán)境中。

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)，可用水潤(rùn)滑。常用于潛水泵、沙石清洗機(jī)、鉆機(jī)等有泥沙的場(chǎng)合。

木材：具有多孔結(jié)構(gòu)，可在灰塵極多的環(huán)境中使用。第17頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月12-4軸瓦結(jié)構(gòu)(一)軸瓦的形式和構(gòu)造

整體軸套(需從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差)單層、雙層或多層材料的卷制軸套，只適用于薄壁軸瓦，具有很高的生產(chǎn)率。

第18頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)開式軸瓦(可直接從軸中部安裝和拆卸，可修復(fù))

厚壁軸瓦：具有足夠的強(qiáng)度和剛度，可降低對(duì)軸承座孔的加工精度要求。第19頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月

薄壁軸瓦：節(jié)省材料，但剛度不足，故對(duì)軸承座孔的加工精度要求高。鑄造軸瓦：鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)均可，適用于厚壁軸瓦。第20頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)3(二)軸瓦的定位目的：防止軸瓦相對(duì)于軸承座產(chǎn)生軸向和周向的相對(duì)移動(dòng)。軸向定位：周向定位：

凸緣軸瓦一端或兩端做凸緣緊定螺釘緊定螺釘（也可做軸向定位）軸瓦圓柱銷軸承座銷釘（也可做軸向定位）

第21頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)4(三)軸瓦的油孔及油槽目的：把潤(rùn)滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面。原則：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；軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠头饷?。單軸向油槽開在非承載區(qū)（在最大油膜厚度處）雙軸向油槽開在非承載區(qū)（在軸承剖分面上）雙斜向油槽（用于不完全液體潤(rùn)滑軸承）第22頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇112-5滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選用一、潤(rùn)滑脂及其選擇特點(diǎn)：無流動(dòng)性，無冷卻效果。適用場(chǎng)合：要求不高、難以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸承中。選擇原則：1.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。2.所用潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高約20～30℃，以免工作時(shí)潤(rùn)滑脂過多地流失。3.水淋或潮濕環(huán)境下，應(yīng)選擇防水性能強(qiáng)的鈣基或鋁基潤(rùn)滑脂。在溫度較高處應(yīng)選用鈉基或復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂。第23頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月二、潤(rùn)滑油及其選擇特點(diǎn)：有良好的流動(dòng)性，可形成動(dòng)壓、靜壓或邊膜界潤(rùn)滑膜。適用場(chǎng)合：不完全液體滑動(dòng)軸承和完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承。選擇原則：1.主要考慮潤(rùn)滑油的粘度。2.轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)，油的粘度應(yīng)低一些；反之，粘度應(yīng)高一些。3.高溫時(shí)，粘度應(yīng)高一些；低溫時(shí)，粘度可低一些。第24頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月三、固體潤(rùn)滑劑及其選擇特點(diǎn)：可在滑動(dòng)表面形成固體膜。適用場(chǎng)合：有特殊要求的場(chǎng)合，如環(huán)境清潔要求處、真空中或高溫中。常用類型：二硫化鉬，碳-石墨，聚四氟乙烯等。使用方法：涂敷、粘結(jié)或燒結(jié)在軸瓦表面；制成復(fù)合材料，依靠材料自身的潤(rùn)滑性能形成潤(rùn)滑膜。第25頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算112-6不完全流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則工作狀態(tài)：采用潤(rùn)滑脂、油繩或滴油潤(rùn)滑，無法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界潤(rùn)滑或混合摩擦潤(rùn)滑。失效形式：邊界油膜破裂。

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證邊界膜不破裂。計(jì)算類型：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(rùn)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。第26頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算2二、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：徑向載荷F(N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min)、軸頸直徑d(mm)1.驗(yàn)算軸承的平均壓力p(MPa)B—軸承寬度，mm（根據(jù)寬徑比B/d確定）

[p]—軸瓦材料的許用壓力，MPa。2.驗(yàn)算軸承的pv(單位為MPa·m/s)值軸承的發(fā)熱量與其單位面積上的摩擦功耗fpv成正比(f是摩擦系數(shù))，限制pv值就是限制軸承的溫升。v—軸頸圓周速度，m/s；[pv]—軸承材料的pv許用值第27頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3.驗(yàn)算滑動(dòng)速度v(m/s)[v]—材料的許用滑動(dòng)速度4.選擇配合一般可選H9/d9或H8/f7、H7/f6第28頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算已知：軸承所受軸向載荷Fa(單位為N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(單位為r/min)、軸環(huán)直徑d2和軸承孔直徑d1(單位為mm)以及軸環(huán)數(shù)目。1.驗(yàn)算軸承的平均壓力p(單位為MPa)[p]﹣許用應(yīng)力，多環(huán)比單環(huán)降低50%。第29頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2.驗(yàn)算軸承的pv(單位為MPa·m/s)值軸承的環(huán)形支承面平均直徑處的圓周速度v為第30頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月12-7液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程方程假設(shè)如下：流體滿足牛頓定律流體的流動(dòng)是層流忽略壓力對(duì)流體粘度的影響略去慣性力及重力的影響流體不可壓縮流體中的壓力在各流體層之間保持為常數(shù)第31頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月在以上假設(shè)下，從兩平板所構(gòu)成的楔形空間中，取某一層液體的一部分作為單元體，通過建立平衡方程和給定邊界條件，可得一維雷諾方程：η﹣動(dòng)力粘度v﹣速度h﹣油膜高度h0﹣壓力最高處油膜高度bc段：壓力逐漸降低ab段：壓力逐漸累加第32頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月流體動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件是：1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間構(gòu)成楔形空間。2.楔形空間中充滿具有粘性的液體。3.兩板相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，應(yīng)使液體在粘性力的作用下由楔形空間的大端流向楔形空間的小端。第33頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)徑向滑動(dòng)軸承形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑時(shí)的過程靜止時(shí)→軸頸與軸承孔有間隙→形成楔形空間速度較低時(shí)→軸頸在摩擦力作用下沿孔壁向右爬升轉(zhuǎn)速↑→軸頸表面的圓周速度↑→帶入楔形空間的油量↑→右側(cè)楔形油膜產(chǎn)生的動(dòng)壓力↑→將軸頸向左浮起→軸承處于流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)→摩擦系數(shù)達(dá)到最小值視頻第34頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)徑向滑動(dòng)軸承的主要幾何關(guān)系軸承和軸頸的連心線OO1，與外載荷F(載荷作用在軸頸中心上)的方向形成一偏位角φa。軸承孔和軸頸的直徑分別用D和d表示，則軸承直徑間隙為Δ=D﹣d半徑間隙δ

δ＝R－r＝Δ/2直徑間隙與軸頸直徑之比稱為相對(duì)間隙ψψ＝δ/r＝Δ/d第35頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月軸頸在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中心O與軸承中心O1的距離，稱為偏心距e。偏心距與半徑間隙的比值，稱為偏心率XΧ=e/δ最小油膜厚度為hmin=δ－e第36頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月采用極坐標(biāo)，取軸頸中心O為極點(diǎn)，連心線OO1為極軸，對(duì)應(yīng)于任意角的油膜厚度為h，h的大小可在△AOO1中應(yīng)用余弦定理求得R2=e2+(r+h)2-2e(r+h)cosφ整理后并略去微量(e/R)2sin2φ，得h=δ(1+Χcosφ)δ﹣半徑間隙δ＝R－r

X﹣偏心率Χ=e/δ在壓力最大處的油膜厚度h0為h=δ(1+Χcosφ0)第37頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月(四)徑向滑動(dòng)軸承工作能力計(jì)算簡(jiǎn)介1.軸承的承載能力計(jì)算和承載量系數(shù)假設(shè)軸承為無限寬，可以認(rèn)為潤(rùn)滑油沿軸向沒有流動(dòng)。將一維雷諾方程改寫成極坐標(biāo)表達(dá)形式從油膜起始角φ1，到任意角φ進(jìn)行積分，得任意角位置的壓力為壓力Pφ在外載荷方向上的分量為第38頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月積分可得軸承單位寬度上的油膜承載力理論上將Py乘軸承寬度可得油膜承載能力，實(shí)際由于油可能從軸承兩端泄漏，壓力沿軸向呈拋物線分布。第39頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月油膜沿軸承寬度上的壓力分布表達(dá)式為py﹣無限寬度軸承沿軸單位寬度上的油膜壓力C′﹣取決于寬徑比和偏心率的系數(shù)對(duì)于有限寬度軸承，油膜的總承載能力為Cp﹣承載量系數(shù)，計(jì)算很困難，工程上可查表確定。η﹣動(dòng)力粘度ω﹣角速度d﹣軸半徑

B﹣軸承寬度ψ﹣相對(duì)間隙＝δ/r＝Δ/d第40頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月偏心率↑→CP↑第41頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算62.最小油膜厚度hmin其他條件不變，hmin越小則偏心率越大，軸承的承載能力就越大。但hmin不能無限縮小，它受到軸頸和軸承表面粗糙度、軸的剛性及軸承與軸頸的幾何形狀誤差等的限制。動(dòng)力潤(rùn)滑軸承的設(shè)計(jì)應(yīng)保證：hmin≥[h][h]=4S(Ra1+Ra2)S﹣安全系數(shù)，考慮表面幾何形狀誤差和軸頸撓曲變形等，常取S≥2。對(duì)于一般軸承可取為0.8μm和1.6μm，0.4μm和0.8μm。對(duì)于重要軸承可取為0.2μm和0.4μm，或0.05μm和0.1μm。Ra1、Ra2﹣分別為軸頸和軸承孔表面粗糙度

第42頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3.軸承的熱平衡計(jì)算熱平衡方程：產(chǎn)生的熱量=散失的熱量Q=Q1+Q2

q﹣潤(rùn)滑油流量 ρ﹣滑油密度c﹣潤(rùn)滑油的比熱容 ti﹣油入口溫度to﹣油出口溫度 αs﹣表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)摩擦熱 Q=fFv潤(rùn)滑油帶走的熱 Q1=qρc(to-ti)軸承散發(fā)的熱 Q2=αsπdB(to-ti)第43頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月熱平衡方程 fFv=qρc(to-ti)+αsπdB(to-ti)為了達(dá)到熱平衡而必須的潤(rùn)滑油溫度差△t﹣潤(rùn)滑油流量系數(shù)，查表12-16系數(shù)ξ與寬徑比有關(guān)，若B/d<1，則ξ=(B/d)1.5

若B/d≥1，則ξ=1f﹣摩擦系數(shù)第44頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月由于軸承內(nèi)部各處溫度不一樣，計(jì)算時(shí)采用平均溫度tm=ti+△t/2為了保證軸承能正常，建議平均溫度tm≤75℃設(shè)計(jì)時(shí)，給定tm，根據(jù)熱平衡算出△t，最后校核ti當(dāng)ti>35℃~40℃時(shí)，表明軸承承載能力有冗余，可采取如下措施：1.增大表面粗糙度，以降低成本2.減小間隙，提高旋轉(zhuǎn)精度3.加寬軸承，充分利用軸承的承載能力第45頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)t1<35℃~40℃時(shí)，表明軸承的承載能力不足，可采取如下措施：1.加散熱片，以增大散熱面積3.適當(dāng)增大軸承間隙4.提高軸和軸承的加工精度2.增加冷卻裝置加風(fēng)扇、冷卻水管、循環(huán)油冷卻油泵冷卻器冷卻水風(fēng)冷第46頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月0.6~1.5—電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、離心機(jī)、齒輪變速器應(yīng)用：B/d=0.3~1.0—汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)0.8~1.2—機(jī)車、拖拉機(jī)0.6~0.9—軋鋼機(jī)(五)參數(shù)的選擇1.寬徑比B/d

取值范圍：B/d=0.3~1.5影響效果：B/d小，增大端排泄量以降低溫度；

B/d大，增大軸承的承載能力。第47頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2.相對(duì)間隙ψ選取原則：(1)速度高，ψ取大值；載荷大，ψ取小值；(2)直徑大，寬徑比小，調(diào)心性能好，加工精度高，ψ取小值；反之，ψ取大值。經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用0.001~0.0002﹣汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、齒輪變速器0.0002~0.0015﹣軋鋼機(jī)、鐵路機(jī)車輛0.0002~0.00125﹣機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)0.001~0.003﹣鼓風(fēng)機(jī)、離心機(jī)第48頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3.潤(rùn)滑油粘度先假定軸承平均溫度(一般取tm=50～75℃)，初選潤(rùn)滑油粘度，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)計(jì)算。最后再通過熱平衡計(jì)算來驗(yàn)算軸承入口油溫ti是否在35～40℃之間，否則應(yīng)重新選擇潤(rùn)滑油粘度再做計(jì)算。初始計(jì)算時(shí)，動(dòng)力粘度可取第49頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月例題設(shè)計(jì)一機(jī)床用的流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承，載荷垂直向下，工作情況穩(wěn)定，采用對(duì)開式軸承。已知工作載荷F=100000N，軸頸直徑d=200mm，轉(zhuǎn)速n=500r/min，在水平剖分面單側(cè)供油。1.選擇軸承寬徑比根據(jù)機(jī)床軸承常用的寬徑比范圍，取寬徑比為13.計(jì)算軸頸圓周速度2.計(jì)算軸承寬度第50頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月4.計(jì)算軸承工作壓力5.選擇軸瓦材料[p][v][pv]選定軸承材料為ZCuSn10P1v=5.23pv=13.1第51頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月6.初估潤(rùn)滑油動(dòng)力粘度7.計(jì)算相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度取潤(rùn)滑油密度ρ=900kg/m38.選定平均油溫現(xiàn)選平均油溫tm=50℃第52頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月9.選定潤(rùn)滑油牌號(hào)，參照表4-1選定粘度等級(jí)為68的潤(rùn)滑油

10.由圖查得，v50=40cSt6840第53頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月11.換算出潤(rùn)滑油在50℃時(shí)的動(dòng)力粘度12.計(jì)算相對(duì)間隙13.計(jì)算直徑間隙14.計(jì)算承載量系數(shù)第54頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月15.求出軸承偏心率根據(jù)Cp及B/d的值查表12-6，經(jīng)過插值求出偏心率X=0.713第55頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月16.計(jì)算最小油膜厚度17.確定軸頸、軸承孔表面粗糙度按加工精度要求取軸頸表面粗糙度為Ra0.8μm，軸承孔表面粗糙度為Ra1.6μmRa1=0.0008mmRa2=0.0016mm18.計(jì)算許用油膜厚度取安全系數(shù)S=2因hmin>[h]，故滿足工作可靠性要求第56頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月19.計(jì)算軸承與軸頸的摩擦系數(shù)因軸承的寬徑比B/d=1，取隨寬徑比變化的系數(shù)ξ=1，計(jì)算摩擦系數(shù)20.查出潤(rùn)滑油流量系數(shù)P292第57頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月21.計(jì)算潤(rùn)滑油溫升潤(rùn)滑油密度ρ=900kg/m3比熱容c=1800J/(kg·C)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)αs=80W/(m2·C)22.計(jì)算潤(rùn)滑油入口溫度因一般取ti=35～40℃，故上述入口溫度合適。第58頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月23.選擇配合軸承孔尺寸為軸頸尺寸為24.求最大、最小間隙25.校核軸承的承載能力、最小油膜厚度及潤(rùn)滑油溫升分別按△max、△min。進(jìn)行校核，如果在允許值范圍內(nèi)，則繪制軸承工作圖；否則需要重新選擇參數(shù)，再做設(shè)計(jì)及校核計(jì)算。第59頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月12-8其它形式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介(一)自潤(rùn)滑軸承軸承材料﹣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

主要設(shè)計(jì)參數(shù)(1)寬徑比：B/d=0.35~1.5(2)軸瓦厚度：對(duì)于完全塑料的軸瓦，壁厚為d/(12~20)(3)直徑間隙：

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