第十五章-滑动轴承演示教学

1、第十五章-滑动轴承滑动轴承的特点（与滚动轴承比较）MilV滑动轴承可制成剖分式结构装拆.调整方便，还是某些类型的轴（如曲 轴等）及大型设备选择支承的唯一可行途径；：y混合摩擦滑动轴承结构简单、加工制造简便价格低廉f但摩擦阻力与起 动力矩较大.磨损大 只是用于轻载速度较低.不太重要的场合； 自润滑轴承结构简单成本低廉.可长期运转而无须加注润滑剂.适用于 低速轻载及不允许油污染的场合；液体摩擦滑动轴承摩擦阻力、起动力矩小，承载能力大、运转精度高,同 时承载油膜还可缓和冲击振动。但结构复杂.尤其是静压滑动轴承还须一套要求 较高的供油系统 价格较高。适用于高速.重载.运转精度要求较高的场合；II滑动轴

2、承的结构JI4多止推环式径向轴承II整体式1111剖分式II调心式二止推轴承二止推轴承端面轴颈单止推环式环形轴端轴瓦的结构有整体式和剖分式两种。某些大型设备的轴承为提高其耐磨性和减摩性r采用双金属材料,即用钢.铸铁或青铜制作以提高轴瓦强度一并在轴瓦 内表面浇铸一薄层轴承合金 71铝基合金具有 强度高.耐腐蚀. 导热性良好等优点 ,是近年来应用日 渐广泛的一种轴承 材料一铝基合金轴承合金常用槻-A粉末冶金塑料具有耐磨.抗腐 蚀.良好的吸振和自润漬 性能，但导热性差,容易 变形。鴛用的品种有酚醛塑 料.聚酰胺(尼龙)和聚 四氟乙烯等。:： :?3,滑动轴承的材料二常用的轴承材料_轴承合金是以锡或铅

3、作基体内中悬浮諜锡及铜锡的合金硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用,软基体则増加材料的塑 性。硬晶粒受载时会陷到软基体里而使承载面积増大。轴承合金的嵌藏性和顺应性最好,易跑和,且不易与轴颈胶合。但其机械强度低.价格也贵,不能单独制作轴 瓦,只能用作轴承衬材料。丿轴承合金分为两类：锡基轴承合金(ZSnSbllCu6 ) L但跑和性较差,与之配合的和铅基轴承合金(ZPbSbl6Snl6Cu2 )。粉末冶金是用铁或青铜与石墨的粉末经混合.压型.烧结.整形和浸油而制成的多孔隙结构材料。因孔隙中可储存大量润滑油,故又称为含圉轴承。多用于载荷平稳.转速不 高.加油困难或不允许加注矿物油的轻纺.食品等机械中。鏈润滑剂的

4、选择骨方法润滑油选择时主要考虑轴承的压强.滑动速度、摩擦表面状况.润滑方式等因素。 一般地:压强较大或有冲击载荷时选择粘度较大的润滑油；滑动速度较高时选择 粘度较小润滑油；表面粗糙或未经跑合的表面选择粘度较大的润滑油；低温条件下 工作时选择凝点低的润滑油等。2泡时桢谕（当轴颈速度小于l2m/s时）通常压强高.滑动速度低时选锥入度小一些的品种,反之则选锥入度大一些的品 种；应根据工作温度高低,选择不同滴点的润滑脂,_般应较轴承工作温度高20 30C ；有水或潮湿环境下工作的轴承还应考虑润滑脂的耐水性等。二 润滑方法的选择（选择时可根据系数礴定）riri其中：Q为轴承的平均压强,N/mm2;烧轴径

5、的滑动速度,K3222K = J qv3杯Q&./16SKW32S4润滑剂和润滑妄法r?杯体钢球弹簧三、润滑装置按头汕芯油绳式油杯IS 轴承算适用于混合润滑滑动轴承主要失效形式：磨损.胶合T条件性计算T限制A Pg V设计准则是：保证轴颈与轴瓦间的边界润滑油膜不破裂。混合摩擦滑动轴承验算的项目及验算目的轴承压强P的验算 限制轴承压强PT防止润滑油被挤岀而导致轴承的过度磨损。轴承压强和速度的乘积PK值的验算限制pH直T限制轴承的摩擦功耗以限制轴承的温升,防止胶合破坏滑动速度K的验算限制H直T防止由于制造.安装误差，轴颈偏转变形等因素使轴承 边缘可能产生的过大的局部磨损。径向轴承混合摩擦滑动轴承的

6、设计,通常是根据工作条件和使用要求确定轴承的结构形式 轴瓦材料和主要尺寸之后,进行工作能力的条件性验算。2轴承pv值的计算3滑动速度v的计算p =4轴承的轴向 载荷，N二止推轴承：-推力轴承的计算与径向轴承相似,只是由于推力轴承本身的速度沿径向分布 就极不均匀 导致其磨损也非常不均匀,再验算滑动速度已无实际意义。止推环数F考虑油沟使轴承承载面积减小 的系数，一般取为0800.95分别为轴颈直径及 轴承端面内孔直径 ,mm推力轴颈平均直径处的圆周速度, 7i(d+ do)n/(2 x 60x1000) m/s一.动压油膜承载机理1.两平行表面作相对平移运动这种流动是由于油层受到剪切作用而产生的T

7、剪切流T两板间任意截面流量相 等，润滑油能连续流动，但无承载能力。这种流动是由于油层受到剪切作用而产生的-剪切流T两板间任意截面流量相等，润滑油能连续流动，但无承载能力。2.两平行表面作相对垂直运动y图312两平行表面相对垂直运动时 粘性流体的流动模型w液体动力润IB基本S在外载荷作用下，两表面间的油层受到挤压- 润滑油被挤出T这种流动是由于压力引起的-压力 流其分布见图312。4液体动力润滑的基本原理_动压油膜承载机理3两倾斜耒面作相对运动大口进，小口出一 进入间隙的油量流出间隙的油量；润滑油不可压缩T过剩油量被挤出T进口处速度曲线呈内凹形，出口处速度 曲线呈外凸形；只要连续充分地提供一定粘

8、度的润滑油，且两板间相对速度足够大-收敛间隙 间的动压力就能够稳定存在。探结论;_B成动压油膜的必要条件:1两板所构成的间隙必须呈收敛楔形;2两板间必须具有一定的相对速度，且速度方向由大口指向小口；3两板间必须有充足的.具有一定粘度的润滑油。为便于问题的分析，作如下假设:1）润滑油处于为层流状态。2）润滑油不可压缩,且压力对润滑油的粘度无影响；忽略润滑 油的重力与惯性力。J3 ）润滑油在爲方向没有流动。；：4）润滑油膜的压力沿膜厚方向（y方向）是常量。现取两板间润滑油的单元 体作受力分析。5 ）忽略接触表面表面粗糙度的影响。6）润滑油与板间无滑动；7）忽略摩擦副的体积变形和接触变形。8）润滑油

9、的粘度服从牛顿粘性法则。Z润滑油单元祢右侧压强上一层润滑油对单元体的驱动力（内摩擦力）润滑油单元 体左侧压强根据*方向的平衡条件得:润滑油单元体下面一层润滑油对单元体的摩擦阻力二、雷诺润滑方程式（动压润滑的基本方程）整理上式可得根据牛顿粘 性法则,即 式(3 - 12)润滑油动力粘度对上式进行积分得C2=V丄全五2/7 SvZz根据边界条件可确定积分常数；当尸0时f即紧贴动板的那层润滑油速度GoR ,由此得 当尸方时,即紧贴静板的那层润滑油速度叫沪0 f于是得两板间的间隙速度呈抛物线分布的部分, 是由压差形成的压力流。速度呈线性分布的部分，是由油 层间相对滑动运动引起的剪切流。丄单位时间内流经

10、两平板间任意剖面 沿X方向单位竞度的流量：此式称为一维雷诺润滑方程 切 r 3F v d丿込A y w 5p3F yeh严 在油膜厚度为力0的右边：h这表示:油膜必须呈收敛形油楔,才能使油楔内各处的油压都大于入口和出口处的压内 ， v=r o ,/l=”(l+COS (p)， h0= ”(1+理os(p0)代入可得（即为雷诺方程的极坐标表示） 任意卩角处的油膜压力2承载量系数Cp三.作用在单位轴承竟度微弧/d砸的 油膜压力为它在垂直方向（外载荷F方向）的 分力为单位轴承竞度上所有垂直分力的总和为其中妙油膜起始角； 光一油膜终止角； -偏位角。考虑端泻影响后.任意卩角处的油膜压强实际上轴承都应是

11、有限竞的。因此轴承两端必定有润滑油的泄漏 从而使端面处的压力降为零 同时也导致轴承中间部位的压力降低。 考虑端泻影响后，在距轴承中线距离为见任意卩角处的油膜压强为:对轴承整个竟度（从-B/2到+ B/2 ）积分f即可得到有限竞轴承的承载能力为4于是,得承载能力计算式为承载量系数Cf一-承载量系数 因液体内摩擦而造成摩擦功耗 摩擦功转变为热量，使润滑油温度升高，粘度下降，从而降低轴承承载能 力r因此热平衡条件:产生的热量与散发岀去的热量达到平衡且润滑油平均温对供油充分的轴承,力为轴承的端泄体积流量；对供油不充分的轴承，力为供油量,按下式计算缶保证液体动力润滑的条件实现液体动压润滑的充分条件是:5.参数选择竟径比乡d相对间隙”片平均压强p6制造公差和表面粗糙度 亿蹄计算流程8静压轴承简介一工作原理静压液体摩擦（润滑）滑动轴承,称为静压轴承。它是利