传动副与滑动轴承

1、 一、转动付的基本功能与结构要求一、转动付的基本功能与结构要求 1 1、转动付：、转动付： 最常见的构成转动付的元件是轴承最常见的构成转动付的元件是轴承 2 2、轴承的功用、轴承的功用： 支承轴及轴上的零件，从而减少机件的磨损，支承轴及轴上的零件，从而减少机件的磨损， 提高机械效率提高机械效率 3 3、轴承的类型、轴承的类型： 分为分为滑动摩擦轴承滑动摩擦轴承和和滚动摩擦轴承滚动摩擦轴承两大类两大类 两个构件间只能作相对旋转运动的运动副称两个构件间只能作相对旋转运动的运动副称 为转动付或回转付，又称铰链。为转动付或回转付，又称铰链。 滚动摩擦轴承滚动摩擦轴承 二、滑动轴承二、滑动轴承 （一）滑

2、动轴承的特点：（一）滑动轴承的特点： 工作平稳、可靠、噪声小、若润滑良好，摩擦工作平稳、可靠、噪声小、若润滑良好，摩擦 小，磨损少小，磨损少 。 （二）滑动轴承的应用（二）滑动轴承的应用： 转速高的轴承；载荷大的轴承；要求精密的轴承装转速高的轴承；载荷大的轴承；要求精密的轴承装 配工艺配工艺;特殊的地方；要求径向尺寸小的地方特殊的地方；要求径向尺寸小的地方 （三）滑动轴承的类型（三）滑动轴承的类型 1 1、根据承受载荷的方向分为、根据承受载荷的方向分为: : 径向轴承（径向轴承（向心轴承向心轴承） 径向轴承的径向轴承的受力受力FrFr 与轴的中心线垂直与轴的中心线垂直 止推轴承（推力轴承）止推

3、轴承（推力轴承） 止推轴承受力止推轴承受力FaFa与与 轴的中心线平行轴的中心线平行 Fr Fa 2 2、根据润滑膜的形成原理不同分为：、根据润滑膜的形成原理不同分为： 动压润滑轴承动压润滑轴承 利用相对运动副表面的相对运动利用相对运动副表面的相对运动 和几何形状，借助流体粘性，把润滑和几何形状，借助流体粘性，把润滑 剂带进摩擦面之间，依靠自然建立的剂带进摩擦面之间，依靠自然建立的 流体压力膜，将运动副表面分开的润流体压力膜，将运动副表面分开的润 滑方法为流体动力润滑。滑方法为流体动力润滑。 静压润滑轴承静压润滑轴承 在滑动轴承与轴颈表面之间输入在滑动轴承与轴颈表面之间输入 高压润滑剂以承受外

4、载荷，使运动副高压润滑剂以承受外载荷，使运动副 表面分离的润滑方法成为流体静压润表面分离的润滑方法成为流体静压润 滑。滑。 3 3、根据结构型式不同可分为：、根据结构型式不同可分为： 整体式轴承整体式轴承 剖分式轴承剖分式轴承 水平剖分，也称正剖分水平剖分，也称正剖分 也有斜剖分的也有斜剖分的 自动调心式轴承自动调心式轴承 特点：特点： 结构简单、成本低结构简单、成本低 轴套磨损后，间隙无法调整轴套磨损后，间隙无法调整 装拆不便（只能从轴端装拆）装拆不便（只能从轴端装拆） 适于低速、轻载或间隙工作的机器。适于低速、轻载或间隙工作的机器。 结构：结构： 由轴承座、整体由轴承座、整体 轴套、油孔等

5、组成轴套、油孔等组成 （四）滑动轴承的结构形式（四）滑动轴承的结构形式： 1 1、向心滑动轴承、向心滑动轴承 （1 1）整体式向心滑动轴承）整体式向心滑动轴承 （2 2）剖分式向心滑动轴承）剖分式向心滑动轴承 结构：结构： 由轴承座、轴承盖、由轴承座、轴承盖、 剖分轴瓦、螺栓、油孔剖分轴瓦、螺栓、油孔 等组成等组成 特点：特点： 拆卸方便拆卸方便 间隙可调整间隙可调整 应用最为广泛应用最为广泛 （3 3）自动调心式向心滑动轴承）自动调心式向心滑动轴承 （4 4）调隙式径向滑动轴承）调隙式径向滑动轴承 结构特点：结构特点：轴瓦轴瓦3 3的外表面做凸形球面，与轴承盖及轴承座的外表面做凸形球面，与轴

6、承盖及轴承座 上的凹形球面相配合。当轴变形时，轴瓦可以自动调整位置，上的凹形球面相配合。当轴变形时，轴瓦可以自动调整位置， 从而保证轴颈与轴瓦为面接触。从而保证轴颈与轴瓦为面接触。 2 2、止推滑动轴承、止推滑动轴承 轴承座轴承座 径向轴瓦径向轴瓦 止推轴瓦止推轴瓦 工作中，主要工作中，主要 由止推轴瓦及底座由止推轴瓦及底座 承受其轴向载荷，承受其轴向载荷， 借助径向轴瓦也可借助径向轴瓦也可 承受部分径向荷。承受部分径向荷。 Fa （1）实心式）实心式 支撑面上压强分布极不均匀，中心处压强最大，线速度为支撑面上压强分布极不均匀，中心处压强最大，线速度为0， 对润滑很不利，导致支撑面磨损极不均匀

7、，使用较少。对润滑很不利，导致支撑面磨损极不均匀，使用较少。 （2）空心式）空心式 支撑面上压强分布较均匀，润滑条件有所改善。支撑面上压强分布较均匀，润滑条件有所改善。 （3）单环式）单环式 利用轴环的端面止推，结构简单，润滑方便，广利用轴环的端面止推，结构简单，润滑方便，广 泛用于低速轻载场合。泛用于低速轻载场合。 （4）多环式）多环式 特点同单环型，可承受较单环更大的载荷，也可承受双特点同单环型，可承受较单环更大的载荷，也可承受双 向轴向载荷向轴向载荷 （五）滑动轴承的材料及轴瓦结构（五）滑动轴承的材料及轴瓦结构 1 1、滑动轴承的材料、滑动轴承的材料 轴承盖及轴承座的材料：轴承盖及轴承座

8、的材料： 轴瓦材料：轴瓦材料： 轴瓦材料应具有足够的强度、良好的塑性、轴瓦材料应具有足够的强度、良好的塑性、 耐磨性、抗胶合性、耐腐蚀性、散热性和工艺性耐磨性、抗胶合性、耐腐蚀性、散热性和工艺性 一般：灰铸铁（一般：灰铸铁（HT150HT150） 载荷较大或有冲击载荷时：铸钢载荷较大或有冲击载荷时：铸钢 轴瓦分为剖分式和整体式结构。为了改善轴瓦表轴瓦分为剖分式和整体式结构。为了改善轴瓦表 面的摩擦性质，常在其内径面上浇铸一层或两层减摩面的摩擦性质，常在其内径面上浇铸一层或两层减摩 材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和 三金属轴瓦三金属轴瓦

9、 （3 3）粉末冶金材料：）粉末冶金材料：用于加油不便，低速、无冲击场合用于加油不便，低速、无冲击场合 （5 5）非金属材料）非金属材料 （1 1）铜合金）铜合金 （2 2）轴承合金）轴承合金 锡青铜：强度高、减磨性和耐磨性好，应用广泛；锡青铜：强度高、减磨性和耐磨性好，应用广泛； 铅青铜：抗胶合能力强，强度高，但顺应性差；铅青铜：抗胶合能力强，强度高，但顺应性差； 黄黄铜：强度高，常用于低速轴承铜：强度高，常用于低速轴承 锡、铅、锑、铜的合金等，又称巴氏合金锡、铅、锑、铜的合金等，又称巴氏合金 （4 4）减摩铸铁或灰铸铁：）减摩铸铁或灰铸铁：用于不重要、低速、轻载用于不重要、低速、轻载 塑料

10、、橡胶、石墨、尼龙塑料、橡胶、石墨、尼龙 其耐磨性好、塑性高、跑合性能好、导热性好和其耐磨性好、塑性高、跑合性能好、导热性好和 抗胶合性好及与油的吸附性好，故适用于重载、高速抗胶合性好及与油的吸附性好，故适用于重载、高速 情况下，轴承合金的强度较小，价格较贵。情况下，轴承合金的强度较小，价格较贵。 2 2、轴瓦结构、轴瓦结构 （1 1）轴瓦的形式与结构）轴瓦的形式与结构 剖分式轴瓦剖分式轴瓦 （2 2）油孔、油槽和油室）油孔、油槽和油室 整体式轴瓦整体式轴瓦 油孔、油槽开设原则油孔、油槽开设原则 ： a a、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 b b、油槽（沟）

11、开在非承载区，否则会降低油膜、油槽（沟）开在非承载区，否则会降低油膜 的承载能力的承载能力 c c、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大 量流失量流失 d d、水平安装轴承油槽开半周，不要延伸到承载区，、水平安装轴承油槽开半周，不要延伸到承载区， 全周油槽应开在靠近轴承端部处。全周油槽应开在靠近轴承端部处。 （六）滑动轴承的润滑（六）滑动轴承的润滑 选学选学 （七）（七） 非全液体润滑滑动轴承的计算非全液体润滑滑动轴承的计算 （六）滑动轴承的润滑（六）滑动轴承的润滑 1 1、润滑剂的选择、润滑剂的选择 工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境工作载荷

12、、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境 （1 1）润滑油）润滑油 压力大、温度高、载荷冲击变动大压力大、温度高、载荷冲击变动大 滑动速度大滑动速度大 粗糙或未经跑合的表面粗糙或未经跑合的表面 粘度大的润滑油 粘度较低的润滑油 粘度较高的润滑油 （2 2）润滑脂）润滑脂 （3 3）固体润滑剂）固体润滑剂 矿物油加稠化剂（如钙、钠、锂、铝等金属皂）矿物油加稠化剂（如钙、钠、锂、铝等金属皂） 后制成的胶状润滑剂后制成的胶状润滑剂 钙基润滑脂：钙基润滑脂：耐水性好，不耐热耐水性好，不耐热 钠基润滑脂：钠基润滑脂：耐热性好，耐水性差耐热性好，耐水性差 锂基润滑脂：锂基润滑脂：性能优良，耐热性、耐水性、耐

13、性能优良，耐热性、耐水性、耐 寒性好寒性好 常用的有常用的有石墨、石墨、硫化钼硫化钼 。以其粉剂直接放入润。以其粉剂直接放入润 滑部位，或将粉加入润滑油或润滑脂中。滑部位，或将粉加入润滑油或润滑脂中。 高温、重载轴承，添加二硫化钼，能获得良好高温、重载轴承，添加二硫化钼，能获得良好 的润滑效果。的润滑效果。 2 2、润滑方法、润滑方法 （1 1）油润滑）油润滑 连续供油连续供油: : 间歇供油间歇供油: : 油壶或油枪油壶或油枪 滴油润滑滴油润滑 绳芯润滑绳芯润滑 油环润滑油环润滑 浸油润滑浸油润滑 飞溅润滑飞溅润滑 压力循环润滑压力循环润滑 （2 2）脂润滑）脂润滑 旋盖式油脂杯、黄油枪旋盖

14、式油脂杯、黄油枪例如例如 3 3、润滑方式的选择、润滑方式的选择 根据轴承的平均载荷系数根据轴承的平均载荷系数 k k 来选择来选择 k k pvpv3 3 式中式中 p p 轴承的平均压强轴承的平均压强（Mpa） v v 轴颈的圆周速度轴颈的圆周速度（m/s ） 当：当： k k 2 2 时，用润滑脂，油怀润滑；时，用润滑脂，油怀润滑； 2 2 k k 16 16 时时，用针阀式油怀润滑；，用针阀式油怀润滑； 1616 k k 32 32 时时，用油环或飞溅润滑；，用油环或飞溅润滑； k k 32 32 时时，用压力循环润滑。，用压力循环润滑。 （22） （七）（七） 非全液体润滑滑动轴承的

15、计算非全液体润滑滑动轴承的计算 设计依据设计依据 ：维持边界油膜不受破坏：维持边界油膜不受破坏 1 1、径向滑动轴承、径向滑动轴承 1 1）确定轴承的结构形式）确定轴承的结构形式 2 2）确定轴承的宽度）确定轴承的宽度B B B/dB/d小：端泄小：端泄Q Q1 1；摩擦功耗和温升；摩擦功耗和温升；承载能力；承载能力 高速重载轴承高速重载轴承 ，B/d B/d 应取小值应取小值 低速重载轴承低速重载轴承 ，B/d B/d 应取大值应取大值 B/dB/d大：承载能力大：承载能力；端泄；端泄Q Q1 1 ；摩擦功耗和温升；摩擦功耗和温升 通常取通常取 B/dB/d0.50.51.51.5。若必须要

16、求。若必须要求B/d B/d 1.51.51.751.75 应改善润滑条件，并采用自动调心轴承应改善润滑条件，并采用自动调心轴承 轴承结构形式：工作条件、使用要求确定轴承结构形式：工作条件、使用要求确定 轴瓦材料：教材表轴瓦材料：教材表2 22 2确定确定 3 3）验算轴承的工作能力）验算轴承的工作能力 目的：避免在载荷作用下润滑油被完全挤出目的：避免在载荷作用下润滑油被完全挤出 p dB F p （1 1）限制轴承的平均压强）限制轴承的平均压强p p 式中式中 Fr 轴承的轴向载荷轴承的轴向载荷（N） d d 轴颈的直径（轴颈的直径（mm ） B B 轴承的有效宽度（轴承的有效宽度（mm ）

17、 p p 许用压强（许用压强（Mpa），教材表），教材表2-22-2 （23） （2 2）限制轴承的）限制轴承的 pvpv 值值 目的：限制目的：限制 pvpv 是控制轴承温升，避免边界膜的破裂是控制轴承温升，避免边界膜的破裂 19100100060 vp B nFdn dB F vp rr 式中式中 n 轴的转速（轴的转速（r/minr/min ） pv pv pvpv的许用值（的许用值（Mpam/sMpam/s ）表表2-2(P23)2-2(P23) （3 3）限制滑动速度）限制滑动速度v v 目的：当目的：当p p较小时，避免由于较小时，避免由于v v过高而引起轴瓦加速磨损过高而引起轴瓦

18、加速磨损 100060 v dn v 式中式中 v v 许用滑动速度（许用滑动速度（m/sm/s ）表表2-22-2 （24） （25） （4 4）选择轴承的配合（相对间隙）选择轴承的配合（相对间隙） 目的：保证一定的配合间隙及旋转精度目的：保证一定的配合间隙及旋转精度 dr/ 大大 Q Qb b 大大 温升小温升小 但承载能力和运转精度低但承载能力和运转精度低 小小 易形成流体膜易形成流体膜 承载能力和运转精度承载能力和运转精度 一般机器中常用配合精度见书本，一般机器中常用配合精度见书本，参照教材表参照教材表 24(P28)选择选择 2 2、推力滑动轴承、推力滑动轴承 设计计算步骤与向心滑动轴承相同设计计算步骤与向心滑动轴承相同, ,其主要校核如下：其主要校核如下： （1 1）限制