滑动轴承(公开课)

1、12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构12-5 滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算12-8 其它形式滑动轴承简介其它形式滑动轴承简介第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。轴承的作用是支承轴。轴在工作时可

2、以是旋转的，也可以是静止的。 自行车工作时，轴承外自行车工作时，轴承外圈及滚珠随前轮轮毂一起圈及滚珠随前轮轮毂一起转动，车轴与轴承内圈固转动，车轴与轴承内圈固定不动。定不动。12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述1能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。2具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。3具有一定的支承刚度，保证被支承零件的回转精度。具有一定的支承刚度，保证被支承零件的回转精度。根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。一、轴承应满足如下基本要求：一、轴承应满足如下基

3、本要求：二、轴承的分类二、轴承的分类12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。二、轴承的分类二、轴承的分类根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。 (或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。根据润滑状态，滑动轴承可分为：不完全液体润滑滑动轴承。根据润滑状态，滑动轴承可分为：不完全液体润滑滑动轴承。 完全液体润滑滑动轴承。完全液体润滑滑动轴承。12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述四、滑动

4、轴承设计内容四、滑动轴承设计内容三、滑动轴承的特点三、滑动轴承的特点滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应用。但是在以下场合，滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应用。但是在以下场合，则主要使用滑动轴承：则主要使用滑动轴承：工作转速很高，如汽轮发电机。工作转速很高，如汽轮发电机。要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。特重型的载荷，如水轮发电机。特重型的载荷，如水轮发电机。根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。在特殊条件下

5、工作的轴承，如军舰推进器的轴承。在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择；轴承的结构参数设计轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择；轴承的结构参数设计；润滑剂及其供应量的确定；轴承工作能力及热平衡计算。润滑剂及其供应量的确定；轴承工作能力及热平衡计算。第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构12-5 滑

6、动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算12-8 其它形式滑动轴承简介其它形式滑动轴承简介12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构一、径向滑动轴承的结构一、径向滑动轴承的结构整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承轴承座轴承座整体轴套整体轴套螺纹孔螺纹孔油杯孔油杯孔特点：结构简单，成本低廉。特点：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。因磨损而造成的间隙无法调整。因磨损而造成的间隙无法调整

7、。只能从沿轴向装入或拆出。只能从沿轴向装入或拆出。对开式径向滑动轴承对开式径向滑动轴承特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的 间隙、安装方便。间隙、安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。螺栓轴承盖轴承座油杯座孔螺母套管上轴瓦下轴瓦对开式轴承对开式轴承( (剖分轴套剖分轴套) )12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构三、止推滑动轴承的结构三、止推滑动轴承的结构FaFaFaFa止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：止推滑动轴承由轴承座和

8、止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有： 空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。 单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用 于低速、轻载的场合。于低速、轻载的场合。 多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。 由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。 空心式空心式单环式单环式多环式多环式第十

9、二章第十二章 滑动轴承滑动轴承12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构12-5 滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算12-8 其它形式滑动轴承简介其它形式滑动轴承简介12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶

10、合胶合)、疲劳剥落和腐蚀。、疲劳剥落和腐蚀。一、滑动轴承常见失效形式一、滑动轴承常见失效形式磨损磨损疲劳剥落疲劳剥落胶合胶合划伤划伤疲劳裂纹疲劳裂纹腐蚀腐蚀滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料气蚀气蚀电腐蚀电腐蚀汽车用滑动轴承故障原因的平均比率汽车用滑动轴承故障原因的平均比率故障原因故障原因不干净不干净润滑油不足润滑油不足安装误差安装误差对中不良对中不良超载超载比率比率38.338.311.111.115.915.98.18.16.06.0故

11、障原因故障原因腐蚀腐蚀制造精度低制造精度低气蚀气蚀其它其它比率比率5.65.65.55.52.82.86.76.7一、滑动轴承常见失效形式一、滑动轴承常见失效形式二、滑动轴承的材料二、滑动轴承的材料轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求：衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求： 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 抗咬粘性抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。：材料

12、的耐热性与抗粘附性。 摩擦顺应性：摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不 良的能力。良的能力。 嵌入性嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨 粒磨损的性能。粒磨损的性能。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。 磨合性磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状 和粗糙度的能力（或性

13、质）。和粗糙度的能力（或性质）。12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料轴承合金轴承合金也称巴氏合金或白合金也称巴氏合金或白合金铜合金铜合金青铜青铜 锡青铜、铅青铜、铝青铜锡青铜、铅青铜、铝青铜 黄铜黄铜铝基轴承合金铝基轴承合金铝锡合金铝锡合金铸铁铸铁灰铸铁、耐磨铸铁灰铸铁、耐磨铸铁多孔质金属材料多孔质金属材料多孔质铁、多孔质青铜多孔质铁、多孔质青铜工程塑料工程塑料酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯等酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯等碳碳石墨石墨电机电刷常用材料电机电刷常用材料橡胶橡胶可用水作润滑剂可用水作润滑剂木材

14、木材应用于多粉尘条件下工作的轴承应用于多粉尘条件下工作的轴承金属材料金属材料非金属材料非金属材料滑动轴承材料滑动轴承材料第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构12-5 滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算12-8 其它形式滑动轴承简介其它形式滑动轴承简介12-

15、4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构一、轴瓦的形式和结构一、轴瓦的形式和结构按构造按构造分类分类整体式整体式对开式对开式需从轴端安装和拆卸，可修复性差。需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。 按尺寸按尺寸分类分类厚壁厚壁薄壁薄壁节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。 具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。 12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构按材料按材料分类分类单材料单材料多材料多材

16、料强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。按加工按加工分类分类铸造铸造轧制轧制铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构二、轴瓦的定位二、轴瓦的定位 目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。 方法：对于轴向定位有：方法：对于轴向定位

17、有：凸缘凸缘轴瓦一端或两端做凸缘轴瓦一端或两端做凸缘定位唇定位唇定位唇（凸耳）定位唇（凸耳）对于周向定位有：对于周向定位有：紧定螺钉紧定螺钉紧定螺钉紧定螺钉（也可做轴向定位）（也可做轴向定位）轴轴 瓦瓦圆柱销圆柱销轴承座轴承座销钉销钉（也可做轴向定位）（也可做轴向定位） 三、轴瓦的油孔及油槽三、轴瓦的油孔及油槽 目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。 原则：原则：尽量开在非承载区，尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载 能力；轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。能力；轴向油

18、槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。 形式：按油槽走向分形式：按油槽走向分沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。按油槽数量分按油槽数量分单油槽、多油槽等。单油槽、多油槽等。单轴向油槽开在非承载区单轴向油槽开在非承载区（在最大油膜厚度处）（在最大油膜厚度处）F双轴向油槽开在非承载区双轴向油槽开在非承载区（在轴承剖分面上）（在轴承剖分面上）双斜向油槽双斜向油槽（用于不完全液体润滑轴承）（用于不完全液体润滑轴承）12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构1

19、2-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构12-5 滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算12-8 其它形式滑动轴承简介其它形式滑动轴承简介滑动轴承润滑剂的选择1一、润滑脂及其选择一、润滑脂及其选择 特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 适用场合适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动的：要求不高、难以经常供油

20、，或者低速重载以及作摆动运动的 轴承中。轴承中。 选择原则：选择原则：当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，选择当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，选择针入度大一些的品种。针入度大一些的品种。所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约2030，以免，以免工作时润滑脂过多地流失。工作时润滑脂过多地流失。在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂。在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂。在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。12-5 滑动轴承

21、润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择12-5 滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择压力压力p/MPa轴颈圆周速度轴颈圆周速度v/(m/s)最高工作温度最高工作温度/C选用的牌号选用的牌号1.01753号钙基脂号钙基脂1.06.50.55552号号钙基脂钙基脂 6.5 0.5753号号钙基脂钙基脂 6.50.551202号号钙基脂钙基脂6.5 0.51101号钙钠基号钙钠基脂脂1.06.5 1-50110锂基锂基脂脂6.5 0.5602号压延机脂号压延机脂注：注：1）“压力压力”或或“压强压强”，本教案统用，本教案统用“压力压力”。 2）在潮湿环境，温度在）在潮湿环境，温度在75120 C的条件下，应考虑用钙的条件下，应考虑用钙钠基润滑脂。钠基润滑脂。 3）在潮湿环境，工作温度在）在潮湿环境，工作温度在75C以下，没有以下，没有3号钙基脂时