A滑动轴承资料PPT教学课件

1、第1页/共66页滑动摩擦的分类滑动摩擦的分类V干摩擦V流体摩擦V混合摩擦V边界摩擦边界油膜第2页/共66页12-1 概述应用场合：1、高转速；2、高精度；3、重载荷；4、剖分结构；5、径向尺寸小；推力滑动轴承向心滑动轴承非液体摩擦滑动轴承液体摩擦滑动轴承动压静压根据摩擦状态根据承载方向类型6、冲击和振动。缺点第3页/共66页12-1 滑动轴承的主要结构形式第4页/共66页第5页/共66页Fa实心型Fa单环型Fa多环型Fa空心型第6页/共66页第7页/共66页12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料1、磨粒磨损2、刮伤3、咬粘（胶合）4、疲劳剥落5、腐蚀第8页/共66页二.轴承材料对轴瓦材料的要求

2、：减摩（f 小）性、耐磨损、抗胶合抗点蚀、顺应性、嵌入性、跑合性，导热性、足够的强度。第9页/共66页1、轴承合金（巴氏合金）成分：锡、铅、锑、铜特点：摩擦系数小，抗胶合， 耐腐蚀。强度和熔点低， 价格昂贵。作轴承衬应用：中高速，重载。ZChSnSb10-6 ZChPbSb16-16-2第10页/共66页2、铜合金成分：锡、铜、铅、铝、铁锡青铜、铝青铜、铅青铜特点：耐磨，耐高温，强度高 ，塑性差应用：中速，重（中）载。 制做整体式轴瓦。第11页/共66页3、铝合金成分：锡、铝特点：耐磨，耐高温，强度高 ，塑性差 成本低。应用：中速，重（中）载。 制做整体式轴瓦。4、粉末冶金（含油轴承）成分：铁

3、、铜、石墨粉末经过压制、烧结第12页/共66页特点：组织疏松多孔， 耐磨性好，韧性差，材料价廉。应用：低速，平稳载荷，加油不便。5、铸铁 HT150 HT2006、非金属材料：酚醛树脂，尼龙，橡胶。第13页/共66页12-4 轴瓦结构一、轴瓦形式和构造轴瓦分为 对开式 用于对开式滑动轴承整体式 用于整体式滑动轴承整体式轴瓦：整体轴套、单层、双层、多层轴套；整体式轴瓦：整体轴套、单层、双层、多层轴套；第14页/共66页对开式轴瓦：厚壁轴瓦和薄壁轴瓦第15页/共66页二、轴瓦的定位第16页/共66页油孔油槽油槽三、油孔及油槽目的：为了把润滑油导入整个润滑表面第17页/共66页第18页/共66页油孔

4、和油沟的位置要放在非承载区P第19页/共66页油沟的形状要便于导油第20页/共66页半固体润滑剂润滑脂： 锥入度、滴点液体润滑剂润滑油：粘度固体润滑剂和气体润滑剂第21页/共66页润滑油的粘度,yu 动力粘度 （ ）sPa 粘-温曲线y0 vvvvFu 运动粘度m2/s速度梯度yu第22页/共66页第23页/共66页12-6 非液体摩擦滑动轴承的设计计算1、失效形式：磨损、胶合避免轴瓦过度磨损；验算轴承 pv pv，限制轴瓦温升；验算轴承 v v，避免局部加速磨损一、径向滑动轴承的的计算验算轴承的平均压力 p p第24页/共66页已知:轴径 d、转速n、载荷P4.验算轴承的工作能力；Bd/3.

5、选择轴承的宽径比 ，确定轴承宽度;Pd1.确定轴承的结构型式；2、选定轴瓦材料，查出p、pv、v；B第25页/共66页验算轴承平均压力 pdBFp避免轴瓦过度磨损；验算轴承 pv 100060dndBFpv限制轴瓦温升；验算轴承 v 100060dnv避免轴瓦局部加速磨损。5、选择轴承的配合f6H7,f7H8,d9H9第26页/共66页二、止推滑动轴承的的计算验算轴承的平均压力 p p验算轴承 pv pv第27页/共66页例 :已知d=60mm,B=60mm,n=960r/min,轴瓦材料的 . s/m12v, s/mMPa30pv,MPa25p 求轴承能承受的最大径向载荷F。解： 35880

6、N60/3.016030/dB30Fs/mMPa30pdBFp vvvv vs/m01.3100060dn v N90000606025dBpFMPa25pdBFp F=35880N第28页/共66页推荐的轴承宽径比 返回轴承名称B/d轴承名称B/d汽车及航空活塞发动机曲轴主轴承0.751.75铁路车辆轮轴支承1.82.0柴油机曲轴主轴承0.62.0汽轮机主轴承0.41.0柴油机连杆轴承0.61.5冲剪床主轴承1.02.0机床主轴承0.81.2电动机主轴承0.51.5轧钢机轴承0.60.9齿轮减速器轴承0.61.5第29页/共66页12-7 液体动压滑动轴承的设计计算VF油压 p 的分布v第3

7、0页/共66页VVFV第31页/共66页dxdzdy)dxdzdy)dxdzy y( pdydzdydz)dxxpp( 0dxdzdyydydzdxxPpdxdzpdydzy yx xp pxyzvxy,yu22yuxp第32页/共66页x xp p1 1y y2 22 2u u2 22 2y yx xp pu uVxy0hmaxpxyhx xu upyhyv2)(h hy y) )- -( (h h油层的速度分部第33页/共66页yuqhd0yxpyhyhyhvhd02)()(xphvh122320vh)()(603hxhxhvvx xp p油膜压力最大处的油膜厚度Vh0第34页/共66页V

8、xy0hmaxpxh 03hhh6Vp x0 xp 0 xp 0 xp h第35页/共66页n 0Ffp pn n边界摩擦混合摩擦液体摩擦非液体摩擦形成油膜F直径间隙=D-dn 0FDd第36页/共66页第37页/共66页三、径向滑动轴承的主要几何关系相对间隙：rd 半径间隙：2rR 直径间隙：=Dd偏心距e maxe0emin 偏心率= e= e = (1 ) = r (1 )(n=0)(n)Ddminhe第38页/共66页 cosehr)180cos(ehrR0 coserRhcos=rcos)hh(h603 VVx xp pFhrRheO1O00cos1h第39页/共66页 0hrcos

9、 0 0 h=rcos)(603hhhddvvx xp prv dx=rd Fh3002)cos1()cos(cos6 p pdd四、向心滑动轴承承载能力计算1、承载量计算和承载量系数第40页/共66页302)cos1()cos(cos6ddp 求任意位置 处的压力dddpp1)(F12求单位轴承宽度承载力aaypp180cosap cosrdppyy21第41页/共66页py)Bz2(1 C2dz2/Bz2/B2B2BF1zF=dz)Bz2(1 C)cos(d)cos1 ()cos(cosr6F2a302B2B2121 dz)Bz2(1 C)cos(d)cos1 (B)cos(cos3C2a

10、302B2Bp121 第42页/共66页 P2CdBFCp轴承承载量系数 PC（ , B/d ）ee e=第43页/共66页B/d0.40.60.650.70.750.800.850.900.950.9750.99承载量系数Cp0.70.360.811.011.311.722.393.586.0314.1431.888.900.90.511.101.371.742.243.064.467.2916.3735.696.351.00.581.251.521.922.463.374.817.7717.1837.098.951.20.721.481.792.22.83.785.48.518.439.0

11、102.91.50.891.762.092.603.244.265.949.3019.641.0106.82.01.092.072.442.983.674.776.5410.0920.943.1100.7承载量系数Cp返回返回例题第44页/共66页dBFCP2设计时，已知F、d、n()，选择 B、 ，求所需要的承载量系数查出偏心率 PC计算出 = - e = -minh求出偏心距 e = min12 (aahehS RR）2、最小油膜厚度eminh第45页/共66页fFVQ isttdBQ02ittcqQ01it0t第46页/共66页Ctttim0752平均温度it0tCtttmi0,4035

12、2如给定平均温度 ，则控制入油口温度： ,mtvvBdqcpftttsi)(0第47页/共66页返回例题返回第48页/共66页五、参数选择已知：F、d、n()，选择 B/d、 。1、 B/dit0tdB/d 大（B大） ，B/d 过大时，高。 2PCdBF PC（ , B/d ）第49页/共66页不同 B/d 时轴向和周向油膜压力分布第50页/共66页 小，过小，高, 下降2、相对间隙n()高时， 应选大些；时， 应选小些。 2PCdBF30h)hh(6 VVx xp ph0h931941060n第51页/共66页3、 粘度 高，大当高或B时， 可以选低些。 P2CdBF SPa 6/73/1

13、,1060/n第52页/共66页已知：F=100 000N，d=200mm, n=500r/min。设计：重型机床主轴-流体动压润滑轴承1、确定轴承结构型式2、确定轴承宽度B 选择B/d=1轴承宽度B=200mm剖分式滑动轴承3、计算轴承的 p、pv 、vsmMPapsmdnMPadBFp/075.1323.55.2/23.51000605.2vv为什么设计液体动压轴承还要保证非液体摩擦轴承对轴瓦材料的要求？第53页/共66页4、选轴瓦材料选110PZCuSn vvvvpsmMPapsmpMPap/075.13/23.55.25、选润滑油及粘度SPan034.01060/6/73/1,cSt3

14、810900034. 06,，厘斯第54页/共66页初定润滑油的平均温度C50t0,m SPa036. 01065050选用 LAN68 润滑油，50=40cSt查出偏心率 = 0.713 （线性插值）075.22 .023.5036.0200125.0100000200125.010602293194VBFCnP6、选择相对间隙，计算轴承承载量系数 ， 确定偏心率PC查粘度查偏心率第55页/共66页7、计算minhmdh8 .35)713. 01 (00125. 02/200 )1 (2)1 (minmRRShZZ19)3.62.3(2 (21）hhmin ，故可实现液体动压润滑。选定表面粗

15、糙度：轴颈表面：Rz1=3.2m轴瓦表面：Rz2=6.3m第56页/共66页计算润滑油的温升CVVBdQcpftttsi00866.18)(计算摩擦系数 f55. 0pf1, 1/dB=0.00258查耗油量系数Ctttmi0,567.402866.18502一般要求轴承的热平衡条件满足要求。C4035t0i 第57页/共66页10、选择配合按初选的直径间隙 = d =0.00125200=0.25mm最大相对间隙最小相对间隙0011. 020022. 000148. 0200295. 0minminmaxmaxddmmmm22. 0295. 0minmax最大直径间隙最小直径间隙加工安装后有

16、可能形成选配合f80F6/d7f200F7( ) ,F200d7( )079. 0050. 0170. 0216. 0平均间隙第58页/共66页需要分别按最小相对间隙0011. 0min最大相对间隙00148. 0max 验算轴承的承载能力（ ）和热平衡条件。hhmin 第59页/共66页1）加大B/d ；2）提高；VB2FdBFC22P 3）提高V；5）调整相对间隙；2d =-minh- 4) P2CdBF 如果轴承的承载能力不足，即 hhmin 可采取的措施：第60页/共66页相对间隙对 和平均温度 的影响minhmt相对间隙润滑油流量Q油的平均温度mtminhmtminhQ的优化值域F第61页/共66页如果可采取的措施：1）减小B/d；使Q3）降低； , f4）降低 V。2）加大相对间隙；加大润滑油的流量减少发热量VVBdQcpftttsi)(0第62页/共66页推荐的轴承宽径比 返回轴承名称B/d轴承名称B/d汽车及航空活塞发动机曲轴主轴承0.751.75铁路车辆轮轴支承1.82.