滑动轴承设计

1、 19-1 概述 19-2 滑动轴承的结构型式 19-3 轴瓦的结构、常用材料及润滑 19-4 非液体摩擦滑动轴承的设计 19-5 液体摩擦滑动轴承的设计计算第十九章 滑动轴承设计实实 验验实验实验3：滑动轴承实验：滑动轴承实验 地点：地点：2#楼二楼东边楼二楼东边1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。3具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。根据轴承中摩擦的性质，一、轴承应满足如下基本要求：二、轴承的分类根据能承受载荷的方向，根据润滑状态，滑动轴承可分为： 19-1概述可分为滑动轴承可分为向心轴承、不完全液体润滑滑动轴承。(或称为径向轴承、止推

2、轴承、径向止推轴承）。推力轴承、向心推力轴承。完全液体润滑滑动轴承。和滚动轴承。四、滑动轴承设计内容三、滑动轴承的应用场合高速、高精度，如汽轮发电机、精密磨床。承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。2特重型的载荷，4特殊结构，如曲轴轴承必须制成剖分式的；组合钻床径向尺寸受限制时。6在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。轴承的型式和结构选择；润滑剂及其供应量的确定；5 . 低速、低精度，如农机。 轴承工作能力及热平衡计算。连杆曲轴 19-1 概述轴瓦的结构和材料选择；轴承的结构参数设计；流体动压润滑轴承承载能力大、寿命长、造价低，所以一般大功率的如水轮发电机、气轮机等采用滑动轴承。一、径向滑

3、动轴承的结构整体式径向滑动轴承19-2 滑动轴承的结构型式特点：结构简单，成本低廉。因磨损而造成的间隙无法调整。轴颈只能从轴向装入或拆出。应用： 低速、轻载或间歇性工作的机器中。对开式径向滑动轴承对开式轴承(整体轴套)19-2 滑动轴承的结构型式特点：19-2 滑动轴承的结构型式结构复杂、应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。可以调整因磨损而造成的间隙、 安装方便。二、止推滑动轴承的结构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： 空心式： 单环式： 多环式：19-2 滑动轴承的结构型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。利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑

4、方便，广泛用于低速、轻载的场合。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50%。 汽车用滑动轴承故障原因的平均比率轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。三、滑动轴承常见失效形式有：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。 详细说明一、轴瓦的形式和结构按构造分：按材料分：19-3 轴瓦的结构和材料23对开式后壁轴瓦整体式，对开式，单材料，多材料，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。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

5、作轴瓦。整体轴套19-3 轴瓦的结构和材料卷制轴套对开式薄壁轴瓦19-3 轴瓦的结构和材料二、轴瓦的油孔及油槽 目的： 形式：油孔、 19-3 轴瓦的结构和材料导入润滑油 （供油、 贮油、分布油）。油沟、 油槽；单油槽、 多油槽等。19-3 轴瓦的结构和材料按油槽走向分沿轴向、 绕周向、 斜向、 螺旋线等。19-3 轴瓦的结构和材料19-3 轴瓦的结构和材料油槽开在非承载区（在最大油膜厚度处）F双轴向油槽开在非承载区（在轴承剖分面上） 19-3 轴瓦的结构和材料19-3 轴瓦的结构和材料u油槽尽量开在非承载区；u润滑油应该自油膜压力最小处输入；u轴向油槽一般不开通，以免油从两端流失；u周向油槽

6、一般只开半圈，不要延伸到承载区；u如果载荷方向经常变化，油槽可开在轴颈上；u要求润滑油单向流动时，可开设螺旋油槽；u油槽边缘应光滑，以保证润滑油能顺畅地流入被润滑表面。注意三、滑动轴承的材料轴承材料性能应满足以下要求： 良好的导热性 顺应性： 还应有抗腐蚀能力、19-3 轴瓦的结构和材料 减摩性、 足够的强度 嵌入性：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良的能力。 磨合性：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粒磨损的性能。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（或性质）。工艺性和经济性。耐磨性、抗胶合性。 选择原则：）当压力高和滑动

7、速度低时，选择锥入度小一些的品种；反之，选择锥入度大一些的品种。四、润滑1、润滑脂）所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约2030，以免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。在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。19-3 轴瓦的结构和材料（液体润滑（油）、半固体（脂）、固体润滑） 适用场合 ： 要求不高、难以经常供油，或者低速重载。2、润滑油及其选择 特点： 适用场合： 选择原则：转速高、压力小时，油的粘度应低一些；反之，粘度应高一些。高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。3、固体润滑剂及其选择 特点： 适用场合： 常用类型： 使用

8、方法： 润滑油牌号表19-3 轴瓦的结构和材料有良好的流动性，可形成动压、静压或边界润滑膜。不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。主要考虑润滑油的粘度。可在滑动表面形成固体膜。有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。二硫化钼，碳石墨，聚四氟乙烯等。涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。一、失效形式与设计准则 工作状态： 失效形式： 设计准则：19-4 非液体摩擦滑动轴承的设计因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，故无法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。磨损、胶合因边界膜强度与温度、轴承材料、轴颈和轴承表面粗糙度、润滑油供给等有关

9、，目前尚无精确的计算方法，但一般可作条件性计算。保证边界膜不破裂，避免大面积的干摩擦。二、径向滑动轴承的设计计算 已知条件： 验算及设计 ：验算轴承的平均压力p， pdBFpB轴承宽度，mm（根据宽径比B/d确定）p轴瓦材料的许用压力，MPa。验算摩擦热 pv，19100100060pvBFndnBdFpvv轴颈圆周速度，m/s； pv轴承材料的pv许用值，MPam/s验算滑动速度v (m/s)，vv v材料的许用滑动速度 p、v、 pv 的选择止推滑动轴承的设计计算19-4 非液体摩擦滑动轴承的设计dFB（fpv是摩擦功耗）摩擦功耗）外加径向载荷F (N)、轴颈转速n(r/mm)及轴颈直径d

10、 (mm) 一、液体动压润滑现象F两平行板之间，不能形成压力油膜！ v 19-5 液体摩擦径向滑动轴承的设计F)1 (hyvuyxhFFF)(212hyyxpu v v h1aah2cc动压油膜-因运动而产生的压力油膜。pmax19-5 液体摩擦径向滑动轴承的设计vvvvh0bbFxp30流体动力润滑的必要条件是： 相对运动的两表面间构成收敛楔形。 润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。 两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，小口流出。19-5 液体摩擦径向滑动轴承的设计$14-4液体摩擦滑动轴承的设计计算自测题1、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是_。A 、完全液体摩擦状态 B 、干摩擦状态C 、边界摩擦或混合摩擦状态 2、与滚动轴承相比，下述各点中，_不能作为滑动轴承的优点。A、 径向尺寸小 B、启动容易 C 、运转平稳，噪声低 D、可用于高速情况下3、校核pv值的目的是限制滑动轴承的_。A 、点蚀破坏 B 、疲劳破坏 C 、温升 D、过度磨损4、在非液体摩擦滑动轴承中，限制比压p的主要目的是_ 。A、 防止轴承衬材料过度磨损 B 、防止轴承衬材料发生塑性变形C 、防止轴承衬材料因压力过大而过度发热