chap滑动轴承PPT课件

1、主主要要内内容容CHAP 15 滑动轴滑动轴承承 本章重点F 类型和结构类型和结构F 非液体摩擦滑动轴承的条件性计算非液体摩擦滑动轴承的条件性计算F 轴瓦材料和轴瓦结构轴瓦材料和轴瓦结构F 动压润滑的成膜机理F 类型和结构类型和结构F 非液体摩擦滑动轴承的条件性计算非液体摩擦滑动轴承的条件性计算F动压润滑的成膜机理第1页/共30页概述 1 功用： (1) 支承轴颈或轴上的回转件支承轴颈或轴上的回转件,保持旋转精度 (2) 减小摩擦、磨损 2 类型：工作原理工作原理 滚动摩擦轴承（滚动轴承）滚动摩擦轴承（滚动轴承） 滑动摩擦轴承（滑动轴承）滑动摩擦轴承（滑动轴承） 3 特点： 滚动轴承：滚动轴承

2、：摩擦阻力小，起动灵活、润滑简单 应用：自行车、汽车 滑动轴承：承载能力大、回转精度高、抗冲击滑动轴承：承载能力大、回转精度高、抗冲击 应用：汽轮车、压缩机、大型电机、水泥搅 拌机、破碎机第2页/共30页1 干摩擦摩擦 15-1 摩擦摩擦状态 两摩擦表面间不加任何润滑剂，固体表面间直接接触的摩擦 。结果：严重磨损、温度高4 混合摩擦 干摩擦、摩擦、边界摩擦、液体摩擦 混合状态。2 边界摩擦 形成厚度小于1m的极薄油膜，相互运动时，两金属表面微观的高峰部分仍相互搓削。结果：减轻磨损，f0.10.3 3 3 液体摩擦 压力油膜厚可达几十 m，能将相对运动的两金属表面分开。结果：压力油膜将重物托起，

3、摩擦和磨损小， 第3页/共30页摩擦副的摩擦 特性曲线轴承特性数 第4页/共30页 15-2 滑动轴承的滑动轴承的结构型式 工作原理：滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开。滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开。类型：向心轴承承受径向载荷推力轴承承受轴向载荷向心推力轴承承受轴向和径向载荷按受载方向第5页/共30页一、向心滑动轴承1 结构：轴承座、轴承盖，轴瓦、螺栓重要剖分式轴承第6页/共30页2 润 滑（1）进油口在非承载区 下轴瓦为承载区轴瓦外表面：非承载区开进油口轴瓦内表面：纵、横向油沟第7页/共30页（2）两侧进油 用于大型的液体润滑的滑动轴承， 油从轴承两端泻出， 有时镗有油

4、室一侧形成动压油膜，另一侧起冷却作用，第8页/共30页（3）轴承中分面的布置 载荷垂直或略有倾斜时，中分面水平 载荷有较大倾斜时，中分面倾斜（4545）液体摩擦向心滑动轴承：B/d=0.5 1 非液体摩擦向心滑动轴承：宽径比 B/d：向心滑动轴承的重要参数第9页/共30页二、推力滑动轴承止推面：轴的端面类型：固定式推力轴承：楔形倾角不变 可倾式推力轴承：扇形块倾角随载荷变化第10页/共30页 15-3 轴瓦及轴衬材轴瓦及轴衬材料料一、滑动轴承的材料一、滑动轴承的材料 主要失效形式：磨损和胶合、疲劳破坏 1、对轴承材料的要求：、对轴承材料的要求：f小，导热性好，热膨胀系数小，小，导热性好，热膨胀

5、系数小， 耐磨、耐腐蚀、抗胶合，强度、朔性好耐磨、耐腐蚀、抗胶合，强度、朔性好 2、轴瓦和轴承衬常用材料、轴瓦和轴承衬常用材料 金属材料：金属材料： 1）铸铁）铸铁 2）轴承合金）轴承合金 3）铜合金：浇注在钢或铸佚轴瓦内壁）铜合金：浇注在钢或铸佚轴瓦内壁 4）铝基合金）铝基合金 5）多孔质金属材料）多孔质金属材料(粉末冶金粉末冶金)（含油合金）（含油合金） 非金属材料非金属材料塑料、橡胶（可用水润滑）塑料、橡胶（可用水润滑） 锡锑轴承合金：高速、重载铅锑轴承合金：脆性大，中速、低载表15-1第11页/共30页 15-4 润滑剂润滑剂和润滑润滑装置一、润滑剂 作用：作用：减小摩擦阻力、降低磨损

6、、冷却和吸振等减小摩擦阻力、降低磨损、冷却和吸振等1 1 润滑油润滑油液体润滑脂润滑油稠化剂（Ca, Na, Al, Li）固体润滑剂石墨、oS2、聚四氟乙稀 选择选择：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、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境 类型类型（1）石油系润滑油（矿物油）（2）动力粘度 表征液体流动的内摩擦性能（重要的物理参数）第12页/共30页牛顿液体流动定律 ： dydu量纲：力时间/长度2单位：Ns/m2厘米克秒制：1P=1dyn s/cm2（2）运动粘度表15-2（3）粘度的影响因素第13页/共30页压力大、温度高、载荷冲击变动大压力大、温度高、载荷冲击变

7、动大 粘度大的润滑油粘度大的润滑油 滑动速度大滑动速度大 粘度较低的润滑油粘度较低的润滑油 （4）润滑油的选择粗糙或未经跑合的表面粗糙或未经跑合的表面 粘度较高的润滑油粘度较高的润滑油 2 2 润滑脂应用：要求不高、难经常供油或低速重载轴承特点：密封简单，不易流失受温度影响小，机械效率低、易变质。 种类：钙基润滑脂：耐水性，用于60以下的轴承润滑 铀基润滑脂：不耐水，用于115145以下 锂基润滑脂：耐水，用于-20150第14页/共30页3 3 固体润滑剂种类：石墨、二流化钼（MOS2）、聚氟乙烯树脂 石墨：性能稳定，350以上才氧化 MOS2 ：吸附性强，（-60300）应用：用于高温或低

8、速重载二、润滑装置润滑装置 连续供油连续供油:油壶或油枪油壶或油枪1 油润滑：间歇供油间歇供油:1) 针阀式油杯针阀式油杯 第15页/共30页2) A型弹簧盖油杯型弹簧盖油杯 不能控制给油量不能控制给油量 3) 油杯润滑油杯润滑 第16页/共30页2、脂润滑、脂润滑 旋盖式油脂杯、黄油枪旋盖式油脂杯、黄油枪 4）浸油润滑）浸油润滑 5）飞溅润滑）飞溅润滑6）油泵循环润滑）油泵循环润滑 （最好）（最好）第17页/共30页 15-5 非液体非液体摩擦滑动轴承的计算滑动轴承的计算润滑方式：润滑脂、润滑油润滑脂、润滑油设计依据：维持边界油膜不受破坏维持边界油膜不受破坏设计准则设计准则： p pp p

9、pvpvpvpv 一、向心轴承 pBdFppVBnFdnBdFpV19100601000Mpa m/S p值1.验算轴承的平均压强 p表15-1第18页/共30页二、推力滑动轴承二、推力滑动轴承 限制轴承平均比压限制轴承平均比压p和和pvm值值 pvpvpzddFpm21224210006021dddndvmmm第19页/共30页 15-6 非液体非液体摩擦滑动轴承的计滑动轴承的计算算 流体中任意点处切应力均与该处流体的速度梯度成正比 内摩擦力yu一、流体摩擦二、流体动力润滑 两相对运动物体的摩擦表面，借助相对速度产生的油膜把两表面完全隔开，由油膜产生的压力来平衡外载荷。第20页/共30页三、

10、动压油膜形成机理平行板相对运动流速直线分布油无内压力不平行板相对运动流速变化油有内压力动压油膜第21页/共30页（1）相对运动两表面必须形成一个楔形间隙）相对运动两表面必须形成一个楔形间隙（2）被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度）被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度vs，其运动方向必须使润滑从大口流进，小口流出。其运动方向必须使润滑从大口流进，小口流出。 （3）工作表面间必须润滑油或其它粘性流体。）工作表面间必须润滑油或其它粘性流体。 结论形成动力润滑的必要条件形成动力润滑的必要条件（4）F、v、 相匹配液液体体动动力力润润滑滑状状态态的的建建立立过过程程1、起动时、起动时2、不

11、稳定运转阶段、不稳定运转阶段 3、稳定运转阶段、稳定运转阶段 第22页/共30页四、液体动压润滑的基本方程 假设： 牛顿流体（ ）； 层流流动、不计重力、大气压影响、油不可压缩； z方向不流动yu前后向压力前后向压力上下面剪切应力上下面剪切应力第23页/共30页由由x方向的力平衡条件，得方向的力平衡条件，得 y-u 流体的压力变化与速度的变化梯度成正比 22yuxp第24页/共30页y=0 时，时，u=v ； y=h 时，时，u=0， 得积分常数得积分常数c1、c2 对y积分不计侧漏，沿不计侧漏，沿x方向，任一截面单位宽度的流量为方向，任一截面单位宽度的流量为 p=pmax处油膜厚度为处油膜厚

12、度为h0，流量：流量：连续性方程：第25页/共30页一维雷诺流体动力润滑方程一维雷诺流体动力润滑方程全部油膜压力之和即全部油膜压力之和即为油膜的承载能力为油膜的承载能力第26页/共30页1 多油楔滑动轴承轴承特点 轴瓦内孔制成特殊形状，工作中能产生多个油楔，形成多个动压油膜，提高轴承的工作稳定性和旋转精度12 类型及特点 椭圆轴承：顶部与底部均能形成动压油膜 固定式三角楔轴承：工作时可形成三个动压油膜 可倾式多油楔轴承：由三片轴瓦（or四片、五片）， 工作时可自行倾斜 15-7 液体动液体动压多油楔轴承轴承简介第27页/共30页一静压轴承特点：依靠一套给油膜装置，将高压油压人轴承的间隙中， 强制形成油膜，保证轴承在液体摩擦状态下工作。优点：轴承无磨损，寿命长，精度