滑动轴承机械设计基础老师讲课课件

1、第15章 滑动轴承教学要求、重点与难点教学要求、重点与难点小小 结结作作 业业教学要求、重点与难点 一、教学要求 了解滑动轴承的主要类型、结构和材料和润滑方式；了解滑动轴承的主要类型、结构和材料和润滑方式；掌握非液体摩擦滑动轴承设计原理及设计方法；了解液掌握非液体摩擦滑动轴承设计原理及设计方法；了解液体摩擦动压润滑形成的机理和条件体摩擦动压润滑形成的机理和条件 。 二、教学重点与难点 重点：重点：滑动轴承的主要类型、结构和材料；非液体摩擦滑动轴承的主要类型、结构和材料；非液体摩擦滑动轴承的设计计算滑动轴承的设计计算 。 难点：难点：非液体摩擦滑动轴承的设计计算非液体摩擦滑动轴承的设计计算 。

2、一、分类一、分类1、根据轴承工作的摩擦性质分滑动(摩擦)轴承滚动(摩擦)轴承2、根据承载方向分径向轴承（向心轴承）推力轴承（止推轴承）边界摩擦：极限状态、边界膜作用；液体摩擦：两表面完全隔开；非液体摩擦（混合摩擦）：部分固体凸峰接触；3、根据轴承摩擦状态分（p253，图15-1）干摩擦：两表面直接接触；干摩擦液体摩擦边界摩擦对于要求低摩擦的摩擦副，液体摩擦是比较理想的的状态，维持边界摩擦或混合摩擦是最低要求；对于要求高摩擦的摩擦副，则希望处于干摩擦状态或边界摩擦状态。摩擦摩擦：一物体与另一物体直接接触，当两者间有运动或有运动趋势时，接触表面要产生切向阻力（即摩擦力摩擦力），这种现象成为摩擦摩擦

3、。磨损磨损：使摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损磨损。 单位时间里的磨损量称为磨损率磨损率。一、滑动轴承类型一、滑动轴承类型 1) 径向滑动轴承（径向滑动轴承（向心滑动轴承向心滑动轴承）：受径向载荷。：受径向载荷。2) 止推止推滑动滑动轴承（推力轴承（推力滑动滑动轴承）：受轴向载荷。轴承）：受轴向载荷。 2.按承载的方向分按承载的方向分1.按摩擦状态分按摩擦状态分 1) 液体摩擦滑动轴承。液体摩擦滑动轴承。 2) 非液体摩擦滑动轴承。非液体摩擦滑动轴承。1.整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承 优点：构造简单，常用于低速、载荷不大的间歇工作的机器上。缺点：1) 当滑动表面磨损而间隙过大时，无法

4、调整轴承间隙； 2) 轴颈只能从端部装入，对于粗重的轴或具有中轴颈的轴安装不便。A、向心滑动轴承、向心滑动轴承二、滑动轴承的结构形式二、滑动轴承的结构形式2. 剖分式轴承剖分式轴承 剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、轴承盖螺柱等组成。 轴瓦是轴承直接和轴颈相接触的零件，常在轴瓦内表面上贴附一层轴承衬。在轴瓦内壁不承担载荷的表面上开设油沟，润滑油通过油孔和油沟流进轴承间隙。3.调心式滑动轴承调心式滑动轴承 R (球) 特点：轴瓦外表面做成球面形状，与轴承盖及轴承座的球状内表面相配合，轴瓦可以自动调位以适应轴颈在轴弯曲时所产生的偏斜。B、推力滑动轴承（方法同径向轴承）、推力滑动轴承（方法同径向

5、轴承）结构：空心、实心、单环、多环1、轴瓦结构、轴瓦结构 2)剖分式轴瓦剖分式轴瓦1) 整体式轴瓦整体式轴瓦 3) 单金属轴瓦单金属轴瓦4) 双金属轴瓦：轴承衬双金属轴瓦：轴承衬2.轴瓦的油孔、油沟轴瓦的油孔、油沟油孔用来供应润滑油，油沟则用来输送和分配润滑油。宽径比宽径比dB液体摩擦液体摩擦dBdB非液体摩擦非液体摩擦=0.5-1=0.5-1=0.8-1.5油沟、油孔：油沟、油孔：，否则，否则，油沟长度油沟长度0.8B0.8B（轴瓦宽度），即（轴瓦宽度），即。3. 滑动轴承材料滑动轴承材料 轴瓦是滑动轴承中的重要零件。轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。1) 对轴承材料的要求对轴承材料的要求(

6、1)有良好的减摩性和耐磨性；(2)有足够的强度和塑性；(3) 良好的导热性；(4)抗腐蚀性强；(5)抗胶合性强。2 ) 轴承材料的分类轴承材料的分类(1) 轴承合金（又称巴氏合金） 锡、铅、锑、铜的合金统称为轴承合金。它以锡或铅作基体，悬浮锑锡及铜锡的硬晶粒。软基体增加材料的塑性。硬晶粒起耐摩作用，受重载时可以嵌陷到软基里，使载荷由更大的面积承担。 巴氏合金的减摩性好，机械强度较低且价格昂贵，通常将它作为轴承衬材料贴附在软钢、铸铁或青铜的轴瓦上使用。熔点低，工作温度低于1500C。(2) 青铜 是铜与锡、铅、铝的合金，强度、耐磨性、导热性、承载能力都高于轴承合金，价格比轴承合金便宜，但可塑性差

7、，不易跑合，适用于重载机械上。(3)粉末冶金材料 是用铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴承材料。采取措施使轴承所有细孔都充满润滑油，又称含油轴承，因此它具有自润滑性能。制造简单，价格低廉，且耐磨性好，强度低，韧性差，适用于轻载、低速和加油不便的场合。(4) 轴承塑料塑料轴承有自润滑性能，也可用油或水润滑。优点：摩擦系数较小；有足够的抗压强度和疲劳强度，可承受冲击载荷；塑性好，可以嵌藏外来杂质，防止损伤轴颈。导热性差（只有青铜的几百分之一）；线膨胀系数大（约为金属的310倍）；缺点: 轴承润滑的目的主要是：减小摩擦功耗，降低磨损率，同时还可起冷却、防尘、防锈以及吸振等作用。 常用的润滑

8、剂是润滑油和润滑脂。此外，有使用固体（如石墨、二硫化钼）或气体（如空气）作润滑剂的。润滑油中以矿物油用的最多。1. 润滑油润滑油一、润滑剂一、润滑剂主要特性主要特性1、粘度：表示润滑油流动时，流体内摩擦阻力的大小。粘度 摩擦力 功耗发热 2、油性 油吸附于摩擦表面的性能，边界润滑取决于油的吸附能力。 油性吸附能力粘度承载能力选用润滑油一般原则：选用润滑油一般原则：在压力大或冲击、变载等工作条件下，应选用粘度较 高的油。滑动速度高时，容易形成油膜，为了减小摩擦功耗，应采用粘度较低的油。加工粗糙或未经跑合的表面，应选用粘度较高的油。循环润滑、芯捻润滑或油垫润滑时，应选用粘度较低的油。2. 润滑脂润

9、滑脂 （黄油）（黄油） 工业上应用最广的润滑脂是钙基润滑脂，它在100摄氏度附近开始稠度急剧降低，因此只能在60摄氏度以下使用。钠基润滑脂一般用在120摄氏度以下，比钙基脂耐热，但怕水。锂基润滑脂有一定的抗水性和较好的稳定性，适用于-20摄氏度120摄氏度。 特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜， 承载能力大，但性能不稳定，摩擦功耗大 。 适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载、 温度变化不大 以及作摆动运动的 轴承中。3、固体润滑剂、固体润滑剂 主要用：石墨、二硫化钼等。主要用：石墨、二硫化钼等。 用于不能用油和脂润滑的场合。用于不能用油和脂润滑的场合。二、润滑装置二、润滑装置

10、 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1) 滴油润滑 2) 绳芯润滑3) 油环润滑 4) 浸油润滑 5) 飞溅润滑 6) 压力循环润滑 2、脂润滑、脂润滑 旋盖式油脂杯、黄油枪 手 柄调 节 螺 母弹 簧针 阀杯 体盖杯 体接 头油 芯20手 柄调 节 螺 母弹 簧针 阀杯 体盖杯 体接 头油 芯2 0手柄调节螺母弹簧针阀杯体盖杯体接头油芯20一、混合摩擦滑动轴承失效形式一、混合摩擦滑动轴承失效形式胶合、磨损等设计准则：至少保持在边界润滑状态，即。计算方法：简化计算（条件性计算）点蚀及金属剥落磨损1、限制轴承平均压强 pdBFpF 径向载荷, N；d 轴颈直径,

11、 mm；B 轴瓦有效宽度,mm；p 许用压强,Mpa。：，。2、限制pv值20000100060pvBFndndBFpvMpam/s pv摩擦功耗发热量易胶合：限制pv是为了。 轴承发热量单位面积摩擦功耗fpv二、向心轴承二、向心轴承3、限制滑动速度vsmvdnv/100060：。有一滑动轴承，其轴颈直径有一滑动轴承，其轴颈直径d d=100mm=100mm，B B/ /d d=1.4=1.4， p p 8MPa8MPa， V V=3=3m/sm/s， pVpV=15MPa.m/s=15MPa.m/s，转速，转速n n=500r/min=500r/min，问此轴承允许最大工作载荷为多少？，问此轴承允许最大工作载荷为多少？Bd1414100140 mm. FdB p1001408112000 NVdn/ ().601000100500601000262m/ spVp15262.p 152625725 MPa.F 572510014080150.N由此得所以，允许最大工作载荷为80150N。 pzddFp21224 100060pvndppvmm某船用推力轴承，轴转速某船用推力轴承，轴转速n n=700=700r/minr/min，轴向推力，轴向推力F F=8000=8000N N，轴直径，轴直径d d=