机械设计转动副与滑动轴承PPT教案

1、会计学1机械设计转动副与滑动轴承机械设计转动副与滑动轴承第1页/共37页第2页/共37页第3页/共37页第4页/共37页 第5页/共37页 第6页/共37页一、转动付的基本功能与结构要求1、转动付：最常见的构成转动付的元件是轴承2、轴承的功用：支承轴及轴上的零件，从而减少机件的磨损，提高机械效率3、轴承的类型：分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承两大类两个构件间只能作相对旋转运动的运动副称为转动付或回转付，又称铰链。第7页/共37页滚动摩擦轴承第8页/共37页二、滑动轴承（一）滑动轴承的特点：工作平稳、可靠、噪声小、若润滑良好，摩擦小，磨损少 。（二）滑动轴承的应用：转速高的轴承；载荷大的轴承；要求

2、精密的轴承装配工艺;特殊的地方；要求径向尺寸小的地方第9页/共37页（三）滑动轴承的类型1、根据承受载荷的方向分为:径向轴承（向心轴承）径向轴承的受力Fr与轴的中心线垂直止推轴承（推力轴承）止推轴承受力Fa与轴的中心线平行FrFa第10页/共37页2、根据润滑膜的形成原理不同分为：动压润滑轴承利用相对运动副表面的相对运动和几何形状，借助流体粘性，把润滑剂带进摩擦面之间，依靠自然建立的流体压力膜，将运动副表面分开的润滑方法为流体动力润滑。静压润滑轴承 在滑动轴承与轴颈表面之间输入高压润滑剂以承受外载荷，使运动副表面分离的润滑方法成为流体静压润滑。 在滑动轴承与轴颈表面之间输入高压润滑剂以承受外载

3、荷，使运动副表面分离的润滑方法成为流体静压润滑。第11页/共37页3、根据结构型式不同可分为： 整体式轴承第12页/共37页剖分式轴承水平剖分，也称正剖分 也有斜剖分的 第13页/共37页自动调心式轴承第14页/共37页特点： 结构简单、成本低 轴套磨损后，间隙无法调整 装拆不便（只能从轴端装拆）适于低速、轻载或间隙工作的机器。结构：由轴承座、整体轴套、油孔等组成（四）滑动轴承的结构形式：1、向心滑动轴承（1）整体式向心滑动轴承第15页/共37页（2）剖分式向心滑动轴承 结构：由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、螺栓、油孔等组成特点： 拆卸方便 间隙可调整 应用最为广泛第16页/共37页（3）自动调心

4、式向心滑动轴承 （4）调隙式径向滑动轴承 结构特点：轴瓦3的外表面做凸形球面，与轴承盖及轴承座上的凹形球面相配合。当轴变形时，轴瓦可以自动调整位置，从而保证轴颈与轴瓦为面接触。 第17页/共37页2、止推滑动轴承轴承座径向轴瓦止推轴瓦工作中，主要由止推轴瓦及底座承受其轴向载荷，借助径向轴瓦也可承受部分径向荷。Fa第18页/共37页（1）实心式支撑面上压强分布极不均匀，中心处压强最大，线速度为0，对润滑很不利，导致支撑面磨损极不均匀，使用较少。 （2）空心式支撑面上压强分布较均匀，润滑条件有所改善。 第19页/共37页（3）单环式利用轴环的端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用于低速轻载场合。 （

5、4）多环式特点同单环型，可承受较单环更大的载荷，也可承受双向轴向载荷 第20页/共37页（五）滑动轴承的材料及轴瓦结构 1、滑动轴承的材料 轴承盖及轴承座的材料：轴瓦材料：轴瓦材料应具有足够的强度、良好的塑性、耐磨性、抗胶合性、耐腐蚀性、散热性和工艺性 一般：灰铸铁（HT150）载荷较大或有冲击载荷时：铸钢轴瓦分为剖分式和整体式结构。为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦第21页/共37页（3）粉末冶金材料：用于加油不便，低速、无冲击场合（5）非金属材料（1）铜合金（2）轴承合金 锡青铜：强度高、减磨性和耐磨性好，应

6、用广泛；铅青铜：抗胶合能力强，强度高，但顺应性差；黄铜：强度高，常用于低速轴承锡、铅、锑、铜的合金等，又称巴氏合金（4）减摩铸铁或灰铸铁：用于不重要、低速、轻载塑料、橡胶、石墨、尼龙其耐磨性好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶合性好及与油的吸附性好，故适用于重载、高速情况下，轴承合金的强度较小，价格较贵。第22页/共37页2、轴瓦结构 （1）轴瓦的形式与结构 剖分式轴瓦（2）油孔、油槽和油室 整体式轴瓦 油孔、油槽开设原则 ：a、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 b、油槽（沟）开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力 c、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失 第23页/共37页d、水平安

7、装轴承油槽开半周，不要延伸到承载区，全周油槽应开在靠近轴承端部处。第24页/共37页 （六）滑动轴承的润滑选学（七） 非全液体润滑滑动轴承的计算 第25页/共37页（六）滑动轴承的润滑 1、润滑剂的选择 工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境 （1）润滑油 压力大、温度高、载荷冲击变动大 滑动速度大 粗糙或未经跑合的表面 粘度大的润滑油 粘度较低的润滑油 粘度较高的润滑油 第26页/共37页（2）润滑脂 （3）固体润滑剂 矿物油加稠化剂（如钙、钠、锂、铝等金属皂）后制成的胶状润滑剂 钙基润滑脂：耐水性好，不耐热 钠基润滑脂：耐热性好，耐水性差 锂基润滑脂：性能优良，耐热性、耐水性、耐寒

8、性好 常用的有石墨、硫化钼 。以其粉剂直接放入润滑部位，或将粉加入润滑油或润滑脂中。高温、重载轴承，添加二硫化钼，能获得良好的润滑效果。第27页/共37页2、润滑方法 （1）油润滑 连续供油: 间歇供油:油壶或油枪 滴油润滑 绳芯润滑 油环润滑 浸油润滑 飞溅润滑 压力循环润滑 （2）脂润滑 旋盖式油脂杯、黄油枪例如 第28页/共37页3、润滑方式的选择 根据轴承的平均载荷系数 k 来选择k pv3 式中 p 轴承的平均压强（Mpa） v 轴颈的圆周速度（m/s ）当： k 2 时，用润滑脂，油怀润滑； 2 k 16 时，用针阀式油怀润滑； 16 k 32 时，用油环或飞溅润滑； k 32 时

9、，用压力循环润滑。（22）第29页/共37页（七） 非全液体润滑滑动轴承的计算 设计依据 ：维持边界油膜不受破坏1、径向滑动轴承 1）确定轴承的结构形式 2）确定轴承的宽度B B/d小：端泄Q1；摩擦功耗和温升；承载能力 高速重载轴承 ，B/d 应取小值低速重载轴承 ，B/d 应取大值B/d大：承载能力；端泄Q1 ；摩擦功耗和温升通常取 B/d0.51.5。若必须要求B/d 1.51.75应改善润滑条件，并采用自动调心轴承轴承结构形式：工作条件、使用要求确定轴瓦材料：教材表22确定第30页/共37页3）验算轴承的工作能力 目的：避免在载荷作用下润滑油被完全挤出 pdBFp（1）限制轴承的平均压

10、强p 式中 Fr 轴承的轴向载荷（N） d 轴颈的直径（mm ） B 轴承的有效宽度（mm ） p 许用压强（Mpa），教材表2-2（23）第31页/共37页（2）限制轴承的 pv 值 目的：限制 pv 是控制轴承温升，避免边界膜的破裂 19100100060vpBnFdndBFvprr式中 n 轴的转速（r/min ）pv pv的许用值（Mpam/s ）表2-2(P23)（3）限制滑动速度v 目的：当p较小时，避免由于v过高而引起轴瓦加速磨损 100060vdnv式中 v 许用滑动速度（m/s ）表2-2（24）（25）第32页/共37页（4）选择轴承的配合（相对间隙） 目的：保证一定的配合间隙及旋转精度dr/大 Qb 大 温升小 但承载能力和运转精度低 小 易形成流体膜 承载能力和运转精度 一般机器中常用配合精度见书本，参照教材表24(P28)选择第33页/共37页2、推力滑动轴承 设计计算步骤与向心滑动轴承相同,其主要校核如下： （1）限制轴承的平均压强p KddFpa)(42122（26）MPapd1d2nFaK 考虑油槽