机械设计基础第15章滑动轴承(1)

1、第15章 滑动轴承15-1 摩擦状态摩擦状态15-2 滑动轴承的结构型式滑动轴承的结构型式15-3 轴瓦及轴承衬材料轴瓦及轴承衬材料15-5 非液体摩擦滑动轴承的计算非液体摩擦滑动轴承的计算15-4 润滑剂和润滑装置润滑剂和润滑装置15-6 动压润滑的基本原理动压润滑的基本原理15-8 静压轴承与空气轴承简介静压轴承与空气轴承简介15-7 液体动压多油楔轴承简介液体动压多油楔轴承简介轴承轴承滑动轴承滑动轴承滚动轴承滚动轴承l 轴承的功用轴承的功用1、支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度、支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度2、减少转轴与支承之间的摩擦和磨损、减少转轴与支承之间的摩擦和磨损l轴承

2、的分类轴承的分类用于特殊用于特殊场合，如场合，如：高速、高精度、：高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合。重载、结构上要求剖分等场合。已标准化，优点多，应用广已标准化，优点多，应用广1. 干摩擦干摩擦 固体表面直接接触，因而固体表面直接接触，因而 不用许出现干摩擦！不用许出现干摩擦！2. 边界摩擦边界摩擦15-1 15-1 摩擦状态摩擦状态 功耗功耗 磨损磨损 温度温度 烧毁轴瓦烧毁轴瓦 运动副表面有一层厚度运动副表面有一层厚度1 m的薄油的薄油膜，不足以将两金属表面分开，其表膜，不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰部分仍将相互搓削。面微观高峰部分仍将相互搓削。比干摩擦的磨损轻，比干摩擦的

3、磨损轻，f 0.1 0.3v有一层压力油膜将两金属表面隔开，有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。彼此不直接接触。3. 液体摩擦液体摩擦摩擦和磨损极轻，摩擦和磨损极轻，f 0.001 0.01 vv1. 干摩擦干摩擦 固体表面直接接触，因而固体表面直接接触，因而 不用许出现干摩擦！不用许出现干摩擦！2. 边界摩擦边界摩擦15-1 15-1 摩擦状态摩擦状态 功耗功耗 磨损磨损 温度温度 烧毁轴瓦烧毁轴瓦 运动副表面有一层厚度运动副表面有一层厚度1 m的薄油的薄油膜，不足以将两金属表面分开，其表膜，不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰部分仍将相互搓削。面微观高峰部分仍将相互搓削。比干

4、摩擦的磨损轻，比干摩擦的磨损轻，f 0.1 0.3v有一层压力油膜将两金属表面隔开，有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。彼此不直接接触。3. 液体摩擦液体摩擦摩擦和磨损极轻，摩擦和磨损极轻，f 0.001 0.01 vv在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。15-1 15-1 摩擦状态摩擦状态 fn/p o边界摩擦边界摩擦混合摩擦混合摩擦液体摩擦液体摩擦摩擦特性曲线摩擦特性曲线无量纲参数无量纲参数n/ /p称为轴承称为轴承特性数特性数。 动力粘度，p压强 ，n 每秒转数 15152 2 滑动轴承滑动轴承的结构形式的结构形式一、向心滑动轴

5、承一、向心滑动轴承根据能承受载荷的方向根据润滑状态轴承座(座体、盖、螺栓或螺柱) 、轴套(或轴瓦)液体动压滑动轴承液体静压滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承完全液体润滑滑动轴承向心轴承推力轴承 (止推轴承）(径向轴承)组成：组成：(虚拟演示)对开式轴承(整体轴套)整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承对开（剖分）式径向滑动轴承对开（剖分）式径向滑动轴承zc调心滑动轴承调心滑动轴承。薄壁轴瓦薄壁轴瓦厚壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套15152 2 滑动轴承滑动轴承的结构形式的结构形式轴瓦：轴瓦：油孔及油槽（油沟）油孔及油槽（油沟） 目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。目的：把

6、润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。 形式：形式：按油槽数量分按油槽数量分单油槽、多油槽等。单油槽、多油槽等。 15152 2 滑动轴承滑动轴承的结构形式的结构形式轴瓦非承载区内表面。轴瓦非承载区内表面。 位置：位置：轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动压油膜，又起冷却作用。压油膜，又起冷却作用。45 宽径比宽径比B/ /d-轴瓦宽度与轴径直径之比。轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数重要参数液体润滑摩擦的滑

7、动轴承液体润滑摩擦的滑动轴承: B/ /d=0.51非液体润滑摩擦的滑动轴承非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/ /d=0.81.5 15152 2 滑动轴承滑动轴承的结构形式的结构形式径向滑动轴承的典型结构3二、止推滑动轴承的结构FaFaFaFa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：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。 单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用 于低速、轻载的场合。 多环式：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%。 空心式单环式多环式 151

8、52 2 滑动轴承滑动轴承的结构形式的结构形式轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。一、滑动轴承常见一、滑动轴承常见失效形式失效形式有：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。153 轴瓦及轴承衬材料二、滑动轴承的材料二、滑动轴承的材料轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，轴承材料性能应满足以下要求： 减摩性（材料副具有较低的摩擦系数） 耐磨、耐蚀性、抗胶合能力强 导热性好、热膨胀系数小 具有足够的机械强度和可塑性粘附在轴瓦基体上的薄层材料轴承衬(虚拟演示)对开式轴承(整体轴套)1、轴承合金（白合金、巴氏合金）、轴承合金（白合金、巴氏合金

9、）1）、锡锑轴承合金）、锡锑轴承合金优点：优点： f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、 容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、重载的轴承。容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、重载的轴承。缺点：缺点：价格贵、机械强度较差；价格贵、机械强度较差；只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。工作温度：工作温度：th0时，, 0 xpx， p ；当h 100000r/min)、低摩擦损失、无污染、承载能力低。应用：高速磨头、高速离心分离机、原子反应堆等场合。取微单元进行受力分析: Axzydydzdxxpp)(dxdzpdydz 0 xF0)()(dxdzdyydydzdxxppdxdzpdydzyxp平衡条件物理条件yu22yuxpxpyu122积分两次，可得油层速度分布：yhyxpyhhvu)(21)(21uu 雷诺方程vdxdzdyy)(Bvv单位时间内流经任意截面上单位宽度面积的流量为：hudyq0h0bbF