典型零部件的维修静压滑动轴承PPT学习教案

1、会计学1典型零部件的维修静压滑动轴承典型零部件的维修静压滑动轴承第1页/共56页第2页/共56页第3页/共56页二、滑动轴承的特点、类型和典型结构 1. 1. 径向滑动轴承径向滑动轴承 常用的径向滑动轴承的结构形式可分为整体式(如图12-4(a)和剖分式(如图12-4(b)。 轴承座的材料常用铸铁制造，受力很大时可用铸钢件，用螺栓固定在机架上。整体式滑动轴承构造简单，常用于低速、 载荷较小的间歇工作机器上，而且轴只能从轴的端部装入。剖分式滑动轴承的轴瓦一般是对开式，当它的轴瓦磨损后可以通过适当地调整垫片或对其剖分面进行刮削、研磨来调整轴与孔的间隙，应用较广。 第4页/共56页组成：轴承座、轴套

2、或轴瓦、联接螺栓等。组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。螺纹孔螺纹孔联接螺栓联接螺栓轴承盖轴承盖榫口榫口轴承座轴承座剖分轴瓦剖分轴瓦剖分式向心滑动轴承剖分式向心滑动轴承第5页/共56页薄壁轴瓦薄壁轴瓦轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。进油孔进油孔油沟油沟F厚壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套第6页/共56页 轴承座轴承座轴承轴承整体式向心滑动轴承整体式向心滑动轴承第7页/共56页螺栓轴承盖轴承座油杯座孔螺母套管上轴瓦下轴瓦对开式轴承(剖分轴套)

3、特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的 间隙、安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。第8页/共56页设计：潘存云设计：潘存云轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。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。于形成动压油膜，又起冷却作用。45 油沟形式油沟形式 宽径比宽径比B/dB/d-轴瓦宽度与轴径直径之比。轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数液体润滑摩擦的滑动轴承液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.51: B/d=0.51非液体润滑摩擦的滑动轴承

4、非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.81.5 : B/d=0.81.5 Bd第9页/共56页设计：潘存云作用：作用：用来承受轴向载荷用来承受轴向载荷 2 2、推力滑动轴承、推力滑动轴承 结构特点：结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为量一般为612612。-倾角固定，顶部预留平台，倾角固定，顶部预留平台， 类型类型固定式固定式可倾式可倾式用来承受停车后的载荷。-倾角随载荷、转速自行倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。调整，性能好。 FF巴氏合

5、金巴氏合金绕此边线自行倾斜绕此边线自行倾斜设计：潘存云F第10页/共56页3. 3. 普通止推滑动轴承的结构普通止推滑动轴承的结构 图12-5 普通止推滑动轴承的结构 第11页/共56页 4. 4. 调心式滑动轴承调心式滑动轴承 当轴承宽度B与轴颈直径d之比Bd1.5时， 轴的变形可能会使轴瓦端部和轴颈出现边缘接触，导致轴承过早被损坏。 为防止这种情况发生，可将轴瓦与轴承座配合表面做成球面， 使其自动适应轴或机架工作时的变形造成轴颈与轴瓦不同轴的情况，避免出现边缘接触。这种轴承称为调心轴承，如图12-6所示。 第12页/共56页图12-6 轴颈边缘接触与调心式滑动轴承 第13页/共56页5.

6、5. 可调间隙式轴承可调间隙式轴承 图12-7 间隙可调式滑动轴承轴承 第14页/共56页静压轴承是利用静压润滑原理润滑的滑动轴承。通过外部压力油把主轴支承起来，在任何转速下（包括起动和停车）轴颈和轴承均有一层油膜分离摩擦表面，与轴的转数和油的粘度无关，摩擦副处于流体润滑状态，不发生金属接触。因此有极低的摩擦，其摩擦系数为000030001。即使使用低粘度液体、水和液压介质等也能承受载荷的变化第15页/共56页动压滑动轴承是滑动轴承中应用最广泛的一类，包括液体（油与非油润滑介质）与气体动压润滑两种类型。油润滑动压轴承，包括有单油楔（整体式）、双油楔、多油楔（整体或可倾瓦式）、阶梯面等多种类型，

7、润滑特点各有不同。一般要求在回转时产生动压效应，主轴与轴承的间隔较小（高精度机床要求达到13m），有较高的刚度，温升较低等。第16页/共56页1 1 、轴瓦的材料、轴瓦的材料 根据轴瓦失效形式及工作时轴瓦不损伤轴颈的原则， 轴瓦材料应满足下列要求： 良好的减摩性、 耐磨性和磨合性； 足够的强度； 良好的顺应性和嵌藏性； 耐腐蚀性； 良好的导热性； 良好的工艺性。其中顺应性是指轴瓦材料补偿对中误差和其他几何误差的能力。嵌藏性是指轴瓦材料容纳污物和外来微粒， 防止刮伤和磨损的能力。 轴承衬轴承衬第17页/共56页优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达250 。第

8、18页/共56页 （3） 铝合金：这种轴瓦材料强度高， 耐腐蚀， 导热性良好，但顺应性、嵌藏性、磨合性较差，要求轴颈表面硬度高、 粗糙度低以及配合间隙较大。它一般作为轴承衬材料。 （4) 铸铁：有普通灰铸铁、耐磨铸铁或球墨铸铁，所含石墨具有润滑作用。耐磨铸铁表面经磷化处理可形成一多孔性薄层， 有利于提高耐磨性。 缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。第19页/共56页 2. 2. 粉末冶金材料粉末冶金材料 粉末冶金材料是由铜、铁、石墨等粉末经压制， 烧结而成的多孔隙(约占总体积的1035)轴瓦材料。常用的粉末冶金材料有多孔

9、铁、 多孔青铜、 多孔铝等。 第20页/共56页3. 3. 非金属材料非金属材料 非金属材料主要有塑料、石墨、陶瓷、木材和橡胶等。塑料轴承的塑性、跑合性、耐腐蚀性、耐磨性好，具有一定的自润滑作用；但其导热性差，所以要注意冷却，可用于不宜使用润滑油的机器中。橡胶轴承是用硬化橡胶制成，由于橡胶弹性大，所以可用于有振动的机器，也用于水润滑且有灰尘或泥沙的场合。第21页/共56页常用金属轴瓦材料的性能常用金属轴瓦材料的性能 第22页/共56页常用金属轴瓦材料的性能常用金属轴瓦材料的性能 第23页/共56页4、选择轴承的配合 滑动轴承的常用配合及其应用滑动轴承的常用配合及其应用 第24页/共56页第二章

10、：静压滑动轴承的介绍第25页/共56页第26页/共56页第27页/共56页4、静压滑动轴承的工作原理静压滑动轴承的结构：一般是由供油系统、节流器、和轴承三部分组成第28页/共56页如图所示：压力为PS的压力油经过四个节流器分别为PR1、PR2、PR3、PR4流入轴承的四个油腔，油腔中的油又经过两端的间隙h0流入油池第29页/共56页第30页/共56页静压滑动轴承的刚度：载荷变化（W）与轴颈偏心距变化（l）的比值W/l，通常称为静压滑动轴承的刚度。对于精密的机械设备常要求其静压滑动轴承具有足够的刚度。第31页/共56页系统油腔压力的变化，是通过回油阻力的改变实现的，而节流器的阻力时不变的，这种节

11、流器称为固定节流器。分为：毛细管节流器和小孔节流器第32页/共56页第33页/共56页静压轴承具有承载能力大摩擦阻力小旋转精度高，精度保持性好等优点，目前广泛的应用。在磨床重型机床上液体静压轴承是由外界供油，经过过滤并具有一定的压力的油液在轴承油腔上形成油膜，使其产生一定的承载能力，进入油腔的油液应先经过节流。常用的节流形式有可变节流（双薄膜节流滑阀节流）和固定节流（小孔节流，主细管节流）两大类。 静压轴承虽属纯液体摩擦，但主轴轴颈仍会由于油液中极微细的机械杂质的冲击产生极细的环形细流纹，一般可以通过精密磨床及研磨至Ra=0.160.04m。静压轴承一般不会磨损，如上述主轴精磨或研磨时的磨削量

12、控制在0.020.03mm以内则轴承可以不必更换（在主轴与轴承的配合间隙增大后应该注意油泵的流量是否还能适应）第34页/共56页1、如果主轴与轴承的间隙过大时则需更换轴承换新轴承时应注意以下几点：（1）新轴承在装配之前应仔细测量轴承主轴的配合（应尚有0.020.03mm的研磨余量）以及轴承与箱体孔的配合（轴承外径D100mm，一般的过盈量是0.0030.007mm；100mm轴承外径时应保持0.0030.007mm的间隙）为避免装后在拆在轴承外圈上拉出线纹引起各油腔短路影响油腔的承载能力，轴承装入是最好经冷缩后再装入。第35页/共56页（2）为了防止主轴在运转中自径向回油槽中将空气吸入引起油腔

13、压力波动，应注意轴承径向回油槽的深度（3）为了提高前后两端轴承孔内的圆轴度，在两只轴承装好后以研磨棒一起研磨到配合间隙要求（4）应注意箱体内油垢脱落。（5）零件的毛刺一定要清除干净，以免刮伤主轴及轴承各管路都要仔细清除干净，清洗是应严禁使用棉纱。第36页/共56页第37页/共56页2.2、装配与调整的要点装配与调整的要点第38页/共56页第39页/共56页实例讲解：M7140 平面磨床主轴静压滑动轴承修复第40页/共56页实例讲解：M7140 平面磨床主轴静压滑动轴承修复M7140 平面磨床是一台上海机床厂生产的高精度设备, 近期此机床磨削滑板时经常出现表面有横纹, 精度超差的现象。经过仔细观

14、察发现检测前瓦的压力不稳,正常工作的压力值应为0. 8MPa, 而现在的压力在0 0. 8MPa 之间摆动, 且磨头磨削工件时振动, 即主轴振动带动砂轮也振动, 致使工件出现横纹, 精度超差。第41页/共56页第42页/共56页第43页/共56页第44页/共56页第45页/共56页第46页/共56页3. 主轴结构M1740 平面磨床的主轴结构如图3 所示。第47页/共56页因M7140 平面磨床是精加工机床, 所以各部分要求的精度都要符合精加工机床的精度, 尤其主轴结构要求的各项精度更高。M7140 平面磨床的主轴结构中, 前轴瓦3 的前端面开有两个油腔, 要求前轴瓦的前端面与主轴的轴肩端面的

15、平面度都必须在0. 001mm 以内, 前轴瓦的前端面及主轴轴肩端面与主轴轴线的垂直度也必须在0. 001mm 以内, 以防主轴旋转时前轴瓦的前端面和主轴轴肩端面产生划痕。轴瓦的回油槽的深度为0. 8mm, 宽度4mm。回油槽的尺寸要严格按照此尺寸加工, 以防止油腔压力不足。轴瓦与主轴的间隙要求直径方向为0. 07mm, 修复时要严格按照此参数修复。第48页/共56页4. 拆卸分解主轴和供油系统将主轴部件和供油系统拆卸分解后发现轴瓦的内轴圆度超差和节流器的薄膜片的平行度、平面度和表面粗糙度已经超差。轴瓦的圆度超差时, 主轴旋转, 轴承和轴颈之间间隙发生周期性的变化引起油腔压力波动, 导致主轴振

16、动。节流器的薄膜片的平行度、平面度和表面粗糙度已经超差, 使薄膜片两侧的间隙不相等, 造成四个油腔的压力不等, 主轴偏距。所以此次修理主要就是修轴瓦内孔和薄膜片。第49页/共56页5. 修复薄膜片首先修复薄膜片, 薄膜片的平行度要求为0. 02mm/总面积、平面度要求为0. 02mm/ 总面积、表面粗糙度值要求Ra = 0. 8m, 现薄膜片的平行度、平面度、表面粗糙度均已超差, 可以用研磨的方法来修复。但薄膜片的尺寸为长100mm, 宽60mm, 厚1. 2mm, 因薄膜片厚度很薄, 研磨成了难题。经过讨论确定了一个方案, 就是做一个带凹槽的胎具, 凹槽的长和宽比薄膜片的长和宽大0. 2mm

17、, 凹槽的深度小于薄膜片厚度0. 2mm,如图4 所示, 将薄膜片镶到胎具里来进行研磨,这种方法可以防止将薄膜片磨偏, 不但能很容易的保证薄膜片平行度、平面度和表面粗糙度, 而且还提高了修理效率, 节约了修理时间。第50页/共56页6. 修复轴瓦内孔恢复轴瓦内孔的圆度也可以用研磨的方法。因为研磨内孔时很容易研偏, 所以又确定了一个方案来修复轴瓦内孔, 首先用铸铁料制作三根尺寸不等的研磨棒, 三根研磨棒分别用来进行粗研和精研, 研磨棒的长度均做成600mm 长, 且做成腰鼓形, 目地是为了在研磨时防止将轴瓦内孔磨偏。研磨棒做好后, 将前轴瓦与后轴瓦跟钢套装配在一起, 注意将轴瓦压入钢套时要防止擦

18、伤内圆表面, 以免引起油腔互通, 如果过盈量较大, 尽量采用冷缩后装入。然后用C630 车床的卡盘将装配好之后的轴瓦跟钢套垂直装夹在平台上, 装夹时要严格找正, 保证轴瓦内孔与平台垂直。装夹完毕就可以研磨了, 研磨时, 用天车吊研磨棒做上下往复运动, 人工使研磨棒绕轴瓦轴线进行回转运动。先粗研, 再精研, 精研时用外径尺寸比轴瓦内径小0. 015 0. 025mm 的研磨棒进行干研。干研的次数不能多, 经过精研的轴瓦内孔表面粗糙度值可达Ra =0. 8m。第51页/共56页7.安装薄膜片和轴瓦都修复完毕后就可以安装了, 按图3将各零件装配在一起, 装配前要先调整电动机与轴之间的同心度, 电动机与轴的同心度要求为0. 01mm。因为主轴结构中有法兰盘且法兰盘中装有一圆锥滚子轴承( 图3 中的件8) , 如果法兰盘和圆锥滚子轴承装配时同心度超差, 影响整体装配质量, 所以要先调整好法兰盘和圆锥滚子轴承的同心度, 同时也调整了电动机转子内孔与主轴的同心度, 为此我们制作了一个足够长的检验棒来调整。检验棒为一个细长的阶梯轴, 总长为1500mm, 两轴段的直径为90mm 和75mm, 90mm 轴段与轴瓦配合