机械设计 第9章 滑动轴承

1、1机械设计第9章滑动轴承2第一节第一节 概述概述 目前滑动轴承应用的主要场合：目前滑动轴承应用的主要场合： 1.转速极高的轴承转速极高的轴承 2.载荷特重的轴承载荷特重的轴承 3.冲击很大的轴承冲击很大的轴承 4.要求特别精密的轴承要求特别精密的轴承 5.剖分式轴承剖分式轴承 6.有特殊要求的轴承有特殊要求的轴承3第二节第二节 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构整体式滑动轴承整体式滑动轴承结构结构剖分式滑动轴承剖分式滑动轴承结构结构斜剖分式滑动轴斜剖分式滑动轴承承4二、推力滑动轴承结构二、推力滑动轴承结构V动压推力滑动轴承动压推力滑动轴承5第三节 轴承材料和轴瓦结构一、轴承材料一、轴承材料（

2、1）对材料性能的基本要求）对材料性能的基本要求1）减摩，耐磨；）减摩，耐磨；2）足够强度；）足够强度；3）良好顺应性和嵌入性；）良好顺应性和嵌入性；4）良好工艺性和导热性，耐腐蚀性；）良好工艺性和导热性，耐腐蚀性；5）价格低。）价格低。二、常用轴承材料二、常用轴承材料（1）轴承合金（巴氏合金，白合金）轴承合金（巴氏合金，白合金）（2）铜合金）铜合金-青铜、黄铜青铜、黄铜（3）铝合金）铝合金（4）铸铁）铸铁-灰铸铁、耐磨铸铁、球墨铸铁灰铸铁、耐磨铸铁、球墨铸铁（5）多孔质金属材料（粉末冶金）多孔质金属材料（粉末冶金）（6）非金属）非金属-塑料（酚醛树脂，尼龙，聚四氟乙烯）、硬塑料（酚醛树脂，尼龙

3、，聚四氟乙烯）、硬木、橡胶。木、橡胶。6二、轴瓦结构二、轴瓦结构图图9-10 轴瓦的定位轴瓦的定位整体式轴瓦整体式轴瓦7 轴瓦的定位与配合轴瓦结构：由13层材料制成 图9-9 轴瓦内表面结构 8 油孔，油沟与油槽的位置油孔，油沟与油槽的位置 油槽的尺寸可查相关的手册。油槽的尺寸可查相关的手册。9油沟与油槽的位置油沟与油槽的位置 不要开在轴承的承载区内，否则将急剧降不要开在轴承的承载区内，否则将急剧降低轴承的承载能力低轴承的承载能力10第四节 滑动轴承的润滑 一、滑动轴承的润滑剂及其选择一、滑动轴承的润滑剂及其选择1、润滑油、润滑油 选择原则：低速、重载，高温工作采用高粘度油，选择原则：低速、重

4、载，高温工作采用高粘度油，反之用低粘度油。反之用低粘度油。112、润滑脂、润滑脂选择原则：低速，工作要求不高，难于用润滑油润滑的场合。选择原则：低速，工作要求不高，难于用润滑油润滑的场合。12二、滑动方法和润滑装置二、滑动方法和润滑装置1、润滑油润滑、润滑油润滑人工加油润滑人工加油润滑滴油润滑滴油润滑油绳润滑油绳润滑油环润滑油环润滑润滑脂旋盖润滑脂旋盖式油杯润滑式油杯润滑2、润滑脂润滑、润滑脂润滑13MPapdBFp .1以限制磨损验算平均压强防止油膜第五节第五节 不完全油膜滑动轴承的设计计算不完全油膜滑动轴承的设计计算 一一.径向滑动轴承的计算径向滑动轴承的计算 smMPapvpvpv/,.

5、2限制温升值验算smvdnv/100060.3限制温升及加剧磨损验算滑动速度4.选取滑动轴承的配合 ：H9/d9、H8/f7、H7/f6 14二.推力滑动轴承的计算)512()(4 :1.2022MPapddzFpA验算平均压强)/(100060:)612(/:. 2smndvsmMPapvpvpvmmmm其中值验算 a)实心式 b)空心式 c)单环式 d)多环式许用应力见下一页许用应力见下一页15（见表（见表9.2）17第六节第六节 液体动压轴承的设计计算液体动压轴承的设计计算1.流体动压滑动轴承的工作状态流体动压滑动轴承的工作状态 a)静止 b)启动 c)稳定运转Ff18流体动力润滑流体动

6、力润滑 （楔效应）（楔效应）)(603hhhvxpvVxyVvV=0F 油压油压p分布曲线分布曲线 vv022yv022yv022yvxpyu122h019动压油膜形成条件1、两相对表面间必须形成收敛的楔形间隙；、两相对表面间必须形成收敛的楔形间隙；2、两表面间必须具有一定的相对滑动速度，方、两表面间必须具有一定的相对滑动速度，方向为大截面进小截面出；向为大截面进小截面出；3、润滑油要有一定的粘度，且供油充分。、润滑油要有一定的粘度，且供油充分。202.径向滑动轴承的主要几何参数径向滑动轴承的主要几何参数.直径间隙直径间隙dD .半径间隙半径间隙rR.相对间隙相对间隙rd.偏心距偏心距)(动态

7、e.偏心率偏心率e.最小油膜厚度最小油膜厚度)1()1(minreh径向压力分布曲线径向压力分布曲线（参见图（参见图9-23）21径向轴承（对于有限宽度）油膜的总承载能力径向轴承（对于有限宽度）油膜的总承载能力)9.1517(.92相同与pCdBF18. 9222vBFdBFCp或。轴颈圆周速度，单位为；外载荷，单位轴承宽度，单位位为温度下的动力粘度，单润滑油在轴承平均工作承载量系数smvNFmBsPaCp/;查出与由见表dBCdBCpp/9 . 9)/,(16. 921 )cos()cos1 ()cos(cos322/2/30211BZCddCaBBp其中22最小油膜厚度最小油膜厚度hmin

8、20. 9)(19. 9)1 (21minzzRRShhrh23最小轴承的热平衡计算最小轴承的热平衡计算21HHHfFvH )(01ttcqHi)(02ttdBHis)22. 9(0vvBdqcpftttsi温度升高耗油量系数，查图耗油量系数，查图9.269.26建议平均温度75oC，t03540oC 平均温度tm=t0+t/2H H摩擦功产生的热量摩擦功产生的热量/ /单位时间单位时间H H1 1润滑油带走的热量润滑油带走的热量/ /单位时间单位时间H H2 2轴承表面散发的热量轴承表面散发的热量/ /单位时间单位时间图图9.2624参数选择参数选择1、宽径比、宽径比B/d B/d在在0.3

9、1.5范围内。范围内。 B/d 小运转稳定性好，轴承两端泄漏大，降温快，但承小运转稳定性好，轴承两端泄漏大，降温快，但承载力降低。载力降低。所以：高速重载取小值，低速重载取大值；所以：高速重载取小值，低速重载取大值； 高速轻载取小值，刚性要求高取大值。高速轻载取小值，刚性要求高取大值。常用：汽轮机、鼓风机常用：汽轮机、鼓风机B/d =0.31； 电动机、发电机、离心泵、齿轮变速箱电动机、发电机、离心泵、齿轮变速箱B/d =0.61.5； 机床、拖拉机机床、拖拉机B/d =0.81.2： 轧钢机轧钢机B/d =0.60.9252、相对间隙、相对间隙相对间隙主要根据相对间隙主要根据载荷载荷和和速度

10、速度选取。选取。 速度愈高，速度愈高，愈大；愈大； 载荷愈大载荷愈大愈小；愈小； 直径大，直径大， B/d 小，调心性能好，加工精度高小，调心性能好，加工精度高取取小值；小值； 对轴支承刚性大对轴支承刚性大取大值。取大值。 常用：汽轮机、电动机、齿轮减速器常用：汽轮机、电动机、齿轮减速器=0.0010.002 轧钢机、铁路车辆轧钢机、铁路车辆 =0.00020.0015 机床、内燃机机床、内燃机 =0.00021.00125 鼓风机、离心泵鼓风机、离心泵 =0.0010.003：263、粘度、粘度 平均温度低，粘度大，平均温度低，粘度大，反之粘度小。反之粘度小。 设计时先根据平均温度设计时先根

11、据平均温度（tm=50 ）初选油的粘度）初选油的粘度（ 50 运动粘度运动粘度 见图见图3.7），）， 然后计算动力粘度然后计算动力粘度= 50 10-6 再由热平衡计算进油口再由热平衡计算进油口油温是否在油温是否在3540之间，之间，否则应重新选择粘度。否则应重新选择粘度。图图3.727举例：润滑油粘度选择方法举例：润滑油粘度选择方法例如：按轴颈转速例如：按轴颈转速n初估动力粘度，即初估动力粘度，即CCmCtn5050406/73/17 . 31 . 310)60/(反求查图选油的牌号查表选定平均油温例例9.2略略28第七节 其他形式滑动轴承简介图图9-27 调心滑动轴承调心滑动轴承图图9-28可调间隙的滑动轴承可调间隙的滑动轴承29径向滑动轴承结构 图图9-30 多油楔轴承多油楔轴承30径向滑动轴承结构多油楔轴承可倾瓦式多