a机械设计滑动轴承概述学习教案

1、会计学1a机械设计滑动轴承机械设计滑动轴承(hu dn zhu chn)概述概述第一页，共33页。1、支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度(jn d)2、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损 对于高速、重载、高精度、结构(jigu)上需要剖分的场合，需采用滑动轴承，如汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机等。 在低速受冲击载荷作用的机器中，也采用滑动轴承，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等。一、轴承的功用：轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。二、轴承分类： 滚动轴承是标准件，它具有一系列优点，在一般机器中得到广泛应用。轴承工作时会产生摩擦磨损，下面介绍有关这方面的知识。第1页/共33页第二页，共33页。

2、滑动轴承(hu dn zhu chn)滚动轴承(gndngzhuchng)第2页/共33页第三页，共33页。一、摩擦(mc)磨损的基本知识： 有相对运动(xin du yn dn)的零件，工作时都会有摩擦和磨损。摩擦是机械运动中的物理现象。 在一般机械中因各种形式的表面损坏而失效的零件占全部零部件报废零部件的80%。采用润滑是减少摩擦磨损的有效手段。二、摩擦状态 按表面润滑情况，摩擦可分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。第3页/共33页第四页，共33页。 因此在滑动轴承(hu dn zhu chn)中不允许出现干摩擦。 两摩擦表面间无润滑剂，两固体表面直接接触的摩擦。这种摩擦功率损失大

3、，磨损严重。使得轴承工作时温升强烈，严重时导致(dozh)轴瓦烧毁。 干摩擦的摩擦阻力最大，f0.3，磨损(m sn)最严重，零件的使用寿命最短第4页/共33页第五页，共33页。 摩擦表面间有润滑油存在，由于润滑油与金属表面的吸附作用，在金属表面上形成了一层极薄的边界油膜。因为油膜厚度(hud)小于1m，不足以将两金属表面分隔开，运动时两零件尖峰部分仍直接接触。这种摩擦称为边界摩擦。多数滑动轴承(hu dn zhu chn)都是这种摩擦状态。 金属表面覆盖一层油膜后，虽然不能绝对消除表面磨损，但可以起着减轻磨损的作用。这种摩擦的摩擦系数，f0.10.3第5页/共33页第六页，共33页。 当两摩

4、擦表面间有充足(chngz)的润滑油，并满足一定的条件时，两摩擦表面完全被润滑油分隔开，形成厚度达几十微米的压力油膜。这时只有液体之间的摩擦，这种摩擦称为液体摩擦。重要轴承采用(ciyng)这种摩擦。 由于两摩擦表面被油隔开而不直接接触，摩擦系数极小（f0.0010.01） 。可以显著的减少摩擦和磨损。第6页/共33页第七页，共33页。 混合摩擦介于干摩擦、边界(binji)摩擦与液体摩擦之间，在一般机器中最常见。由实验得到(d do)摩擦特性曲线：滑动轴承的摩擦(mc)特性曲线 图示的纵坐标表示摩擦系数。横坐标表示轴承特性数，其中n是轴的转速；是润滑剂的动力粘度；p是轴承的压强。第7页/共3

5、3页第八页，共33页。向心滑动轴承 径向滑动轴承，主要承受(chngshu)径向载荷Fr。推力滑动轴承 主要承受(chngshu)轴向载荷Fa。 滑动轴承按承受载荷(zi h)方向：1 轴承盖 2 轴承座 3 剖分轴瓦 4 联接螺栓1、向心滑动轴承（主要介绍剖分式滑动轴承）第8页/共33页第九页，共33页。剖分式(fnsh)滑动轴承第9页/共33页第十页，共33页。向心滑动轴承(hu dn zhu chn)的轴瓦内孔是圆柱形。润滑油由非承载(chngzi)区引入轴颈； 为了便于润滑油均匀分布在轴颈上，进油口开有油沟。第10页/共33页第十一页，共33页。 载荷(zi h)是垂直向下或略有偏斜时

6、，轴承中分面为水平面； 若载荷方向有较大偏差时，则轴承的中分面也是斜面(ximin)布置，使中分面垂直或接近垂直于载荷。第11页/共33页第十二页，共33页。 大型液体润滑的滑动轴承中，一般(ybn)采用润滑油从两侧导入的结构。 为了使润滑油顺利进入轴瓦与轴间隙，轴瓦两侧面开有油室。第12页/共33页第十三页，共33页。 如图所示，轴为单向旋转，轴向力由推力轴承(zhuchng)承受，止推面是固定瓦式的推力轴承(zhuchng)。 止推面上开有单方向的楔形倾斜角，楔形顶部(dn b)有平台。第13页/共33页第十四页，共33页。 图示为可倾式推力轴承，轴瓦能绕一支点自由摆动，使瓦块随工况的变动

7、而自动(zdng)调节瓦面的斜率。扇形(shn xn)瓦块一般是6-12块。第14页/共33页第十五页，共33页。根据轴承的工作情况，对轴瓦(zhuw)的材料要求如下：1）摩擦系数小；2）导热性好，热膨胀系数小；3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强；4）要有足够的机械强度和可朔性。粘附上去的薄层材料称为(chn wi)轴承衬。 但能同时满足上述要求的材料是很难找的，所以较为常见的是采用两层不同的金属做成的轴瓦。这两种金属在性能上取长补短。在工艺上通过浇注或压合的方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。下面介绍轴瓦和轴承衬常用的材料。第15页/共33页第十六页，共33页。浇注(jio zh)轴承合金的轴瓦第

8、16页/共33页第十七页，共33页。1、主要(zhyo)成分是：锡Sn，铅Pb，锑Sb，铜Cu的合金。2、分锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。基体(j t) 内均匀悬浮锑锡及铜锡的硬晶粒。3、锡锑轴承合金和铅锑轴承合金的优缺点：锡锑轴承合金： 1）摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐腐蚀性能好，易跑合；2）常用于高速、重载的轴承；3）价格较贵且高温时机械强度较差；4）只能作为轴承衬材料。铅锑轴承合金： 性能与锡锑轴承合金相近，但材料较脆；不宜承受较大的冲击载荷；一般用于中速、中载的轴承。第17页/共33页第十八页，共33页。 主要是铜与锡、铅、锌和铝的合金，是运用最广 的轴承材料。

9、铜与锡的合金称为锡青铜，铅青铜和铝青铜属于 无锡青铜。 锡青铜用于高速与重载(zhn zi)条件； 中速和中等载荷用锡锌铅青铜； 铝青铜用于重载(zhn zi)和低速条件； 铅青铜主要用于高速和重的冲击与变载条件。第18页/共33页第十九页，共33页。 粉末冶金是将不同金属粉末再加上石墨、 硫、锡或铅等粉末混合后高压(goy)成型，再经 过高温烧结而成的多孔性结构材料，又称 陶瓷金属。 使用前需在热油中浸渍几小时，使孔隙中充 满润滑油，故也称为含油轴承。 在不重要(zhngyo)的或低速轻载的轴承中，也常采用灰铸铁或耐磨铸铁作为轴瓦材料。第19页/共33页第二十页，共33页。一、润滑剂 轴承润

10、滑的目的在于降低摩擦(mc)功耗，减少磨损，同时还可起到冷却、吸振、防锈等作用。 润滑对滑动轴承的工作(gngzu)能力和使用寿命有重大影响。润滑剂可以分为：1.液体润滑剂润滑油（粘度）2.半固体润滑剂润滑脂（稠度和针入度）3.固体润滑剂第20页/共33页第二十一页，共33页。 粘度表示(biosh)了液体流动的内摩擦性能。或者说是流体抵抗剪切变形的能力。 润滑油沿油层垂直方向的速度的变化率叫做速度梯度(t d)，因此层与层存在的液体内部摩擦剪应力为：dydu为油层(yucng)中任一点的速度，是对应于一点的速度梯度；是比例系数，即液体的动力粘度，简称粘度。udydu 第21页/共33页第二十

11、二页，共33页。 动力(dngl)粘度的量纲是：力时间/长度2，国际单位为：Ns/m2（Pas）动力(dngl)粘度的物理单位是P（泊）或cP（厘泊），1P=100cP。 动力粘度又称为绝对(judu)粘度，主要用于流体动力学计算。1Pas= 1Ns/m2 = 10P=1000cP运动(yndng)粘度 等于动力粘度与液体密度 的比值：v的国际单位是m2/s，常采用物理单位St（斯）或cSt（厘斯），1St=100cSt 1St=100cSt=10-4 m2/s第22页/共33页第二十三页，共33页。 润滑油的粘度是随温度的升高(shn o)而降低的。 润滑油的粘度随压力的升高而增大(zn d

12、)，当压力不高时（小于100个大气压），变化极小。 润滑油的运动粘度通常(tngchng)是用毛细管粘度计测量的。第23页/共33页第二十四页，共33页。 工业上广泛应用的矿物油，是从石油中 经过提取燃油后剩下的重油(zhn yu)，再经过减压蒸馏精制而成。 国家标准中按用途(yngt)不同分有机械油、汽轮机油及齿轮油等。 根据(gnj)粘度的不同，每种油又分为不同的牌号，油号越大粘度越高。第24页/共33页第二十五页，共33页。 润滑脂是由润滑油和各种稠化剂（如钙、钠、铝、锂等金属(jnsh)皂）混合稠化而成的。作为(zuwi)基础油的大多数是矿物油，也有合成油。稠化剂大多数是金属(jnsh

13、)皂类，也有非金属(jnsh)皂类。根据皂类的不同，有钙基、钠基、锂基和铝基润滑脂。钠基脂不耐水而耐高温；钙基脂耐水但不耐高温；锂基脂既耐水又耐高温。第25页/共33页第二十六页，共33页。1） 针入度：用质量为150g的标准圆锥体在250C的 恒温(hngwn)下，由脂表面经5秒钟后沉入脂内的深度。润滑脂的主要(zhyo)性能是：2）滴点：在规定的加热条件下，润滑脂从标准量杯(lingbi)的孔口滴下第一滴时的温度。第26页/共33页第二十七页，共33页。 在摩擦表面间加入固体粉末代替(dit)流体膜来润滑，称为固体润滑剂。 常用的固体(gt)润滑剂有：石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯，另外还有二

14、硫化钨等。 一般在超出润滑油使用范围之外才考虑使用。来润滑，称为固体润滑剂。第27页/共33页第二十八页，共33页。 润滑剂的供应方法可以分为分散润滑和集中润滑。集中润滑是对所有润滑点采用(ciyng)统一的润滑系统，通过油管分送润滑油，装置复杂，使用方便。 油润滑有间歇(jin xi)润滑与连续润滑；脂润滑通常采用间歇(jin xi)供应。各种润滑装置第28页/共33页第二十九页，共33页。油芯式油杯润滑脂油杯针阀式油杯 1手柄 2.螺母(lum) 3.针杆4.簧片 5.观察孔 6.滤网第29页/共33页第三十页，共33页。油环润滑(rnhu)第30页/共33页第三十一页，共33页。一、动压润滑(rnhu)的形成原理vF两摩擦表面平行(pngxng)，不会产