某大学滑动轴承机械原理及设计管理

Thursday,December22,2022机械原理及设计（Ⅱ）第十二章滑动轴承第十二章滑动轴承§12-1概述§12-2滑动轴承的典型结构§12-3滑动轴承的失效形式§12-4轴瓦的材料和结构§12-5不完全液体润滑滑动轴承设计计算§12-6液体动力润滑基本理论§12-7液体动力润滑径向滑动轴承设计计算§12-8其它型式滑动轴承简介一．工作特点1．工作平稳、噪音小，承受冲击与振动载荷2．径向尺寸小（可用在径向尺寸受限制的场合）3．轴承特大特重型且需单件生产时6．可制成剖分式§12-1概述4．工作转速特高的轴承5．特殊工作条件下2．按润滑状态分液体润滑轴承不完全液体润滑轴承液体动力润滑轴承

液体静压润滑轴承

三．主要设计内容二．类型1．按受载方向分径向轴承：受径向载荷止推轴承：受轴向载荷轴承的型式与结构、轴瓦的结构与材料、轴承的结构参数、润滑剂选择与供应、轴承的工作能力及热平衡计算。一．径向轴承1．整体式缺点：①磨损后间隙不能调整②安装时需作轴向移动，装拆不方便2．剖分式3．自动调心式§12-2滑动轴承的典型结构整体式滑动轴承结构斜剖分式滑动轴承剖分式滑动轴承结构径向滑动轴承的结构调心滑动轴承可调间隙的滑动轴承二．止推轴承实心式空心式单环式多环式a)实心式b)空心式c)单环式d)多环式一．．磨磨粒粒磨磨损损二．．刮刮伤伤三．．胶胶合合四．．疲疲劳劳剥剥落落五．．腐腐蚀蚀§12-3滑滑动动轴承承的的失失效效形形式式一．．对对轴轴瓦瓦材材料料的的要要求求1．．良良好好的的减减摩摩性性、、耐耐磨磨性性和和抗抗胶胶合合性性2．．良良好好的的顺顺应应性性、、嵌嵌入入性性和和磨磨合合性性3．．足足够够的的强强度度和和抗抗腐腐蚀蚀性性二．．常常用用的的轴轴瓦瓦材材料料1．．金金属属材材料料①轴承承合合金金(巴巴氏氏合合金金或或白白合合金金)：：嵌入入性性与与顺顺应应性性最最好好，，磨磨合合性性良良好好，，但但强强度度低低只只作作为为轴轴承承衬衬使使用用。。用用于于重重载载、、中中高高速速场场合合、、价价格格较较贵贵§12-4轴轴瓦瓦的的材材料料和和结结构构轴承承合合金金：：锡锡基基轴轴承承合合金金、、铝铝基基轴轴承承合合金金③铝基基合合金金（略略））铜合合金金有较较高高的的强强度度、、较较好好的的减减摩摩性性和和耐耐磨磨性性，，青青铜铜比比黄黄铜铜好好。。其其中中锡青青铜铜减摩摩性性和和耐耐磨磨性性最好好，，但但锡锡青青铜铜嵌嵌入入性性、、顺顺应应性性、、磨磨合合性性比比轴轴承承合合金金差差，，用用于于重重载载及及中中速速场场合合，，价价格格较较贵贵；；铅铅青青铜铜抗抗粘粘附附能能力力强强，，用用于于重重载载及及高高速速场场合合；；铝铝青青铜铜的的强强度度与与硬硬度度较较高高，，抗抗粘粘附附能能力力差差，，用用于于重重载载及及低低速速场场合合。。应用用广广泛泛②铜合金锡青铜、铅青铜、铝青铜青铜：黄铜④灰铸铸铁铁、、耐耐磨磨铸铸铁铁（略））2．．粉末末冶冶金金材材料料（（多孔孔金金属属材材料料））烧结结而而成成3．．非金金属属材材料料（塑塑料料、、橡橡胶胶、、碳碳-石石墨墨、、木木材材等等））铁粉+石墨铜粉+石墨含油轴承：使用前浸油三．．轴轴瓦瓦结结构构●整体体式式轴轴瓦瓦：整整体体、、单单层层、、双双层层、、多多层层卷卷制制轴轴瓦瓦（可可在在内内表表面面镶嵌嵌金金属属或或非非金金属属的的轴轴承承衬衬）●对开开式式轴轴瓦瓦：：厚厚壁壁与与薄薄壁壁厚壁壁用铸造造方法法制制造造，，将将轴轴承承合合金金用用离离心心铸铸造造法法浇浇铸铸在在其其表表面面，，轴轴瓦瓦内内表表面面制制出出各各种种形形式式的的榫榫头头、、沟沟槽槽。。薄壁壁用双双金金属属板板轧制制方法法制制造造，，用用于于汽汽车车发发动动机机，，轴轴瓦瓦刚刚性性小小，，受受力力后后形形状状取取决决于于轴轴承承座座的的形形状状，，轴轴瓦瓦与与轴轴承承座座需需精精密密加加工工。。轴瓦瓦结结构构：：由由1~3层层材材料料制制成成(轴瓦瓦内内表表面面结结构构)轴瓦瓦的的固固定定整体体式式轴轴瓦瓦四．．油油孔孔和和油油槽槽非承载区承载区油孔孔和和油油槽槽应应开开在在非非承承载载区区对于于液液体体动动压压径径向向轴轴承承油油槽槽有有周周向向和和轴轴向向两两种种●整整体体轴轴套套：：油油槽槽开开在在油油膜膜厚厚度度最最大大位位置置.●对对开开式式：：油油槽槽开开在在剖剖分分面面处处.油沟沟与与油油槽槽的的位位置置；；不要要开开在在轴轴承承的的承承载载区区内内，，否否则则将将急急剧剧降降低低轴轴承承的的承承载载能能力力油沟沟与与油油槽槽的的形形状状与与位位置置A．．失失效效形形式式:边界界油油膜膜破破裂裂，，引引起起过过度度磨磨损损（（胶胶合合））B．．设设计计准准则则:耐耐磨磨性性条条件件（（边边界界油油膜膜不不破破裂裂））§12-5不不完完全全液液体体润润滑滑滑滑动动轴承承的的设设计计计计算算由于于这这类类轴轴承承的的承承载载能能力力不不仅仅与与边边界界膜膜的的强强度度及及破破裂裂温温度度有有关关，，而而且且与与轴轴承承的的材材料料、、轴轴颈颈及及轴轴承承表表面面粗粗糙糙度度、、润润滑滑油油的的供供给给量量等等因因素素有有密密切切的的关关系系，，因此此在在工工程程上上常常以以维维持持边边界界膜膜不不遭遭破破坏坏为为最最低低设设计计要要求求，，采采用用简简化化的的条条件件性性计计算算方方法法，该该方方法法只只适适用用与与一一般般对对工工作作可可靠靠性性要要求求不不高高的的低低速速、、重重载载或或间间隙隙工工作作的的滑滑动动轴轴承承。。一．．径径向向轴承承验算算p是为为了了防防止止工工作作压压力力过过大大，，引引起起剧剧烈烈磨磨损损验算算pv是为为了了控控制制温温升升、、防防止止胶胶合合。。验算v是为了了防止止滑动动速度度过高高而加加速磨磨损，，而且且也可可防止止局部部pv值过过高，，引起起局部部胶合合。选取滑滑动轴轴承的的配合合：H9/d9、H8/f7、H7/f6二．止止推滑滑动轴承式中一．液液体动动力润润滑的的基本本方程程假设①忽略压力对粘度的影响②沿x向作层流Re≥2000③沿z向无流动④油不可压缩⑤油具有油性⑥油的重力、惯性力不计⑦y向油压不变§12-6液液体动动力润润滑基基本理理论取微元元体分析vVxyvF油压p分布曲线h0油层速速度分分布单位宽宽流量量设在p=pmax处的油油膜厚厚度为为h0，即该该截面面处的的流量量为Q=Vh0/2一维雷雷诺方方程二．形形成液液体动动压润润滑的的必要要条件件1．两两相对对运动动表面面必须须形成成收敛敛油楔楔2．两两表面面有一一定的的相对对运动动速度度，大口进进，小小口出出3．油有一定定粘度，且供供油充分一．建立液体体动力润滑的的过程（分三三个阶段）准备起动阶段不稳定润滑阶段（在摩擦力作用下沿孔壁爬行）液体动力润滑运行阶段§12-7液液体动力润润滑径向滑动动轴承设计计计算a)静止b)启动c)稳定运转转注意转向与轴轴颈在轴承中中的位置关系系几何参数与油油压分布曲线线二．几何参数数影响承载能力力的七个因素素外载F、宽度度B、轴径d®、间隙隙Δ(δ)、、偏心e速度V、粘度度η。四个无量纲量量三．承载量系系数Cp用极坐标来积积分积分一次积分二次积分三次★Pφy为Pφ在外载荷方向向上的分量（（力的分解））★Py为轴承在单位位宽度上的油油膜承载力（（从φ1到φ2进行积分）（（P’y为考虑端泄的的影响对Py进行修正）★Pφ为对应任意φφ角任意位置置的压力（从从φ1到φ进行积分分）★F为油膜的总的的承载能力（（从-B/2到+B/2进行积分））★Cp求取①计算机数值值分析（数值值积分）②实验（表12～8））B－－轴承宽度mF－－外载NV－－圆周速速度m/sηη－－动力力粘度Ns/m2四．膜厚条件件式中：S———安全系系数通常S≥2Rz1、Rz2——轴颈、、轴瓦的粗糙度十点高高度分析①相似条件B/d、ψ、

相同→Cp相等②总结分析五．热平衡计计算控制油温，保证液体润滑目的发热量H=散热量(H1+H2)条件式中设计时，先假假设一个平均均温度tm（≤75℃））假设tm

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