机械设计制造讲义15滑动轴承

13-2、3-4、15-5课后习题2机械设计

滑动轴承第3章摩擦学设计第15章滑动轴承的结构3

滑动轴承§3.2.1摩擦（润滑状态）图3-11.干摩擦：表面间无润滑剂或保护膜的纯金属间的摩擦；2.边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开；3.流体摩擦：表面被流体完全隔开，摩擦性能取决于内部分子间的粘性阻力4.混合摩擦：4

滑动轴承§3.2.1摩擦（润滑状态）2.边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开；按边界膜形成机理，边界膜分为：

吸附膜——

润滑剂中分子吸附在金属表面而形成的边界膜；化学反应膜——润滑剂中以原子形式存在的S、Al、P元素与金属反应生成化合物，在金属表面形成的薄膜。反应膜具有较高的熔点，比吸附膜稳定。不同摩擦状态的基本特征表3-15

滑动轴承§3.2.2磨损按磨损机理可分为：1.粘着磨损：“冷焊”后，表面材料的脱离及迁移；2.磨粒磨损：摩擦面间的游离颗粒，起到微切削作用；3.疲劳磨损：疲劳点蚀；4.化学磨损（腐蚀磨损）：机械作用及化学或电化学作用共同引起的磨损；改善摩擦副耐磨性的措施：1.合理选择摩擦副材料：异种金属、脆性材料、提高硬度和表面光洁度；2.合理选择润滑剂和添加剂：适当提高粘度、加入油性及极压性好的添加剂；3.控制摩擦副的工作条件：控制压强、限制温度；6

滑动轴承§3.2.3润滑剂（流体、脂、固体、气体）一.润滑油的主要指标1.粘度:流体抵抗变形的能力，标志着流体内摩擦阻力的大小。a）动力粘度牛顿粘性定律：在流体中任意点处的切应力均与该处流体的速度梯度成正比。

u=0Uhuxz剪切应力动力粘度速度梯度h7滑动轴承§3.2.3

一.润滑油的主要指标1.粘度

b）运动粘度与动力粘度的换算关系：动力粘度：主要用于流体动力计算。Pa·s运动粘度：使用中便于测量。m2/s粘—温曲线见图3-72.油性（润滑性）：润滑油在摩擦表面形成各种吸附膜和化学反应膜的性能；其它：燃点、闪点、凝点、化学稳定性;8滑动轴承三.润滑剂的添加剂耐磨损添加剂：抗磨损；极压添加剂：提高抗胶合性；油性添加剂：提高边界润滑的油膜强度；二.润滑脂的主要指标1.针入度：重1.5N的锥体，于25°C恒温下5s后刺入的深度；2.滴点：在规定的加热条件下，润滑脂从标准测量杯的孔口滴下第一滴时的温度。9§3.2.4流体动力润滑的基本理论—雷诺方程流体静力润滑：向两运动表面输入压力油；流体动力润滑：利用两运动表面的间隙形状、相对速度及润滑油粘度，形成压力膜;滑动轴承vUxyF

油压p分布曲线v10滑动轴承§3.2.4流体动力润滑的基本理论—雷诺方程取微单元体受力分析，x轴方向11滑动轴承vVxyVvV=0F

油压p分布曲线vv§3.2.4流体动力润滑的基本理论—雷诺方程12滑动轴承§3.2.4流体动力润滑的基本理论—雷诺方程

形成流体动力润滑的必要条件：1.润滑油有一定粘度；2.两摩擦表面有一定相对滑动速度；3.两表面形成收敛的油楔；4.充足的供油。楔效应13滑动轴承§概述

目前滑动轴承应用的主要场合：

1.转速极高的轴承

2.载荷特重的轴承

3.冲击很大的轴承

4.要求特别精密的轴承

5.剖分式轴承

6.有特殊要求的轴承14滑动轴承§3.3滑动轴承的摩擦学设计

3.3.1滑动轴承的失效形式和材料磨粒磨损胶合

(咬粘)刮伤、疲劳剥落、腐蚀对材料性能的要求良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性足够的强度和抗腐蚀能力良好的导热性、工艺性和经济性等15

滑动轴承§3.3.1滑动轴承的材料

表3-3、表3-4

1.轴承合金：仅用于轴承衬

2.青铜：广泛应有

3.铝基合金

4.铸铁：经济、耐磨

5.粉末冶金：含有轴承

6.非金属材料轴瓦结构（参见§5.3.3）整体式轴瓦和剖分式轴轴瓦由1~3层制成

16滑动轴承§3.3.2混合润滑滑动轴承的条件性计算一.径向滑动轴承的计算4.选取滑动轴承的配合：H9/d9、H8/f7、H7/f6

17滑动轴承§3.3.2混合润滑滑动轴承的条件性计算二.推力滑动轴承的计算a)实心式b)空心式c)单环式d)多环式18

滑动轴承§3.3.3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

a)静止b)启动c)稳定运转Ff192.径向滑动轴承的主要几何参数.直径间隙.半径间隙.相对间隙.偏心距.偏心率.最小油膜厚度径向压力分布曲线（参见图3-13）20承载量计算

轴承的最小油膜厚度

轴承的热平衡计算3.液体动力润滑滑动轴承的工作能力计算（自学）滑动轴承21

滑动轴承§15.3.1径向滑动轴承的结构整体式滑动轴承结构剖分式滑动轴承结构图15-18斜剖分式滑动轴承22滑动轴承§15.3.1径向滑动轴承的结构图15-19调心滑动轴承图15-20可调间隙的滑动轴承23滑动轴承§15.3.1径向滑动轴承结构

图15-21多油楔轴承24滑动轴承§15.3.1径向滑动轴承结构多油楔轴承可倾瓦式多油楔轴承25滑动轴承§15.3.2推力滑动轴承结构V图15-25动压推力滑动轴承26

a单向旋转b双向旋转c可倾瓦推力轴承

滑动轴承

轴承表面由多组斜面——平面组成，当轴低速旋转时依靠平面接触承载，当以工作速度旋转时依靠斜面形成液体动压润滑。§15.3.2推力滑动轴承结构27滑动轴承§15.3.3轴瓦结构图15-28轴瓦的固定整体式轴瓦28滑动轴承§15.3.3轴瓦结构轴瓦结构：由1~3层材料制成

图15-29轴瓦内表面结构

29滑动轴承§15.3.3轴瓦结构油沟与油槽的位置油槽的尺寸可查相关的手册。30滑动轴承油沟与油槽的位置不要开在轴承的承载区内，否则将急剧降低轴承的承载能力31第十二章滑动轴承§12-5滑动轴承润滑剂的选用（自学）§4-3.润滑剂和润滑方法（自学）32第十二章滑动轴承§4-4流体润滑原理简介（一）流体动力润滑：两相对运动的摩擦表面借助于相对速度而产生的粘性流体膜来平衡外载荷；（二）弹性流体动力润滑：高副接触中，接触应力使表面产生