孙志礼 机械设计课件10第十章 滑动轴承

第十章滑动轴本章目录第一节概述第二节润滑油的粘度第三节流体动压润滑的基本理论第四节单油楔向心动压轴承设计计算第五节滑动轴承设计参数选择第七节非液体摩擦轴承的计算下一页上一页退出总目录第八节滑动轴承的结构类型第九节轴承材料与轴瓦结构第十节滑动轴承的润滑第一节概述轴承滚动摩擦下运转滚动轴承的摩擦阻力较小，机械效率较高，润滑和维护方便，并且已经标准化，在机械中应用广泛，但它的径向尺寸和振动、再应噪音较大。滑动摩擦下运转除了在简单和低成本要求的场合使用滑动轴承外，滑动轴承主要用于滚动轴承难以满足支承要求的场合：高速度、高精度、大冲击、长寿命要求的场合。滚动轴承滑动轴承滑动轴承面接触，承载能力高，零件数少制造更精确滑动轴承的特点对于大型轴，滚动轴承不好装拆，可采用滑动轴承剖分结构滑动轴承的特点径向尺寸小。在特殊无润滑介质下也能胜任滑动轴承的特点径向尺寸小滑动轴承的特点各类滑动轴承第二节润滑油的粘度一粘度的定义及粘性液体的牛顿定律粘度液体阻止运动的能力FUydydu动力粘度二动力粘度的单位国际单位1帕．秒（Pa．S)=1千克/米．秒（kg/m

．s)三运动粘度国际单位：m2/s1托克斯（斯St）=1cm2/s1托克斯（斯St）=100厘斯（cSt）液体的温度升高，粘度下降液体的压力增大，粘度增大第三节流体动压润滑的基本理论一流体动压润滑的承载机理若B板静止不动，Ａ板以速度Ｖ移动,板间各流层的速度呈三角形分布，两板间的油量保持不变1）当两板平行时油膜无承载能力２）当两板倾斜时油膜具有承载能力流体动压润滑的基本理论移动件的运动方向是由间隙大的方向移向间隙小的方向如果两端流速相同，——流入量>流出量假设油不可压缩板宽无穷大产生油压p入口处流速呈凹形抛物线出口处流速呈凸形抛物线必有一处流速呈直线1）相对运动的两表面间必须形成楔形间隙；形成动力润滑的必要条件：3）润滑油须有一定的粘度，供油要充分。2）被油膜分开的两表面须有一定的相对滑动速度，其方向应保证润滑油由大口进，从小口出；二、流体动力学基本方程条件假设：（１）忽略油层的重力和惯性；（２）润滑油不可压缩，ｚ向无限长，在ｚ向没有流动（３）同一油膜截面上压力为常数；（４）润滑油处于层流状态，忽略压力对流体粘度的影响流体动力学基本方程压力沿Ｘ方向及速度沿Ｙ方向的变化关系整理后得：由牛顿粘性定律知：流体动力学基本方程对y积分并取边界条件由式得：

——油层的速度分布由压力流引起呈抛物线分布的速度流体动力学基本方程由剪切流引起呈线性分布的速度任意截面上的流量Q为：流体动力学基本方程整理后得：——一维雷诺方程第四节单油楔向心动压轴承设计计算一动压轴承的油膜形成

动压轴承的油膜形成单油楔向心动压轴承设计计算起动阶段不稳定润滑阶段动力润滑阶段二几何参数油膜厚度三承载能力与轴承特性数S将一维的雷诺方程应用到向心轴承中：承载能力与轴承特性数Sz因为有测泄，油膜承载能力沿宽度呈抛物线分布承载能力与轴承特性数S承载能力与轴承特性数S——这是无限宽轴承的油膜承载能力对有限宽轴承的油膜承载能力应加以修正与宽径比和偏心率有关的轴承侧泄对承载能力降低的影响系数有限宽轴承的油膜承载能力——润滑油在工作温度下的动力粘度——轴径每秒转数轴承径向载荷——轴承宽度——轴径直径——相对间隙有限宽轴承的油膜承载能力——轴承的平均压强——轴承的特性数，无量纲。它是偏心率、宽径比和轴承包角的函数，查图10-9四最小油膜厚度准则最小油膜厚度准则:——可靠性系数，K=1.5~2——分别为轴径和轴承表面粗糙度的十点平均高度第五节滑动轴承设计参数选择1轴承平均压强pmp↑—轴承尺寸↓运转平稳轴承损坏2和宽径比Ｂ/ｄ↓——运转平稳性↑

承载能力↓

则常用范围：B/d=0.3~1.5端泄漏量↑

——△ｔ↓

滑动轴承设计参数选择3相对间隙ψ由速度和载荷选取——Ｖ↑——ψ↑F↑——ψ↓

经验公式：设计时：先假定ｔｍ——初选η——初步设计校核入口温度若t1＝３５～４０℃则合适；否则重新计算。

4粘度ηtm↓

——η↑

——承载能力高tm↑——η

↓——承载能力低α包角从180°降至120°承载能力降低不大，但轴承温升显著降低5包角第七节非液体摩擦轴承的计算干磨擦边界磨擦液体磨擦混合磨擦一、向心滑动轴承的计算

F——径向载荷（N）

B——轴承宽度（ｍｍ）

[P]——轴瓦材料的许用压力N/mm2

d——

轴颈直径（ｍｍ）1）验算轴承的平均压力p非液体摩擦轴承的计算2）验算轴承的pV值[pv

]——轴承材料pV的许用值N/mm2,m/s3）验算滑动速度V——轴颈转速（r/min)[v]——许用滑动速度（m/s)向心滑动轴承的计算——轴颈圆周速度，即滑动速度（m/s）n——轴颈转速（r/min)v≤［v］Fa——轴向载荷（Ｎ）

z——推力环的数目d,d0——推力环的内径和外径k——考虑推力环面上有油沟使面积减小的系数，k=0.8~0.9[p]——许用压力（ＭＰａ）二、推力滑动轴承的计算1）验算轴承的平均压力Ｐ２）验算轴承的pV值

n——轴颈转速(r/min)

vm——推力环面的平均速度(m/s)[pv]——pv的许用值(N/mm2.m/s)

dm——推力环面的平均直径,mm3）验算轴承的

值1整体式第八节滑动轴承的结构类型一、向心滑动轴承的结构类型

2剖分式3间隙可调式3间隙可调式4自位式

5多油楔式二、推力滑动轴承的结构型式1普通推力轴承2液体动力推力轴承第九节轴承材料与轴瓦结构良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。足够的强度和抗腐蚀的能力。良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。良好的导热性、工艺性、经济性等。一对材料性能要求多孔质金属材料轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。多孔铁、多孔质青铜。酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。金属材料非金属材料二常用轴承材料锡基轴承合金铅基轴承合金类型嵌入性和摩擦顺应性最好，易于轴颈磨合，但强度低，价格较贵。特点重载、中高速场合。应用轴承合金铜合金特点锡青铜减摩性和耐磨性最好，铅青铜抗粘附能力强，铝青铜强度及硬度较高。应用锡青铜适用于重载、中速场合，铅青铜适用于高速、重载场合，铝青铜适用于低速、重载场合。类型锡青铜铅青铜铝青铜铸铁特点有一定的减摩性和耐磨性，价格低廉，但铸铁性脆、磨合性差。应用适用于低速、轻载和不受冲击的场合。类型灰铸铁耐磨铸铁三、轴瓦结构剖分式整体式单金属双金属轴瓦结构整体式轴瓦——轴套一般开有油沟以便润滑剖分式轴瓦——由上、下两半瓦组成。上轴瓦开有油沟以便润滑在轴瓦剖分面处开有较大的油沟（油室）以便稳定供油容纳污物为改善轴瓦的摩擦性能，常在其内表面浇注一层减摩材料，称为轴承衬。为使轴承衬能牢固地粘在轴瓦表面上，常在轴瓦上制出一些沟槽。第十节滑动轴承的润滑转速高、压力小时选粘度低的油；转速低、