第十二章滑动轴承

第四篇轴系零、部件轴承的功用：1.用来支承轴及轴上的零件，并保证轴的旋转精度。2.减少轴与支承面间的摩擦与磨损。１.（轴承的反力与轴中心线的位置）：径向轴承（轴承的支承反力与轴中心线垂直）；推力轴承（轴承的支承反力与轴中心线重合）；向心推力轴承（轴承的支承反力与轴中心线有一夹角）２.按摩擦性质分：滑动摩擦轴承；滚动摩擦轴承。分类：轴承离合器、联轴器轴第十二章滑动轴承基本要求：掌握滑动轴承的结构和材料；掌握非液体润滑滑动轴承的设计计算；了解液体润滑工作原理；掌握雷诺方程及其求解结果分析；掌握轴承参数对轴承静动特性的影响；理解轴承的设计步骤。由于结构与制造的原因，一般说来：滚动轴承摩阻小、起动灵敏；标准化程度高，质优价廉；便于使用与维护；故广泛应用于一般尺寸、中速、中载的一般工作条件下和运动机械中。但是，在下列情况：①载荷特重；②承受巨大冲击载荷和振动载荷；③

回转精度要求特高；④

转速特大；⑤

尺寸很大或很小；⑥

结构上要求轴承剖分时；⑦

特殊工作条件下（如水、腐蚀介质中）。滑动轴承更有优势。滑动轴承已标准化一.滑动轴承的特点及其应用场合§12-1概述按承载分按摩擦状态分向心滑动轴承推力滑动轴承液体摩擦滑动轴承非液体摩擦滑动轴承动压轴承静压轴承二.类型三.几种摩擦状态相对运动的表面就有磨损，要改善磨损，用润滑油。按表面的润滑情况将摩擦分为：摩擦面间不加润滑剂，一般金属f0.15。轴承中不允许存在这种状态。摩擦表面间有一层油膜，f=0.05～0.3。是轴承的最低要求。干摩擦：边界摩擦：摩擦特性曲线：一般向心滑动轴承适用。ηn/p称为轴承特性系数。它影响摩擦状态的原因…。摩擦面被油层分开。

混合摩擦：液体摩擦：静压f=0.005～0.001动压f=0.001～0.01§12-2径向滑动轴承的的主要结构一.整体式径向滑动轴承整体式结构简单安装困难间隙不可调二.剖分式径向滑动轴承剖分式：结构较繁间隙可调广泛采用结构上可作成水平剖分、倾斜剖分（受力方向与抛分面基本垂直，偏差15内）、可调心的以适合不同的用途。间隙可调式自动调心式§12-3滑动轴承的失效

型式及常用材料一.滑动轴承的失效形式1.磨粒磨损:

硬颗粒进入轴承间隙或嵌入轴承表面…2.刮伤：轴承间隙中的硬颗粒和表面粗糙度的轮廓顶峰…4.疲劳剥落（疲劳磨损）：3.胶合（粘着磨损）：5.腐蚀（化学磨损）：

润滑剂在使用中不断氧化，生成酸性物质…；氧对巴氏合金的腐蚀，SnO2、SnO；硫对含银或铜轴承材料的腐蚀、润滑油中的水分…。1.对轴承材料的要求基本要求耐磨性磨损少减摩性摩擦系数小其他要求：抗胶合性耐腐蚀性强度顺应性、嵌入性、跑合性导热性工艺性经济性2.常用材料轴承合金(巴氏合金)锡基铅基锑、铜金属硬粒锡基体或铅基体综合性能好机械强度较低价昂轴承合金浇铸在钢或铸铁的轴瓦基体上轴瓦和轴承衬材料统称为轴承材料。二.轴瓦及轴承衬承材料轻载、低速的轴瓦材料锡青铜

中速、中载或重载铝青铜

低速重载铅青铜

高速重载铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成多孔性存油，用于载荷平稳、低速和加油不便场合。石墨、塑料、橡胶、尼龙等摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、热变形大铸铁铜合金粉末冶金非金属材料强度高，承载能力大，耐磨性和导热性优于轴承合金。但其可塑性差，不易跑合，与之相配的轴径须淬硬。常用轴瓦及轴承材料的性能见P275表12-2双金属轴瓦，三金属轴瓦，厚瓦，薄瓦。§12-4轴瓦结构一.轴瓦的形式和构造：轴瓦内表面结构

结构型式：整体式剖分式二.轴瓦的结构要素定位唇：防止轴瓦在轴承中移动壁厚油孔油槽壁厚定位唇油室油孔和油槽：将油引入轴承油室：存油油槽的尺寸可查相关的手册油槽的位置：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。§12-5滑动轴承润滑剂的选用润滑目的：减小摩擦，降低磨损，冷却，防锈，防尘和吸振。润滑剂分类：流体（液体为主），脂，固体。润滑油为常用。一.润滑脂的选择润滑脂的主要指标是针入度和滴点。润滑脂是润滑油与金属皂的混合物，呈半固体形态。其稠度大，不易流失，无冷却效果，物化稳定性差，摩阻大，有缓冲、吸振作用、承载能力大，故只适合低速（）重载、难以经常供油的场合。针入性：重1.5N的锥体，于25°C恒温下5s后刺入的深度；润滑脂越稠针入性承载摩擦阻力表征润滑脂稀稠滴点：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。表征耐高温的能力。润滑脂工作温度一般应低于滴点2030°C润滑脂有钙基、钠基和锂基之分，一般说来：钙基抗水性好、耐热性差、价廉钠基抗水性差、耐热性好、防腐性较好锂基抗水性和耐热性好铝基抗水性好、有防锈作用、耐热性差润滑油牌号参看P280表12-3选择原则1.压力高、速度低时，选针入度小一些的；反之…。2.轴承的工作温度应低于滴点温度地2030℃。3.钙基耐水不耐温，工作温度低于60℃，钠基耐温不耐水，工作温度低于115145℃，锂基最好，但价格稍贵。工作温度低在-20150℃。润滑想油的弃物理尿和化蜓学指撤标主宁要有碗：粘度龙、粘遵度指共数、桑油性嘴、凝点愤、闪牙点、储酸值洽和残带碳量编等。善对于粮大多孤数滑菜动轴评承来码讲，辅粘度低是最沃主要凑的指趟标，惧也是仙选择伐轴承蹦用油商的主啊要依幸据；纽奉对混岩合摩奔擦状晶态的摊滑动度轴承辈来讲缘瑞，则稼油性拢也是舌很重泊要的瓦指标授。二.华润滑考油的滔选择油性—润滑末油在锄摩擦絮表面计形成称各种案吸附开膜和兽化学盛反应旋膜的性能伏。指润著滑油泊对固提体表涨面的宅吸附快能力，一城般来停讲，润滑盘油中弦含极打性分斜子团眨愈多饰，油亚性愈灿好。亭因此晒，动物油迎油性糕最好昼，植话物油吨油性绝次之蚂，矿条物油灶油性芦最差摇。粘度—流体富抵抗筑变形逃的能文力称扎为粘嗓度，饲以流直体内俗摩擦程阻力表示术。是衡世量润框滑油眉易流祥动性尸的一座个指府标。门粘度蜻愈大，艰润滑科油的虑内摩杨擦阻恶力愈他大，药愈不或易流茅动，灾因而承载渗能力蓝愈大农。动力迹粘度平行反板间市油的拴层流烦流动贴近移动扳的油层速度贴近静止扳的油层速度各油层以不同速度移动油层间剪应力与速度梯度油层成正比(水粘性饶流体泰粘性刷定律中)比例锦常数恼，即朵动力饥粘度粘度有三拥种定于量指燥标，丙即动力可粘度楼、运怕动粘仇度和条件截粘度且。润滑佩油牌界号参暂看P2宝80表1脑2-台4设长看宽高慌各为决1m的流稼体，匠若上或下两驳面发惕生游1m/仓s的相浪对滑桑动，基所需们施加医的力勺为有1N时，浅则该挎流体践的粘呜度为碗1芽个织国际弃单位白制的酱动力海粘度灭记为Pa策.s运动粘度动力粘度与同温下该流体密度的比值：动力费粘度劝经常败用于租滑动泡轴承嫌的分须析计元算中貌，商叹品油玩则常免用运赠动粘劈燕度来倾标定来。单位谁换算国际单位制物理单位称为St(斯)常用单位cSt(厘斯)1）救外载恒大究—稿难形宅成油禾膜残—戴选粘担度高型的油2）业速度贼高猫—模摩擦乱大板—安选粘林度低唯的油3）耻温度限高汪—疲油变玩稀掌—等选粘时度高粪的油4）坐比压蒙大道—偷油易妖挤出扩—诸选敌粘度障高的降油润滑贫油选际择原阿则石墨谢、Mo套S2、聚四架氟乙投烯树瘦脂等抹。f小，古用于务特殊蚀场合核，如升高温凶介质验中、宿或低之速重和载条招件下子。1.嘉水贺：主要盟用于前橡胶晶轴承见、酚狮醛胶懂布轴抚承的恐润滑蚕。2.的液躁态金泻属：汞、滨液态须钠、缩慧锂、瓦钾等循。主梦要用潮于宇编宙飞建行器中签的某范些轴冻承。3.碎气体洲：只能涝用于前特别粮高速幻玉轻载描之处林。三.指固体胸润滑壤剂四.纤其借它润化滑剂附：柏润滑录方式批与润甘滑装戒置润滑方式可根据选择，可用润滑脂或油杯润滑，可用针阀式油杯润滑，可用油环或飞溅润滑，宜用压力循环润滑。§1敌2-朝6仁不素完全盒液体鹊摩擦附滑动掏轴承案设计含计算滑动定轴承堂分液肚体摩举擦和斑混合浴摩擦朱两大话类，鼓除液钥体静运压滑动轴乔承外大，轴煌承总串是存泰在摩帖擦和参磨损饼的，壶因此望，应徐该针愈对摩擦和悄磨损斗进行满设计纽奉计算辫，但冤由于茅影响改摩擦斯和磨团损的违因素牲很多并且蚕有些盐因素鸣尚未馆搞清讯楚，归目前批采用掠的是大简化阔的条滑件性虫计算妄。一.石径丑向滑杆动轴板承1.限制平均压强：是避朽免压垦强过清大使边界州膜破调裂从而寺导致滴金属百直接企接触歇产生化的剧烈邮磨损。对厕于转毛速很鸽低或定间歇拣转动鲁的轴赏，只驻需进漏行这清项计什算。轴颈锁直径碌，mm轴承寒所承剖受的小径向择载荷弊，N轴承煮宽度露，mm轮,由B/饰d定轴瓦物材料像的许尚用压混力，见P2舍75表1侄2-省2目的考虑到功热当量，值与轴承单位面积的摩擦功耗（）成正比，因此限制值也就是限制轴承的温升，从而避免温度过高使润滑失效。对于连续运转轴承，通常都应进行这项计算。2.限制值：轴颈剂的圆赌周速恼度，m/选s轴承材料的许用值，见P275表12-2轴颈押的转倚速，r/干mi欧n3.限制速度：当过大，即使和值都在允许的范围内，轴承也可能很快磨损，故还必须限制滑动速度。见P2吊75表1骨2-愿2滑动轴承常用配合推力转轴承滔止推碗面多侦采用叶环形晃止推拾面（数很少鞭用实代心的财），类采用俘多环税轴颈改可承银受较旁大的填载荷植，同魔时能沈承受份双向筝载荷友。但轧这种井轴承防必须赛作成语沿轴扰线剖先分的砍。计贱算内切容为捎：21d1d2dd2d1d1.限制平均压强：环的数目轴环直径，mm轴孔直径，mm二.途推雅力轴砌承2.限制值：轴承材料的许用值，见P275表12-2d2d1d2）在一毅定条油件下绪，利种用轴终颈转仿动起吓来后康的泵宪油作歉用把苍油带入摩禁擦表醋面，代形成妖压力投油膜牙将两额摩擦无表面锻分开轿。这韵种滑动轴踪蝶承称冷为液惜体动压丧轴承挥。§1益2-苗7枝液钞体动界压润续滑熄径冷向滑疮动轴策承设尿计计欠算润滑医油把销两个谨相对衰运动举表面蒸完全教分隔眨开时缎的摩月擦称世为液体摩化擦，己由于恒两固哀体表央面并眠不接尸触，宫因此左理论恼上不跃存在尾磨损踏，摩擦预阻力听的大织小也攀仅仅膀取决雕于润柱滑油根的性疮质（特主要挽是粘掀度）替。1）输入拒压力炸油以跃平衡桂载荷森，由骂于可航在轴远承未罩工作违时就绣将两表面拔分开伙，故枝称为静压殿轴承。静压报轴承尿本身娇价廉恶，但渐附属陵液压涉系统岸昂贵剥，故暖应用乌受限眯；液锋体动劣压应滨用要病广泛贞的多氏，但绵应注裳意，械由于滴存在晃起动污和停陕车，业所以挥液体砖动压鸭轴承孟还是耽存在妹固体庭间的迈摩擦津和磨布损的锦。实现音液体然摩擦龄有两烤种方络法：轴颈门和轴呢瓦同垃心时两平坚行板该的摩承擦状镜况轴颈椅和轴辱瓦偏筒心时两倾牺斜板膝的摩唯擦状由况层与杠层间拾靠内蒙摩擦荷阻力恶(粘个性)斤带动匀前进油层竹间压小力无圣变化麦，平锅行板屑间润际滑油废不产隆生压水力沿方向按线性变化润滑辉油不竞可压半缩“拥沾挤”敢形成狠压力一.脚压搞力油岁膜形钟成的膛原理abcdy静止板B0移动板Ah二.屈液兼体动淋压润崇滑的灾基本眼方程雅：假设拳：1）粘度哈与压涉力和Y值无滋关。2）润滑亿油沿Z向无圣流动叛。4）润滑搏油是波牛顿邻流体肆。5）润滑登油无欲质量强。6）润滑工油不劳可压使缩。取截穿面x处的阁一个剂单元俘体分进析，锈存在搏如下因静力紫平衡俯条件果：3）润滑菜油油狗性良码好，常与固体表宫面吸鉴附牢伴固。y0静止板B移动板Ahb化简宣后得翼：考虑淋到假愧设魔4）匙有：于是：带入搞边界渗条件比：解得峰：即：1.删油层博的速欺度分低布积分踪蝶得：2.犬润滑陶油的冶流量假设：无侧漏，z方向尺寸无限大，则通过间隙高度为的任意截面上单位宽度(z方向)的流量为：流体洗是连扔续的一维旱雷诺圣方程返回当时，p有极大值，此时，该截面的流量为：静止板移动板讨论对平刊行板平行板间油膜压力沿x方向无变化，等于入口处压力()对倾屡斜板入口爽处速断度图园形为姿凹形在处油膜厚度为u沿y方向朴线性竞分布油膜压力达出口兄处速允度图最形为失凸形由1）列油膜嚷压力熟沿x方向乓变化青规律y0静止板B移动板A讨论由1）鸟两工徐作表膀面必恶须形孕成收劣敛的源楔形间必隙；2）赤液体因摩擦葡形成惜的必抽要条贿件若则2）垦两工凯作表释面必坡须有煮一定故的相对扮运动械，且v方向椅是从暴大口到城小口牛；无粘垃度各油滋层无看速度两板握间油演无流私动不能顺形成圾油膜撕压力3）睡间隙卖中必斩须连剪续充泛满具谷有一年定粘度抢的润沉滑油粘。(1狡)飘停车(2最)效启动金属加直接紫接触摩擦饼力使轴颈灯左移油膜蛮压力刷将轴谈颈托诱起，识其合捷力将指轴颈邻右推(3)随着油膜堂压力真将轴诱颈完绝全托傲起其垃合力乓与外狡载平们衡(4)为工作转速油膜压力偏心距e三.寇向心递滑动遇轴承染动压木油膜洪形成徒过程1.泳转秩换为调极坐狸标系取连线为极坐标轴偏心失距直径荡间隙相对靠间隙偏心壮率半径休间隙任意处(A点)的油膜厚度：四.扶径向车滑动刚轴承帝动的妈几何衣关系昨和承输载量丽系数最小油膜厚度最大油膜压力处的厚度2.唇承锤载能详力的看推导抢过程代入雷诺方程承载区任意点A的油膜压力沿y方向的分压力沿z方向单位宽度上油膜压力的合力考虑端泄油膜总压力与外载F平衡采用国际单位：承载捷量系断数当轴承结构确定由则可计算承受多大的径向载荷F计算由则可计算承受外载

F时要多大的公式的用途：轴颈表皇面粗由糙度轴承南表面包粗糙叔度（动砌压润摇滑条煤件）安全汉系数故，S=织23五.桶最小拦油膜问厚度1）2）3）4）5）图12-16P288讨论躺各参短数的浙关系单位时间轴承所产生的热量流出的油带走的热量轴承散发的热量比容密度出口温度入口温度耗油量，按耗油量系数求，六.押轴承昆的热创平衡缸计算轴承表面的散热系数温升摩擦系数耗油量系数，由查P290图12-16摩擦系数：轴颈的角速度，轴承的平均压力，润滑志油的冒平均笛温度子：定得表过高漏、粘员度下阳降若，表示热平衡易于建立，轴承的承载能力未用尽。此时应降低平均温度，并适当地加大轴承及轴颈的粗糙度，再作计算。若，表示不易建立热平衡状态。此时须加大间隙，并适当地降低轴承及轴颈的粗糙度，再作计算。入口诉温度言：以上初讲的牵适用杜于一赞般用煌途的厘液体老动压旨润滑琴径向屑轴承的热先平衡亡计算衰。七.筝主要哲参数唱的选旬择1.宽径比油膜压力承载散热温升承载端泄温升高速间重载寸时，秤宽径悦比取爆小值抛；低速职重载阵时，躁宽径匆比取覆大值壤；高速易轻载弦，若叙对轴泛承刚贞性要必求不宏高，济取小许值，递否则贤，取大值爷。轴承宽度、轴承刚性误差敏感性汽轮机、鼓风机电动机、发电机、离心泵、齿轮变速器机床、拖拉机扎钢机2.相对间隙载荷大，应取小一些，提高承载能力；速度大，应取大一些润滑油流量增大，减少发热。承载回转精度摩擦阻力温度经验公式选轴梁承配街合计算最小盾油膜奋厚度受表仙面粗并糙度呼、几删何形位状误日差、扩轴变形、屿安装姨误差就等的参限制卫。3.扇最小践油膜税厚度油膜压力承载（即）不可能无限小一般：轴承表面粗糙度轴颈表面粗糙度动压润滑条件：4.润滑油的粘度影响扰承载做能力经、功峰耗、让温升量