第十一章滑动轴承

第十一章滑动轴承第一页，共十八页，编辑于2023年，星期五滑动轴承的润滑及液体滑动轴承简介

非液体摩擦滑动轴承的计算

第十一章滑动轴承滑动轴承的结构和材料滑动轴承概述思考与练习第二页，共十八页，编辑于2023年，星期五§11.1滑动轴承概述支撑轴及轴上零件，并保持轴的位置及旋转精度；减少轴与支撑零件间的摩擦与磨损。三、滑动轴承的分类一、轴承的作用二、摩擦状态干摩擦—摩擦表面间无润滑剂→功耗↑、磨损↑、温度↑→烧毁轴瓦（避免）液体摩擦—摩擦表面被压力油膜完全隔开，f≈0.001~0.008边界摩擦—摩擦表面形成一层极薄的边界油膜，不足以将摩擦表面完全隔开，f≈0.1~0.3混合摩擦—上述摩擦状态的混合状态，多处于液体摩擦和边界摩擦。根据所能承受载荷的方向分根据工作表面的摩擦状态分非液体摩擦滑动轴承—边界摩擦状态液体摩擦滑动轴承—液体摩擦状态推力轴承（止推轴承）—只能承受轴向力向心轴承（径向轴承）—只能承受径向力向心推力轴承（径向止推轴承）—可受径/轴向力第三页，共十八页，编辑于2023年，星期五四、滑动轴承的特点滑动轴承主要使用于以下场合：１．工作转速很高，如汽轮发电机。２．要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。３．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。４．特重型的载荷，如水轮发电机。５．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。６．在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。７．径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。§11.1滑动轴承概述第四页，共十八页，编辑于2023年，星期五§11.2滑动轴承的结构和材料一、径向滑动轴承的结构１．整体式径向滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作或不重要的机器中。轴承座整体轴套螺纹孔油杯孔因磨损而造成的间隙无法调整。只能从轴端装入或拆出。第五页，共十八页，编辑于2023年，星期五２．剖分式径向滑动轴承特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。剖分式轴承(整体轴套)剖分式轴承(剖分轴套)§11.2滑动轴承的结构和材料第六页，共十八页，编辑于2023年，星期五3．自动调位式径向滑动轴承§11.2滑动轴承的结构和材料自动调位式径向滑动轴承特点：轴瓦基体的外表面做成外球面，与轴承盖及轴承座上的内球面相配合。当轴变形时，轴瓦可自动调位，以保证轴颈与轴瓦均匀接触。应用场合：轴颈较长；轴的刚性较小；两轴承的安装精度不一致。第七页，共十八页，编辑于2023年，星期五二、推力滑动轴承的结构止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：

空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。

单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用于低速、轻载的场合。

多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。

由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。空心式单环式多环式§11.2滑动轴承的结构和材料实心式第八页，共十八页，编辑于2023年，星期五三、轴瓦的结构和材料§11.2滑动轴承的结构和材料轴瓦的结构整体式需从轴端安装和拆卸，可修复性差。对开式可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。轴瓦与轴衬2.轴瓦的油孔及油槽◆目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。◆原则：尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载能力；轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。单轴向油槽开在非承载区（在最大油膜厚度处）双轴向油槽开在非承载区（在轴承剖分面上）双斜向油槽（用于不完全液体润滑轴承）第九页，共十八页，编辑于2023年，星期五§11.2滑动轴承的结构和材料四、滑动轴承的材料轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。1.滑动轴承的常见失效形式：滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。2.轴承材料的性能要求：◆减摩性◆耐磨性◆耐腐蚀性◆易跑和性◆良好的导热性◆易于加工制造轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承衬的材料。3.常用轴承材料轴承合金——巴氏合金青铜黄铜灰铸铁（表11-1）第十页，共十八页，编辑于2023年，星期五§11.3非液体摩擦滑动轴承的计算一、失效形式与设计准则◆工作状态：边界摩擦或混合摩擦状态◆失效形式：磨损、胶合◆设计依据：保证边界油膜不被破坏。因边界油膜强度与温度、轴承材料、轴颈和轴承表面粗糙度、润滑油供给等有关，目前尚无精确的计算方法，但一般可作条件性计算。◆校核方法

１．限制轴承的比压：p≤[p]，以防止轴承的过度磨损。２．限制轴承比压与线速度的乘积：pv≤[pv]，限制pv即间接限制轴承的摩擦发热、从而限制温升，以防止轴承的胶合失效。第十一页，共十八页，编辑于2023年，星期五[p]、[pv]查表11-2。◆已知条件：径向载荷Fr(N)、轴转速n(r/min)及轴颈直径d(mm)1.校核轴承的平均压力p(MPa)B—轴颈的工作长度，mm（B/d=0.5~1.5）；

[p]—轴瓦材料的许用比压，MPa（表11-1）。2.校核pv值§11.3非液体摩擦滑动轴承的计算二、向心滑动轴承的校核计算三、推力滑动轴承的校核计算轴向载荷轴颈平均直径dm=(d1+d2)/2有效面积系数，k=0.9~0.95d1、d2—轴环面的内径、外径，d1=(0.4~0.6)d2。第十二页，共十八页，编辑于2023年，星期五§11.4滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介2、润滑脂及其选择◆

特点：稠度大、承载能力大，不易流失，可在滑动表面形成一层薄膜。◆适用场合：低速(v<1~2m/s)、重载、不便经常加油、使用要求不高的轴承。◆选择原则：主要按针入度选择。

低速重载——针入度小

一、滑动轴承的润滑◆

目的：降低摩擦磨损，同时还具有冷却、吸震和防锈的作用。1、润滑油及其选择◆特点：有良好的流动性，可形成动压、静压或边膜界润滑膜。◆适用场合：不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。◆选择原则：主要考虑润滑油的粘度。载荷大、温度高——粘度高载荷小、速度高——粘度小◆

常用润滑剂：润滑油、润滑脂、固体润滑剂。第十三页，共十八页，编辑于2023年，星期五3、固体润滑剂及其选择◆特点：可在滑动表面形成固体膜。◆适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。◆常用类型：二硫化钼，碳―石墨，聚四氟乙烯等。◆使用方法：涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。§11.4滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介4、润滑方式和润滑装置

间断润滑：利用油壶、油枪加润滑剂——不重要的轴承。

连续润滑——重要轴承

滴油润滑

油绳润滑

油环润滑

飞溅润滑

压力循环润滑速度载荷大小选择原则：第十四页，共十八页，编辑于2023年，星期五液体动压滑动轴承动压的形成过程初始状态稳定工作状态§11.4滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介二、液体摩擦滑动轴承简介1、液体动压轴承液体动压形成的必要条件：有一个沿运动方向由大变小的楔形间隙；两相对运动表面，有一定的相对运动速度；润滑油具有适当的粘度；供油充分。第十五页，共十八页，编辑于2023年，星期五2、液体静压轴承原理：依靠液压系统供给压力油，压力油在轴承腔内强制形成压力油膜，以隔开摩擦表面。特点：◆在任何转速和预定载荷下轴承均处于液体润滑状态；

◆轴颈与轴承不直接接触，轴承对材料要求低，寿命长；

◆

油膜刚性大，有良好的吸振性，运转平稳；

◆

需要一套供油设备。§11.4滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介第十六页，共十八页，编辑于2023年，星期五1．滑动轴承具有哪些优越性?2．动压轴承与静压轴承在形成压