天津大学机械原理和机械设计课件第22章滑动轴承

$number{01}天津大学机械原理和机械设计课件第22章滑动轴承目录滑动轴承概述滑动轴承的工作原理滑动轴承的设计与优化滑动轴承的故障诊断与维护滑动轴承的发展趋势与展望01滑动轴承概述0102滑动轴承的定义它通常由一个轴颈和一个轴承座组成，轴颈安装在轴承座中，通过滑动接触实现旋转运动。滑动轴承是一种机械元件，用于支撑旋转轴，减少摩擦和磨损，并传递扭矩。滑动轴承的分类根据滑动轴承的结构，可分为整体式和剖分式；根据滑动轴承的材料，可分为金属和非金属。金属滑动轴承常用的材料有青铜、铸铁、轴承合金等，非金属滑动轴承常用的材料有塑料、石墨等。滑动轴承广泛应用于各种机械设备中，如电机、减速机、压缩机、泵等。在这些机械设备中，滑动轴承起到支撑旋转轴、减少摩擦和磨损、传递扭矩的作用，是机械设备正常运转的重要保障。滑动轴承的应用场景02滑动轴承的工作原理123滑动轴承的材料复合材料由两种或多种材料组成，结合了各种材料的优点，具有更好的综合性能。高分子材料如聚合物、塑料等，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，常用于低速轻载的场合。金属材料如铜、铝、锡等，具有良好的导热性和导电性，适用于高速重载的场合。固体润滑油润滑脂润滑滑动轴承的润滑通过在轴承表面涂覆固体润滑剂，如石墨、二硫化钼等，以减少摩擦和磨损。通过润滑油在轴承表面形成油膜，减少摩擦和磨损，常用的润滑油有矿物油和合成油。通过润滑脂在轴承表面形成脂膜，具有较好的密封性和稳定性，常用于不易加油的场合。

滑动轴承的摩擦与磨损摩擦类型滑动轴承的摩擦可分为粘着摩擦、边界摩擦、混合摩擦和流体摩擦等类型，不同类型摩擦的特点和应用场合不同。磨损形式滑动轴承的磨损形式可分为磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损等，不同的磨损形式会导致不同的磨损率和失效模式。减小摩擦与磨损的措施通过选用合适的润滑剂、优化轴承材料和结构设计、提高加工精度等方式可以减小滑动轴承的摩擦与磨损。03滑动轴承的设计与优化轴承宽度和长度的确定根据工作需求，确定轴承的宽度和长度，以满足转轴的支撑需求。轴承内径和外径的确定根据转轴的直径和轴承座孔的直径，确定轴承的内径和外径，以确保轴承与转轴和轴承座孔的良好配合。轴径和轴承座孔的配合根据工作载荷和转速，选择合适的轴径和轴承座孔的配合，以确保轴承的稳定运行。滑动轴承的几何设计静强度分析分析轴承在承受静载荷时的强度，以确保轴承在静载荷下能够安全运行。疲劳强度分析分析轴承在承受交变载荷时的疲劳强度，以评估轴承的寿命和可靠性。摩擦和磨损分析分析轴承在运行过程中的摩擦和磨损情况，以评估轴承的润滑性能和使用寿命。滑动轴承的强度分析03020103润滑系统优化通过优化润滑系统的设计和参数，提高轴承的润滑效果和使用寿命。01参数优化通过调整轴承的几何参数，如轴承宽度、长度、内径和外径等，以提高轴承的性能和使用寿命。02材料选择优化根据工作需求，选择合适的材料来制造轴承，以提高轴承的性能和使用寿命。滑动轴承的优化设计方法04滑动轴承的故障诊断与维护磨损油膜破裂疲劳剥落滑动轴承的常见故障滑动轴承在长时间运行过程中，由于摩擦导致轴瓦磨损，影响轴承的正常运行。滑动轴承在运转过程中，油膜的稳定性受到破坏，导致轴瓦与轴颈接触，产生摩擦和磨损。滑动轴承在交变载荷的作用下，轴瓦表面出现疲劳裂纹并逐渐扩展，最终导致轴瓦材料剥落。听诊法触觉法观察法仪表检测法滑动轴承的故障诊断方法通过观察滑动轴承的外观和润滑情况，判断是否存在漏油、油膜厚度不足等问题。使用各种检测仪表对滑动轴承的振动、温度、润滑等情况进行检测，以准确判断轴承的故障。通过听滑动轴承运行时的声音，判断是否存在异常振动或噪音，进而判断轴承的运行状态。通过触摸滑动轴承的运行部位，感受其温度和振动情况，判断轴承的运行状态。清洗和更换油定期清洗轴承并更换润滑油，保持轴承良好的润滑状态，防止磨损和油膜破裂。定期检查定期对滑动轴承进行检查，包括外观、润滑、振动等情况，及时发现并处理潜在故障。调整间隙根据需要调整滑动轴承的间隙，保证轴承运行的稳定性和可靠性。预防性维修对滑动轴承进行预防性维修，包括更换磨损件、修复损坏部位等，以延长轴承的使用寿命。滑动轴承的维护与保养05滑动轴承的发展趋势与展望利用高分子材料具有优良的润滑性能和耐磨性，开发出高分子材料制成的滑动轴承，如聚合物复合材料、工程塑料等。高分子材料陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点，适用于高速、高温、高负荷等苛刻条件下的滑动轴承。陶瓷材料通过将金属与其他材料复合，形成具有优异力学性能和耐磨性的金属基复合材料，如铝基复合材料、铜基复合材料等。金属基复合材料滑动轴承的新材料与新工艺有限元分析利用有限元分析方法对滑动轴承的应力、应变、温度场等进行模拟分析，优化轴承的结构设计。动力学分析研究滑动轴承在不同工况下的动力学特性，包括振动、稳定性等，为轴承的动态性能优化提供依据。润滑理论深入研究滑动轴承的润滑机理，建立润滑模型，为轴承的润滑设计提供理论支持。滑动轴承的设计理论与方法研究123滑动轴承在工业机器人中广泛应用，如关节轴承、回转轴承等，是实现机器人高精度、高效率运动的关键部件之一。工业机器人