《ch滑动轴承设计》课件

《ch滑动轴承设计》本课程介绍滑动轴承设计的理论和实践。从基本概念到设计步骤，涵盖轴承材料选择、润滑方式、尺寸计算等关键内容。课程目标掌握滑动轴承设计原理理解滑动轴承的工作原理和摩擦特性。掌握润滑油膜理论和压力分布计算方法。学会滑动轴承设计方法熟悉轴承尺寸设计、材料选择和润滑系统设计。了解轴承安装、调试和维护的注意事项。滑动轴承简介滑动轴承是一种机械零件，主要用于支撑旋转轴或其他运动部件，并允许其相对运动。滑动轴承通常由两个相互摩擦的表面组成：一个固定表面和一个运动表面，它们之间通过润滑油或其他润滑剂隔开。滑动轴承在许多机械设备中都有广泛的应用，例如汽车、飞机、船舶、电机等。滑动轴承分类11.径向滑动轴承主要承受径向载荷，广泛用于各种机械设备。22.轴向滑动轴承主要承受轴向载荷，用于固定轴向位置，防止轴向移动。33.复合滑动轴承可以同时承受径向和轴向载荷，结合了两种类型轴承的优点。44.特殊滑动轴承如自润滑轴承、气体滑动轴承等，适应特殊工况需求。滑动轴承的摩擦特性摩擦系数滑动轴承摩擦系数相对较低，一般为0.01-0.05。摩擦类型滑动轴承以边界摩擦和混合摩擦为主，液压摩擦仅在高速、高负荷工况下出现。摩擦力摩擦力大小与负荷、材料、润滑油粘度、速度等因素有关。摩擦热摩擦产生的热量会影响润滑油粘度、油膜厚度、轴承温升等。润滑油膜理论1雷诺方程雷诺方程描述了润滑油膜压力分布与轴承几何形状、油液黏度、速度和载荷之间的关系。2油膜厚度润滑油膜厚度取决于轴承设计参数、油液性质和运行条件。3油膜压力油膜压力主要由轴承间隙、油液黏度和轴承速度决定。润滑油膜压力分布润滑油膜压力分布是指油膜在轴承运行时产生的压力分布情况，通常呈“抛物线”状。压力分布影响轴承的承载能力、摩擦系数、油膜厚度等重要参数。油膜载荷计算油膜载荷是指润滑油膜承受的外部载荷。它取决于轴承尺寸、转速、润滑油粘度和油膜厚度等因素。100公斤典型的轴承载荷1000转速每分钟转速50微米油膜厚度1000粘度润滑油粘度轴承温升分析因素影响润滑油粘度粘度越高，温升越大轴承转速转速越高，温升越大轴承载荷载荷越大，温升越大冷却条件冷却效果越好，温升越低温升过高会导致润滑油劣化，轴承寿命降低，甚至造成轴承烧毁。轴承损耗计算轴承损耗是指轴承在运行过程中因摩擦产生的能量损失。轴承损耗主要包括摩擦损耗和油液搅拌损耗。摩擦损耗是由轴承滚动体与轨道之间的摩擦、轴承与轴之间的摩擦以及润滑油内部摩擦引起的。油液搅拌损耗是由润滑油在轴承内流动和旋转引起的。一般来说，摩擦损耗占总损耗的60%，而油液搅拌损耗占总损耗的40%。轴承孔隙压力分布轴承孔隙压力分布是指轴承内部油膜压力随位置的变化规律。油膜压力分布是影响轴承性能的重要因素，直接影响轴承的承载能力、摩擦系数、润滑油消耗等。孔隙压力分布通常由润滑油膜理论计算得到，并可以通过有限元分析或其他数值方法进行仿真分析。轴承静态刚度定义轴承在静止状态下抵抗外力变形的能力影响因素轴承类型、尺寸、材料、润滑油性质等测量方法通过施加已知载荷并测量轴承的变形来确定重要性用于轴承选型和设计，确保轴承能够承受预期的载荷轴承动态特性轴承的动态特性是指轴承在受到外部激励时的响应特性，例如振动、噪声等。这些特性会影响轴承的使用寿命和可靠性，因此在轴承设计中需要对其进行充分考虑。轴承的动态特性主要包括以下几个方面：刚度阻尼质量频率响应这些特性可以通过实验测试或有限元分析来确定。在轴承设计中，需要根据实际工况选择合适的轴承，并对其动态特性进行分析和优化。轴承振动分析轴承振动是轴承运行过程中产生的机械振动，是反映轴承运行状态的重要指标。轴承振动分析可以帮助我们识别轴承故障，例如滚动体磨损、保持架损坏、润滑不足等等。通过分析轴承振动信号，我们可以提取特征参数，如振动频率、振动幅值、振动波形等等。这些特征参数可以帮助我们判断轴承的健康状态，并采取相应的维护措施。轴承润滑系统设计油泵提供持续的润滑油供给，确保轴承始终保持良好的润滑状态。油管输送润滑油到轴承，设计合理，确保油路畅通。油过滤器过滤润滑油中的杂质，防止污染轴承。油冷却器控制润滑油温度，保持最佳的润滑状态。轴承安装与调试轴承安装是一个精确的过程，需要仔细处理以确保最佳性能并延长使用寿命。安装不当会导致过早磨损、故障或甚至损坏。1准备工作清洁轴承，并检查是否有损坏。2润滑选择合适的润滑剂，并以正确的方式进行润滑。3安装使用专用工具和方法，小心地将轴承安装到轴上。4对中确保轴承与轴对中，以防止不必要的负荷和磨损。调试包括检查轴承的运转情况，调整润滑和温度，确保其正常工作。常见轴承故障分析磨损润滑油不足、过载、杂质等导致的轴承表面磨损，造成间隙增大、精度下降疲劳反复载荷作用导致的轴承表面疲劳剥落，形成裂纹，最终导致轴承失效过热润滑不足、过载、轴承安装不当等导致的轴承过热，可能造成润滑油变质、轴承变形腐蚀潮湿环境或腐蚀性介质导致的轴承表面腐蚀，影响轴承的正常运转轴承设计案例1本案例以汽车发动机曲轴轴承为例，介绍了滑动轴承的设计过程。首先，根据发动机参数和工作条件，确定轴承尺寸、材料和润滑方式。其次，利用润滑油膜理论计算轴承载荷、温升和损耗，并进行结构优化设计。最后，对轴承进行有限元分析，验证其强度和刚度。轴承设计案例2旋转轴承应用于高速旋转设备，承受径向载荷和轴向载荷。滑动轴承设计通过优化轴承尺寸和润滑油膜，提高轴承承载能力和寿命。轴承材料选择合适的轴承材料，提高轴承耐磨性和抗腐蚀性。轴承润滑根据实际应用场景选择润滑油，保证轴承正常运行。轴承设计案例3这是一个展示轴承设计应用于大型机械设备的案例。该案例分析了设备运行中的轴承负荷、速度和温度等因素，并设计了合适的轴承类型和尺寸，以确保设备的长期稳定运行。该案例还阐述了轴承的润滑系统设计，包括润滑油的选择、润滑方式和润滑量等。通过合理的润滑设计，有效地降低了轴承的磨损和温升，延长了轴承的使用寿命。轴承设计案例4这是一个关于大型风力涡轮机主轴承设计的案例。该案例重点介绍了如何在高负荷、高速和恶劣环境下设计轴承，以确保其可靠性和耐久性。设计方案包括采用特殊的材料和润滑系统，并进行有限元分析，以优化轴承结构和性能。轴承设计软件介绍功能强大这些软件通常包含广泛的功能，例如静力分析、动力学仿真和疲劳寿命预测。用户友好许多软件提供直观的图形用户界面，使工程师能够轻松地创建轴承模型、定义参数和分析结果。优化设计一些软件包含优化功能，可帮助工程师找到满足特定性能要求的最优轴承设计。轴承选型技巧载荷轴承承受的载荷类型和大小是选择轴承的重要考虑因素之一。转速轴承的转速会影响轴承的摩擦热量和寿命。精度轴承的精度等级会影响轴承的运行精度和噪音水平。尺寸轴承的尺寸必须与安装空间匹配，并考虑安装方式。轴承设计规范要求材料选择轴承材料应满足耐磨、耐疲劳、耐腐蚀等要求。常用的轴承材料包括钢、铜、塑料等。尺寸精度轴承尺寸精度应符合相关标准，以确保轴承的安装精度和运行精度。表面粗糙度轴承表面粗糙度应符合相关标准，以减少摩擦和磨损，提高轴承的寿命。热处理轴承材料需要进行热处理，提高其硬度和强度，改善其机械性能。轴承制造工艺轴承制造工艺是一项复杂且精密的技术，涉及众多关键环节，从原材料的选择和加工到最后的检测和包装，每一个步骤都至关重要。1原材料加工钢材选择和热处理2零件加工车削、磨削、研磨3装配与检测润滑、密封、检验4表面处理镀层、喷涂现代化的轴承制造工艺采用先进的数控机床、精密测量仪器和自动化生产线，确保产品的高质量和稳定性。轴承检测与维护11.定期检查定期检查轴承外观、温度、振动和噪声，及时发现异常情况。22.清洁保养定期清洁轴承，去除灰尘和污垢，更换润滑油脂或油液。33.故障诊断运用专业的检测仪器，诊断轴承运行状态，分析故障原因，并及时采取措施。44.维修更换对于严重磨损或损坏的轴承，需要及时进行维修或更换，确保设备正常运行。轴承设计演示软件界面演示演示常用轴承设计软件界面，讲解基本功能和操作流程。设计过程演示通过实际案例演示轴承设计过程，包括参数输入、计算分析和结果输出。模型展示展示不同类型轴承的3D模型，帮助理解轴承结构和工作原理。测试过程演示介绍轴承性能测试方法，展示测试结果和分析结论。学习总结了解滑动轴承的设计原理掌握滑动轴承的分类、摩擦特性、润滑理论等基础知识掌握轴承设计计算方法了解油膜压力分布、载荷计算、温升分析、损耗计算等方法熟悉轴承设计软件学习使用专业的轴承设计软件，提高设计效率和