第17章滑动轴承.ppt

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1、 滑动轴承是一种工作在滑动摩擦状态滑动轴承是一种工作在滑动摩擦状态下的轴承，其基本结构包括轴瓦和轴颈。下的轴承，其基本结构包括轴瓦和轴颈。滑动轴承主要用于滚动轴承难以满足工滑动轴承主要用于滚动轴承难以满足工作要求的场合，如高转速、长寿命、低作要求的场合，如高转速、长寿命、低摩擦阻力、承受大的冲击载荷、低噪声摩擦阻力、承受大的冲击载荷、低噪声和无污染等场合。和无污染等场合。第第1717章章 滑动轴承滑动轴承基本要求基本要求重点难点重点难点主要内容主要内容基本要求：基本要求：1.1.掌握混合润滑径向滑动轴承的计算及掌握混合润滑径向滑动轴承的计算及保证液体动力润滑的条件。保证液体动力润滑的条件。2.

2、2.理解滑动轴承的类型、结构、轴瓦材料理解滑动轴承的类型、结构、轴瓦材料等基本知识。等基本知识。3.3.了解轴承参数，如宽径比、相对间隙、了解轴承参数，如宽径比、相对间隙、偏心率、最小油膜厚度等大小对轴承性能偏心率、最小油膜厚度等大小对轴承性能的影响，掌握选取原则。的影响，掌握选取原则。混合润滑径向滑动轴承的计算；混合润滑径向滑动轴承的计算；液体动压润滑径向滑动轴承的计算；液体动压润滑径向滑动轴承的计算；液体动力润滑的基本方程式液体动力润滑的基本方程式 重点：重点：难点：难点：17.1 17.1 概述概述17.2 17.2 径向滑动轴承的主要类型径向滑动轴承的主要类型17.3 17.3 滑动轴

3、承的材料滑动轴承的材料17.4 17.4 轴瓦结构轴瓦结构17.5 17.5 轴承润滑材料轴承润滑材料17.6 17.6 润滑方法润滑方法17.7 17.7 滑动轴承的条件性计算滑动轴承的条件性计算17.8 17.8 液体动力润滑的基本方程式液体动力润滑的基本方程式17.9 17.9 液体动力润滑径向轴承的计算液体动力润滑径向轴承的计算 （1 1）支承轴及轴上零件，）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；并保持轴的旋转精度；(2(2）减小转轴与支承间的摩）减小转轴与支承间的摩擦和磨损。擦和磨损。17.1 17.1 概述概述2 2、分类、分类荷）推力轴承（承受轴向载于轴中心线）径向轴承（支反力垂

4、直按承载分：1 1、功用：、功用：滑动轴承滚动轴承按摩擦性质分：轴承分类轴承分类 流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦必须在一定润滑流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦必须在一定润滑条件下实现，条件下实现，称为称为液体润滑、边界润滑和混合液体润滑、边界润滑和混合润滑。润滑。当载荷很大、工作温度很低或很高时，常用石墨、当载荷很大、工作温度很低或很高时，常用石墨、二硫化钼等润滑剂润滑，称为二硫化钼等润滑剂润滑，称为固体润滑固体润滑。17.1 17.1 概述概述 本章主要讨论本章主要讨论混合润滑轴承和液体润滑轴承混合润滑轴承和液体润滑轴承。3 3、摩擦种类、摩擦种类4、滑动轴承的应用、滑动轴承的应用 5 5、滑动轴

5、承设计内容、滑动轴承设计内容1 1）决定轴承的）决定轴承的结构型式结构型式；2 2）选择轴瓦和轴承衬）选择轴瓦和轴承衬材料材料；3 3）决定轴承）决定轴承结构参数结构参数；4 4）选择）选择润滑剂和润滑方法润滑剂和润滑方法5 5）计算轴承的）计算轴承的工作能力工作能力。17.1 17.1 概述概述优点：优点：结构简单。用于低结构简单。用于低速、载荷不大、间歇工作速、载荷不大、间歇工作的机器上的机器上图图17.1整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承17.2 17.2 径向滑动轴承的主要类型径向滑动轴承的主要类型17.2.1 17.2.1 整体式整体式组成：组成：轴承座轴承座、轴套轴套磨损间隙无法

6、调整，轴颈磨损间隙无法调整，轴颈只能从端部装入，只能从端部装入，对中间轴对中间轴颈的轴无法安装。颈的轴无法安装。缺点：缺点：图图17.2 剖分式径向滑动轴承剖分式径向滑动轴承17.2.2 17.2.2 剖分式剖分式剖分面剖分面17.2 17.2 径向滑动轴承的主要类型径向滑动轴承的主要类型 结构：结构：宽径比（宽径比（B/d）1.5自动调心轴承。自动调心轴承。17.2.2 17.2.2 剖分式剖分式主要参数：主要参数：宽径比（宽径比（B/d）17.3.1 17.3.1 对轴承材料的要求对轴承材料的要求17.3 17.3 滑动轴承的材料滑动轴承的材料轴承材料：轴瓦和轴承衬轴承材料：轴瓦和轴承衬的

7、材料。的材料。主要失效形式主要失效形式：轴瓦磨损、胶合、疲劳损坏：轴瓦磨损、胶合、疲劳损坏及轴承衬脱落。及轴承衬脱落。1 1）强度、塑性、顺应性和嵌藏性；）强度、塑性、顺应性和嵌藏性；2 2）磨合性、磨合性、耐磨性、减摩性好；耐磨性、减摩性好；3 3）耐腐蚀；）耐腐蚀；4 4）润滑性能）润滑性能和热化学性；和热化学性；5 5）工艺性；）工艺性；6 6）经济性。）经济性。17.3.2 17.3.2 轴承材料的分类轴承材料的分类1)1)金属材料金属材料2 2）多孔质金属材料多孔质金属材料3 3）非金属材料非金属材料轴承合金，青铜（表轴承合金，青铜（表17.117.1）粉末冶金材料粉末冶金材料塑料、

8、橡胶、硬木等。塑料、橡胶、硬木等。常常用用材材料料轴瓦轴瓦轴承衬轴承衬轴瓦轴瓦轴承衬轴承衬减摩镀层减摩镀层整体轴套整体轴套轴瓦轴瓦轴承衬轴承衬17.4 17.4 轴瓦结构轴瓦结构17.4.1 17.4.1 轴瓦和轴承衬轴瓦和轴承衬剖分轴瓦剖分轴瓦 轴瓦内表面上轴瓦内表面上浇注一层或两浇注一层或两层减摩材料层减摩材料 1 1）防移凸缘）防移凸缘 2 2）防转销）防转销 17.4.1 17.4.1 轴瓦和轴承衬轴瓦和轴承衬轴承衬的厚度应随轴承直径的增大而增大，一般轴承衬的厚度应随轴承直径的增大而增大，一般由十分之几毫米到由十分之几毫米到6mm.6mm.17.4.2 17.4.2 油孔、油沟和油室油

9、孔、油沟和油室油室：起贮油、稳定供油的作用。油室：起贮油、稳定供油的作用。常见油沟的形状见图常见油沟的形状见图17.617.6(非承载轴瓦非承载轴瓦)17.4.1 17.4.1 轴瓦和轴承衬轴瓦和轴承衬油孔：油孔：用来供油用来供油油沟油沟输送和分输送和分布润滑油；布润滑油；轴向油沟较轴向油沟较B B小。小。图图17.7 不正确的油沟会降低油膜的承载能力不正确的油沟会降低油膜的承载能力 油沟位置油沟位置不能开在不能开在承载区承载区17.4.2 17.4.2 油孔、油沟和油室油孔、油沟和油室 轴向油沟也可开在轴瓦剖分面上，但轴向油沟也可开在轴瓦剖分面上，但轴向油沟应较轴承宽度短，以免油从油沟轴向油

10、沟应较轴承宽度短，以免油从油沟端部大量流失。端部大量流失。17.4.2 17.4.2 油孔、油沟和油室油孔、油沟和油室17.5 17.5 轴承润滑材料轴承润滑材料润滑的目的：润滑的目的：减小摩擦功耗、降低磨损率，同时还起冷减小摩擦功耗、降低磨损率，同时还起冷却、防尘、防锈以及吸振等作用。却、防尘、防锈以及吸振等作用。常用的润滑材料：常用的润滑材料：润滑油润滑油润滑脂润滑脂固体固体气体润滑剂气体润滑剂石墨、二硫化钼石墨、二硫化钼空气空气主要物理及化学性能指标：主要物理及化学性能指标：17.5.1 17.5.1 润滑油润滑油 选择轴承用油的粘度时，应考虑选择轴承用油的粘度时，应考虑轴承压轴承压力、

11、滑动速度、摩擦表面状况、润滑方式力、滑动速度、摩擦表面状况、润滑方式等等条件。条件。粘度、粘度、黏度指数、油性、闪点、凝点、黏度指数、油性、闪点、凝点、酸值、残碳量等。酸值、残碳量等。对于动压润滑轴承，对于动压润滑轴承，粘度粘度是最重要的指标，是最重要的指标，也是选择用油的主要依据。也是选择用油的主要依据。润滑油粘度润滑油粘度润滑油层流流动润滑油层流流动移动件移动件o静止件静止件FxyhvuyuAF 液体的动力粘度液体的动力粘度1.1.粘度单位粘度单位切向力与速度梯度成正比。切向力与速度梯度成正比。长宽高各长宽高各1m1m的液体，上、下平面发生的液体，上、下平面发生1m/s1m/s相相对速度需

12、要的切向力为对速度需要的切向力为1N1N时，该液体的粘度时，该液体的粘度为为1 1Pa.sPa.s即即1N.s/m1N.s/m2 2 )/()(3mkgsPa运动粘度运动粘度m2/s2.粘度单位换算粘度单位换算1cm2/s1St（斯）（斯）1cSt（厘斯）（厘斯）0.01St1mm2/s1 Pa.s=1 N.s/m2国际单位制 P(泊泊)物理单位 1 Pa.s=10 P 1P=100 cP17.5.2 17.5.2 润滑脂润滑脂 轴颈速度轴颈速度1 12m/s2m/s可采用脂润滑可采用脂润滑。润滑脂用润滑脂用矿物油矿物油与各种稠化剂（钙、钠、与各种稠化剂（钙、钠、铝等金属皂）混合制成。铝等金属

13、皂）混合制成。特点：稠度大特点：稠度大不易流失；不易流失；承载力也较大承载力也较大；但；但物理和化学性质不如润滑油稳定；物理和化学性质不如润滑油稳定；摩擦功耗摩擦功耗大大，不宜在温度变化大或高速下使用不宜在温度变化大或高速下使用。工业上应用最广的润滑脂是钙基润滑脂工业上应用最广的润滑脂是钙基润滑脂 。向轴承供应润滑油或润滑脂的方法。向轴承供应润滑油或润滑脂的方法。17.6 17.6 润滑方法润滑方法17.6.1 17.6.1 油润滑油润滑间歇供油：间歇供油：用油壶或油杯供油，见图用油壶或油杯供油，见图17.917.9。连续：连续：供油比较可靠，连续供油方法见图供油比较可靠，连续供油方法见图17

14、.1017.10。润滑脂只能间歇供油。润滑杯（黄油杯）润滑脂只能间歇供油。润滑杯（黄油杯）是应用最广的脂润滑装置。也常用黄油枪向轴是应用最广的脂润滑装置。也常用黄油枪向轴承补充润滑脂。承补充润滑脂。17.6.2 17.6.2 脂润滑脂润滑润滑方式的选择：润滑方式的选择：根据系数根据系数k k选定。选定。3pvk )/(dBFp 2kk k216216针阀式注油油杯润滑；针阀式注油油杯润滑；k k16163232油环或飞溅润滑；油环或飞溅润滑；k32k32压力循环润滑。压力循环润滑。用润滑脂，油杯润滑；用润滑脂，油杯润滑；17.6.2 17.6.2 脂润滑脂润滑17.7 17.7 滑动轴承的条件

15、性计算滑动轴承的条件性计算 (混合摩擦）混合摩擦）工作要求不高、工作要求不高、v v较低，载荷不大，难以较低，载荷不大，难以维护等条件下工作的轴承，往往设计成维护等条件下工作的轴承，往往设计成非流体摩擦滑动轴承（混合润滑轴承）非流体摩擦滑动轴承（混合润滑轴承）。失失 效效 形形 式式 图图 例例失失 效效 形形 式式 图图 例例磨损及胶合点蚀及金属剥落 防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成一层边界油膜。瓦间形成一层边界油膜。17.7 17.7 滑动轴承的条件性计算滑动轴承的条件性计算混合摩擦滑动轴承失效形式混合摩擦滑动轴承失效形式:胶合、磨损胶合、磨损等

16、等设计准则：至少保持在边界润滑状态，即。复杂计算方法：简化计算（条件性计算）混合润滑轴承的设计计算混合润滑轴承的设计计算主要是确定主要是确定d d和和B B 工作能力的计工作能力的计算算 p p、pvpv、v v是否超过许用值。是否超过许用值。设计时，一般已知设计时，一般已知d d，n n（r/minr/min）和轴承）和轴承载荷载荷F F。按如下步骤：。按如下步骤：17.7.1 17.7.1 径向轴承径向轴承pdBFp1)1)限制轴承平均压强限制轴承平均压强p p1 1、根据工作条件、使用要求，、根据工作条件、使用要求，轴承轴承结构形式结构形式，(表表17.117.1、17.2)17.2)选轴承材料选轴承材料；2 2、选选B/dB/d，求出，求出B B；3 3、验算工作能力验算工作能力。：，。2 2）限制轴承）限制轴承pvpv20000pvBFnpvMPa3)3)限制滑动速度限制滑动速度v v100060vdnv轴承材料的最高许用轴承材料的最高许用p p、v v、pvpv值见表值见表17.117.1、17.217.2。常用机器径向轴承的。常用机器径向轴承的p p、v v，pvpv见表