滑动轴承课件教材

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1、滑动轴承 主讲人：罗勇 轴 承 的 概 述 轴承是机器中广泛使用的一种支承件， 它通过与轴颈的接触来支承轴及轴上零件， 保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的 摩擦和磨损,并承受载荷。（ 用于确定旋转 轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向 作用的零部件） 根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和 滚动轴承。 轴承的功用 1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度； 2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 分类： 滚动轴承 滑动轴承 优点多，应用广 用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合。 应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机 、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破 碎机等机械常采用滑动轴承

2、。 滑动轴承的结构 新疆富蕴广汇新能源有限公司 工作时轴承和轴颈的支承面间形成直接或间接接触摩擦的 轴承，称为滑动轴承。 滑动轴承的分类 新疆富蕴广汇新能源有限公司 1. 按承受载荷方向分类 (1) 径向轴承: 只承受径向载荷。 (2) 推力轴承: 只承受轴向载荷。 (3) 组合轴承: 同时承受径向载 荷和轴向载荷。 2. 按润滑状态分类 (1) 流体润滑轴承: 摩擦表面完全被 流体膜分隔开, 表面间的摩擦为流体分 子间的内摩擦。 (2) 非流体润滑轴承: 摩擦表面间为 边界润滑或混合润滑。 滑动轴承的分类 新疆富蕴广汇新能源有限公司 3. 按流体膜的形成原理分类 常见的滑动轴承有流体动压润滑

3、轴承、 流体静压润滑轴承和流体动静压润滑轴承。 4. 按润滑材料分类 常见的滑动轴承有液体润滑轴承、 气体 润滑轴承、 塑性体润滑轴承、 固体润滑轴承 和自润滑轴承。 和滚动轴承相比, 在某些工 作条件下, 滑动轴承有着显著的优越性, 不能 为滚动轴承所代替。 根据轴承所能承受的载荷方向不同，滑动轴承可分为 向心滑动轴承和推力滑动轴承。向心滑动轴承用于承受 径向载荷;推力滑动轴承用于承受轴向载荷。 滑动轴承的分类 滑动轴承的分类 1、整体式向心滑动轴承的结构类型 在机体上、箱体上或整体的轴承座上 直接镗出轴承孔，并在孔内镶入轴套 特点： 1）结构简单、成本低 2）轴套磨损后，间隙无法调整 3）

4、轴颈只能从端部装入，安装和维修 不便，而且轴承磨损后不能调整间隙，只 能更换轴套 适于低速、轻载或间隙工作的机器。 在轴承座和轴承盖的剖分面上制有阶梯形的定位止口，便于 安装时对心。还可在剖分面间放置调整垫片，以便安装或磨损时 调整轴承间隙。 这种轴承装拆方便，又能调整间隙，克服了整体式轴承的缺 点，得到了广泛的应用。 滑动轴承的分类 2、剖分式滑动轴承（对开式滑动轴承） 当轴颈较宽（宽径 比B.d1.5）、变形较 大或不能保证两轴孔 轴线重合时，将引起 两端轴套严重磨损， 这时就应采用调心式 滑动轴承。 利用球面支承，自 动调整轴套的位置， 以适应轴的偏斜。 滑动轴承的分类 3、调心式滑动轴

5、承 推力滑动轴承用于承受轴向载荷。常见的推力轴颈形状 实心端面止推轴颈由于工作时轴心与边缘磨损不均匀，以 致轴心部分压强极高，所以很少采用。 空心端面止推轴颈和环状轴颈工作情况较好。载荷较大时 ，可采用多环轴颈。 滑动轴承的分类 4、推力滑动轴承 推力滑动轴承用于承受轴向载荷。常见的推力轴颈形状 实心端面止推轴颈由于工作时轴心与边缘磨损不均匀，以 致轴心部分压强极高，所以很少采用。 空心端面止推轴颈和环状轴颈工作情况较好。载荷较大时 ，可采用多环轴颈。 滑动轴承的分类 4、推力滑动轴承 滑动轴承的特点 新疆富蕴广汇新能源有限公司 滑动轴承面 接触，承载 能力高，零 件数少制造 更精确 径向尺寸

6、小 滑动轴承的特点 对于大型轴，滚动轴承不好装拆，可采用滑动 轴承剖分结构 滑动轴承的特点 径向尺寸小。在特殊无润滑介质下也能胜任 各类滑动轴承 各类滑动轴承 轴承材料和轴瓦结构 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。轴承材料性能应满足以下 要求： 减摩性：材料副具有较低的摩擦系 数。 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率 表示。 抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附 性。 摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来 补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。 轴承材料和轴瓦结构 嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动 表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。 此外还应有足够的强

7、度和抗腐蚀能力、良好的导热性 、工艺性和经济性。 磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相 互吻合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。 常用轴承材料 轴承合金（巴氏合金、白合金）是由锡、铅、锑、铜等组 成的合金。 铜合金 分为青铜和黄铜两类。 铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。 金属材料 轴承合金又称白合金，主要是锡、铅、锑或其它金属的合金 ，由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶 和性好及与油的吸附性好，故适用于重载、高速情况下，轴 承合金的强度较小，价格较贵，使用时必须浇筑在青铜、钢 带或铸铁的轴瓦上，形成较薄的涂层。 常用轴承材料 粉末冶金材料 非金属材料 由铜、铁、石墨

8、等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦 材料。多孔质金属是一种粉末材料，它具有多孔组织，若 将其浸在润滑油中，使微孔中充满润滑油，变成了含油轴 承，具有自润滑性能。多孔质金属材料的韧性小，只适应 于平稳的无冲击载荷及中、小速度情况下。 有塑料、硬木、橡胶和石磨等，其中塑料用的最多。常 用的轴承塑料有酚醛塑料、尼龙、聚四氟乙烯等，塑料轴 承有较大的抗压强度和耐磨性，可用油和水润滑，也有自 润滑性能，但导热性差 。 轴瓦结构 剖分式 整体式 单金属 双金属 轴瓦结构 整体式轴瓦 轴套一般开有油沟以便润滑 剖分式轴瓦 由上、下两半瓦组成。上轴瓦开有油沟以便润 滑。为了使润滑油能均匀流到整个工作表面上 ，

9、轴瓦上要开出油沟，油沟和油孔应开在非承 载区，以保证承载区油膜的连续性。 剖分式轴瓦 在轴瓦剖分面处开有较大的油沟（油室） 以便稳定供油容纳污物 润滑方式及润滑装置 润滑的主要作用是: 减小摩擦系数,提高机械效率; 减轻磨损,延长机械的使用寿命。还可起到冷却、防 尘以及吸振等作用。 润滑方式及润滑装置 一.润滑剂 主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最 广泛的为矿物油。 粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小， 粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。 1.润滑油 粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘度 ）等表示。我国的石油产品常用运动粘度来标定。 润滑方式及润滑装

10、置 1 ）粘度： 牛顿的粘性液体的摩擦定律 流体中任意点处的剪应力均 与其剪切率（或速度梯度）成正比 为剪应力； 为为流体沿垂直运动动方向的 速度梯度，式中“”号表示 随y的增大而减小 比例常数，即流体的动力粘度 润滑方式及润滑装置 国际单位 1帕秒(Pa S) 长宽高各1米的液体,若 使上下面发生1m/s的相对 滑动所加的力为1N时,液 体的粘度为 1个国际单位 制的动力粘度 粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性 就愈差。 （1）动力粘度 润滑方式及润滑装置 国际单位：m2/s 液体的温度升高，粘度下降 液体的压力增大，粘度增大 （2）运动粘度：动力粘度与同温度下液体的密度的比值 (工业

11、用) (但当压强小于20MPa时，其影响甚 小，可不予考虑。) 润滑方式及润滑装置 一般润滑油的牌号就是该润滑油在40C（或100C）时 运动粘度（以 为单位）的平均值。 （3）相对粘度：用润滑油与水做比较所测得的粘度 以 表示恩氏粘度（即为相对粘度）。 运动粘度和恩氏粘度之间可通过下式进行换算： 当1.35E3.2时 当E3.2时 润滑方式及润滑装置 2）油性：在金属摩擦表面形成吸附膜的性能 3）凝点:冷却到不能流动的温度 4）闪点：润滑油蒸气在火焰下闪烁的温度 1）粘度：粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小 润滑油的性能指标 润滑方式及润滑装置 2.润滑脂 润滑脂是在润滑油中加入稠

12、化剂(如钙、钠、锂等金属 皂基）而形成的脂状润滑剂，又称为黄油或干油。 润滑脂的流动性小，不易流失，所以密封简单，不需 经常补充。润滑脂对载荷和速度变化不是很敏感，有较大 的适应范围，但因其摩擦损耗较大，机械效率较低，故不 宜用于高速传动的场合。 润滑方式及润滑装置 新疆富蕴广汇新能源有限公司 (1)滴点 是指润滑脂受热后从标准测量杯的孔口滴下 第一滴油时的温度。 (2)锥入度 即润滑脂的稠度。 目前使用最多的是钙基润滑脂，其耐水性强，但耐 热性差。 润滑脂的性能指标 润滑方式及润滑装置 3.润滑剂的选择 润滑剂选用的基本原则是：在低速、重载、高 温、间隙大的情况下，应选用粘度较大的润滑油 ；

13、而在高速、轻载、低温、间隙小的情况下应选 粘度较小的润滑油。润滑脂主要用于速度低、载 荷大、不需经常加油、使用要求不高或灰尘较多 的场合。气体、固体润滑剂主要用于高温、高压 、防止污染等一般润滑剂不能适用的场合。 润滑方式及润滑装置 根据公式算出K值，通过查表确定滑动轴承的润滑 方法和润滑剂类型。 式中： p为轴颈上的平均压强，单位MPa， v为轴颈的圆周速度，单位m/s K 值 润滑方式 1900190016000160003000030000 润滑脂润滑润滑油滴油润滑 飞溅式润滑循环压力润滑 润滑方式及润滑装置 间歇供油 注油杯 润滑方式及润滑装置 芯 捻 润 滑 润滑方式及润滑装置 油环

14、润滑油脂杯润滑 润滑方式及润滑装置 压 力 循 环 润 滑 主要故障及维修方法 1 、瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异常； 谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒；润滑油 水分超标、酸值超标。 主要故障 滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦，导致 表面发热、磨损甚而“咬死”，所以在设计轴承时，应选用减 摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦，适的润滑剂并采用合适的 供应方法，改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。 2 、轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁 谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超 标。 主要故障及维修方法 3 、轴颈表面拉伤：铁谱中有铁系 切削磨粒

15、或黑色氧化物颗粒，金属表面 存在回火色。 5 、轴承表面拉伤：铁谱中发现有切 削磨粒，磨粒成分为有色金属。 4、 瓦背微动磨损：光谱分析发现铁 浓度异常，铁谱中有许多铁成分亚微米 磨损颗粒， 润滑油水分及酸值异常。 主要故障及维修方法 6 、瓦面剥落：铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合 金磨损颗粒、层状磨粒。 7 、轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色 金属氧化物。 8、轴承磨损：由于轴的金属特性（硬度高，退让性差 ）等原因，易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微 动磨损等状况。 主要故障及维修方法 传统维修方法 国内针对滑动轴承磨损一般采用的是补焊、镶 轴套、打麻点等方法，但当轴的材

16、质为45号钢（调 质处理）时，如果仅采用堆焊处理，则会产生焊接 内应力，在重载荷或高速运转的情况下，可能在轴 肩处出现裂纹乃至断裂的现象，如果采用去应力退 火，则难于操作，且加工周期长，检修费用高；当 轴的材质为HT200时，采用铸铁焊也不理想。一些 维修技术较高的企业会采用电刷镀、激光焊、微弧 焊甚至冷焊等，这些维修技术往往需要较高的要求 及高昂的费用。 主要故障及维修方法 新型维修方法 对于以上修复技术，在欧美日韩企业已不太常见， 发达国家一般采用的是高分子复合材料技术和纳米技术 ，高分子技术可以现场操作，有效提升了维修效率，且 降低了维修费用和维修强度。其中应用最为广泛的是美 嘉华福世蓝技术体系，相比传统技术，高分子复合材料 既具有金属所要求的强度和硬度，又具有金属所不具备 的退让性（变量关系），可以最大限度确保修复部位和 配合部件的尺寸配合；同时，利用复合材料本身所具有 的抗压、抗弯曲、延展率等综合优势，可以有效地吸收 外力的冲击，极大化解和抵消轴承对轴的径向冲击力， 并避免了间隙出现的可能性，也就避免了设备因间隙增