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1、滑动轴承课件范文 第十二章滑动轴承12-1概述12-2滑动轴承的主要结构型式12-3滑动轴承失效形式及常用材料12-4轴瓦结构12-5滑动轴承润滑剂的选用12-6不完全流体润滑滑动轴承设计计算12-7流体动力润滑径向轴承设计计算12-8其他形式滑动轴承简介12-1概述12-2滑动轴承的主要结构型式12-3滑动轴承失效形式及常用材料12-4轴瓦结构12-5滑动轴承润滑剂的选用12-6不完全流体润滑滑动轴承设计计算12-7流体动力润滑径向轴承设计计算12-8其他形式滑动轴承简介112-1概述 一、轴承的功用和分类1功用用于支承轴，并且实现轴的旋转运动（承受载荷和相对运动）2分类根据摩擦性质分为1功
2、用用于支承轴，并且实现轴的旋转运动（承受载荷和相对运动）2分类根据摩擦性质分为滑动摩擦轴承（滑动轴承）滑动摩擦轴承（滑动轴承）和滚动摩擦轴承（滚动轴承）。 2 二、滑动轴承的分类1根据承受载荷分径向轴承承受径向载荷（Fr），例如直齿轮轴承；止推轴承承受轴向载荷（Fa），例如斜齿轮轴承。 径向轴承承受径向载荷（Fr），例如直齿轮轴承；止推轴承承受轴向载荷（Fa），例如斜齿轮轴承。 2根据滑动表面的润滑状态流体润滑轴承;不完全流体润滑轴承（边界润滑或混合润滑状态）;自润滑轴承;态流体润滑轴承;不完全流体润滑轴承（边界润滑或混合润滑状态）;自润滑轴承;3根据流体润滑承载机理流体动力润滑轴承（流体动压
3、轴承）；流体静力润滑轴承（流体静压轴承）。 流体动力润滑轴承（流体动压轴承）；流体静力润滑轴承（流体静压轴承）。 3 三、滑动轴承的特点和应用1优点轴颈与轴瓦靠面接触，可用于承受载荷特殊的情况（重载、振动载荷、冲击载荷等）内燃机、汽轮机等；用于支承刚度要求高的情况机床；用于旋转运动精度高的场合仪表；用于转速特别高的场合电机；用于径向尺寸受到限制的场合（曲轴的轴承）2缺点流体动压轴承，设计复杂，结构较繁，在起动和止动时存在非液体摩擦；非流体润滑轴承，磨损严重，易出现胶合；轴向尺寸较大。 1优点轴颈与轴瓦靠面接触，可用于承受载荷特殊的情况（重载、振动载荷、冲击载荷等）内燃机、汽轮机等；用于支承刚度
4、要求高的情况机床；用于旋转运动精度高的场合仪表；用于转速特别高的场合电机；用于径向尺寸受到限制的场合（曲轴的轴承）2缺点流体动压轴承，设计复杂，结构较繁，在起动和止动时存在非液体摩擦；非流体润滑轴承，磨损严重，易出现胶合；轴向尺寸较大。 4 四、滑动轴承的设计内容1）轴承的型式和结构；2）轴瓦的结构和材料选择；3）轴承的结构参数；4）润滑剂的选择和供应；5）轴承的工作能力及热平衡计算。 1）轴承的型式和结构；2）轴瓦的结构和材料选择；3）轴承的结构参数；4）润滑剂的选择和供应；5）轴承的工作能力及热平衡计算。 512-2滑动轴承的主要结构型式* （1）整体式径向滑动轴承组成:轴承座、整体轴套优
5、点组成:轴承座、整体轴套优点:结构简单，成本低廉。 缺点:因磨损而造成的间隙无法调整；只能从沿轴向装入或拆。 用途:低速、轻载或间歇性工作的机器中。 结构简单，成本低廉。 缺点:因磨损而造成的间隙无法调整；只能从沿轴向装入或拆。 用途:低速、轻载或间歇性工作的机器中。 6* （2）对开式径向滑动轴承组成:轴承座、轴承盖、部分式轴瓦、双头螺柱特点:结构复杂，可以调整因磨损而造成的间隙，安装方便。 用途:使用广泛，发动机曲轴、矿山设备等。 组成:轴承座、轴承盖、部分式轴瓦、双头螺柱特点:结构复杂，可以调整因磨损而造成的间隙，安装方便。 用途:使用广泛，发动机曲轴、矿山设备等。 7 （3）止推滑动轴
6、承组成轴承座、止推轴颈特点结构简单、润滑方便用途用来承受轴向载荷的场合组成轴承座、止推轴颈特点结构简单、润滑方便用途用来承受轴向载荷的场合?（水轮机、汽轮机）a)实心式b)空心式c)单环式d)多环式812-3滑动轴承的失效形式及常用材料1.滑动轴承的失效形式a磨粒磨损b刮伤c胶合d疲劳剥落e腐蚀a磨粒磨损b刮伤c胶合d疲劳剥落e腐蚀92.轴承材料轴瓦与轴承衬的材料统称为轴承材料。 10 (1)基本要求耐磨性 (1)基本要求耐磨性磨损少减摩性摩擦系数小其他要求导热性、工艺性、经济性耐腐蚀性强度其他要求导热性、工艺性、经济性耐腐蚀性强度11多孔制金属材料铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成多孔性存油用于
7、载荷平稳、低速和加油不便场合多孔制金属材料铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成多孔性存油用于载荷平稳、低速和加油不便场合非金属材料塑料、橡胶、尼龙等摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、热变形大 (2)常用材料非金属材料塑料、橡胶、尼龙等摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、热变形大 (2)常用材料铸铁轻载、低速的轴瓦材料轴承合金(巴氏合金)锡基铅基锡基铅基铜合金锡青铜中速、中载或重载铝青铜低速重载铅青铜高速重载锡青铜中速、中载或重载铝青铜低速重载铅青铜高速重载铝基轴承合金（部分取代轴承合金、铜合金）12-4轴瓦结构12 (1)轴瓦的结构要素*定位唇防止轴瓦在轴承中移动*壁厚*油孔和油沟将油引入轴承*油室存
8、油油孔油沟壁厚定位唇油室 (2)结构形式整体式剖分式 一、轴瓦的形式和构造 二、轴瓦的定位定位目的轴瓦和轴承座不许有相对移动（轴向、周向）13 三、油孔及油槽流体动压径向轴承a.轴向油槽（适用于轴颈单向旋转、载荷变化不大的场合，通常油槽宽度比轴承稍短，防止润滑油从端部大量流失）（适用于轴颈单向旋转、载荷变化不大的场合，通常油槽宽度比轴承稍短，防止润滑油从端部大量流失）整体式径向轴承单轴向油槽，开在最大油膜厚度位置，以保证润滑油从压力最小的地方输入轴承；单轴向油槽，开在最大油膜厚度位置，以保证润滑油从压力最小的地方输入轴承；剖分式径向轴承双轴向油槽，开在轴承剖分面上。 14为了把润滑油导入摩擦面
9、间，轴瓦或轴颈上通常开有油孔、油槽（油沟、油室）。 为了把润滑油导入摩擦面间，轴瓦或轴颈上通常开有油孔、油槽（油沟、油室）。 b.周向油槽适用载荷方向变动范围超过18000的场合，开在轴承宽度中部。 的场合，开在轴承宽度中部。 15不完全流体润滑径向轴承油槽可延伸至承载区（油槽的宽度轴承宽度的80%，油槽尺寸可查手册）不完全流体润滑径向轴承油槽可延伸至承载区（油槽的宽度轴承宽度的80%，油槽尺寸可查手册）1612-5滑动轴承润滑剂的选用17润滑剂的选择根据工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境选择。 根据工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境选择。 2、润滑油压力大、温度高、转
10、速低、载荷冲击变动大时，选择粘度大的润滑油，表12-4。 压力大、温度高、转速低、载荷冲击变动大时，选择粘度大的润滑油，表12-4。 脂 1、润滑脂常用在要求不高、难以经常供油，或者低速重载的轴承中，表12-3。 常用在要求不高、难以经常供油，或者低速重载的轴承中，表12-3。 3、固体润滑剂只用于一些有特殊要求的场合。 12-6不完全流体润滑滑动轴承设计计算 1、失效形式和设计准则18设计准则失效形式磨损防止过度磨损发热引起胶合防止胶合磨损防止过度磨损发热引起胶合防止胶合p pv vpv pv验算p:是为了防止工作压力过大，引起剧烈磨损;验算v:是为了防止滑动速度过高而加速磨损;验算pv:是
11、为了限制轴承的温升.不完全流体润滑轴承工作时，因其摩擦表面不能被润滑油完全隔开，只能形成边界油膜，存在局部金属表面的直接接触。 因此，轴承工作表面的磨损和因边界油膜的破裂导致的工作表面胶合或烧瓦是其主要失效形式。 设计时，约束条件是维持边界油膜不遭破裂。 3、止推滑动轴承的计算计算参数p、v 192、径向滑动轴承的计算计算参数p、v、pv2012-7流体动力润滑径向轴承设计计算I.流体摩擦流体中任意点处切应力均与该处流体的速度梯度成正比。 流体中任意点处切应力均与该处流体的速度梯度成正比。 粘度流体的内摩擦力II.流体动力润滑两相对运动物体的摩擦表面，借助相对速度产生的油膜把两表面完全隔开，由
12、产生的油膜把两表面完全隔开，由油膜产生的压力来平衡外载荷油膜产生的压力来平衡外载荷。 III.楔效应承载机理*平行板相对运动流速直线分布油无内压力*不平行板相对运动流速变化油有内压力)34(?=式粘度公式?yu21 一、流体动力润滑的基本方程（雷诺方程）基本假设*流体为牛顿液体；*流体的流动为层流；*流体粘度不受压力影响；*流体不受惯性力及重力影响；*流体不可压缩；*流体膜中压力沿膜厚方向不变。 *流体的流动为层流；*流体粘度不受压力影响；*流体不受惯性力及重力影响；*流体不可压缩；*流体膜中压力沿膜厚方向不变。 yu?=22y xp?=?平衡方程）式（带入平衡方程，得将7-12)22?yuy
13、uy xpyu?=?=?=23xp hy yyhhvu?=2)()(以式（12-7）为基础，对y积分，变化得剪切流速度线性分布压力流速度抛物线分布压力流速度抛物线分布 （1）润滑油层的速度分布24 （2）润滑油流量?=hudy q0任意截面上单位宽度(z方向)的流量将上页中的u代入上式，得xp hhvq?=1223参考上页图（b），在h0处0max2hvq=润滑油连续流动时，各截面流量相等，将、联立，得)(603h hhvxp?=?25流体动力润滑（形成动压油膜）的条件1)两工作表面必须形成收敛的楔形间隙2)两工作表面必须有一定的相对运动v方向是从大口到小口3)间隙中必须连续充满具有一定粘度的
14、润滑油0h h=若0=dxdp则无粘度各油层无速度两板间油无流动则无粘度各油层无速度两板间油无流动不能形成油膜压力)(603h hhvxp?=?一维雷诺方程 二、径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程a)静止b)启动c)稳定运转26 三、径向滑动轴承的几何关系和承载量系数1.几何关系 （1）建立坐标系o为极点，oo11为极轴为极轴a ah max11h1122h2200h00h27 （2）基本概念直径间隙=D-d半径间隙=R-r=/2相对间隙=/d=/r偏心距e偏心率=e/任意极角的油膜厚度hh=+ecos=(1+cos)最小油膜厚度h直径间隙=D-d半径间隙=R-r=/2相对间隙=/d=/r偏心距e偏心率=e/任意极角的油膜厚度hh=+ecos=(1+cos)最小油膜厚度h min=-e=(1-)=r(1-)压力最大处的油膜厚度h=-e=(1-)=r(1-)压力最大处的油膜厚度h00hh00=(1+cos00)包角入油口到出油口间所包轴颈的夹角。 )包角入油口到出油口间所包轴颈的夹角。 282.轴承的承载能力有限长轴承油膜的总承载能力F=d BC p/22C Cp p-轴承的承载量系数C Cp p(，B/d)不同宽径比时沿轴承周向和轴向的压力分布图不同宽径比时沿轴承周向和轴向的压力
