《机械设计8―滑动轴承课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计8―滑动轴承课件（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 滑动轴承（sliding bearing）,8-1 概述,8-3 轴瓦结构,8-2 径向滑动轴承的主要类型,8-4 滑动轴承的材料,8-5 不完全液体润滑滑动轴承的条件性计算,8-6 液体动压润滑径向滑动轴承的计算,8-1 概 述,一、分类,轴承的作用是支承轴，保证轴的回转精度。,1. 根据轴承工作的摩擦性质分：滑动轴承、滚动轴承,2.根据滑动轴承承载方向分：径向轴承、止推轴承（推力轴承）,3. 根据轴承摩擦状态分:,液体润滑：两表面完全隔开,不完全液体润滑：边界润滑或混合润滑,无润滑：两表面直接接触,对于要求低摩擦的摩擦副，液体润滑是比较理想的状态，维持边界润滑或混合润滑是最低要求。
2、,液体润滑滑动轴承：液体动压轴承、液体静压轴承,二、特点和应用,1承载能力大，耐冲击；,2工作平稳，噪音低；,3结构简单，径向尺寸小；,4起动阻力大，润滑、维护较滚动轴承复杂。,1高速、高精度、重载的场合；如汽轮机、机床等。,2极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。,4受冲击与振动的场合；如轧钢机。,3结构上要求剖分的场合；如曲轴用轴承。,特点,应用,8-2 径向滑动轴承的主要类型,结构简单，成本低，但间隙无法补偿，且只能从轴端装入，适用低速、轻载或间歇工作的场合。无法用于曲轴。,二、对开式（剖分式）,一、整体式,三、调心式,特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。 适用于轴
3、的刚度较小或B/D1.5(宽径比),注：调心式轴承必须成对使用。,8-3 轴瓦结构,一、轴瓦的形式和结构,按构造分类,整体式（又称轴套）,剖分式,按材料分类,单材料,多材料,如黄铜，灰铸铁等制成的轴瓦。,以钢、铸铁或青铜作轴瓦基体，在其表面浇铸一层或两层很薄的减摩材料（称为轴承衬）。,轴承衬的厚度很小，通常不超过 6 mm。,整体轴套,卷制轴套,厚壁轴瓦,二、油孔和油槽（沟）,8-4 滑动轴承的材料,轴承材料轴瓦和轴承衬材料,主要失效：磨损，其次是强度不足引起的疲劳破坏等。,一、材料要求,1. 良好耐磨性、减摩性及磨合性（跑合性）,2. 足够的强度、塑性、嵌入性、顺应性,3. 耐腐蚀性,4.
4、导热性好、线膨胀系数小,5. 工艺性,6. 经济性,哇，要求好高啊！,二、常用材料,金属材料: 轴承合金（巴氏合金1839年美国巴比特）作为轴承衬、铜合金、 铝基合金（前景看好）、灰铸铁、耐磨铸铁等。 粉末冶金材料：铁基和铜基，有自润滑性。 非金属材料：工程塑料（酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯、橡胶等),8-5 不完全液体润滑滑动轴承的条件性计算 （只介绍径向轴承）,关键是保证摩擦表面形成一层边界油膜，采用条件计算。,一、限制轴承的平均压强P（比压）,P = Fr /Bd P 式中： Fr 径向载荷（N ) B 轴承宽度（mm），d 轴径（mm） P 轴瓦材料的许用压力（MPa ),二、限制轴承P
5、v 值,Pv = Frn/19100B Pv 式中：n 轴颈转速（r/min）,限制轴瓦的工作温度，防止胶合。,防止P过高，油被挤出，产生 “过度磨损”,三、限制滑动速度v,v = dn/60 x1000 v 这是为什么？,例：某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知轴径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuSn10P1，试求其可以承受的最大径向载荷Frmax 。,解：,由表12-2查得：P= 15 MPa， Pv= 15 MPa.m/s,P = Fr /Bd P,Pv = Fr n/19100B Pv,得Fr Pv19100B/n = 15x1910
6、0 x200/300 = 191000 N,则 Frmax = 191000 N,8-6 液体动压润滑径向滑动轴承的计算,1）两表面必须能形成收敛的楔形间隙；,3）两表面之间必须有一定的相对运动速度。,2）两表面之间必须连续充满具有一定粘度的液体；,形成液体动压润滑的条件：,一、动力润滑状态的建立：三阶段,1）起动阶段。,2）不稳定润滑阶段，轴瓦摩擦力作用下“爬坡”。,3）液体动力润滑阶段，n足够大，轴颈中心O向轴承中心O漂移。,主要内容：承载能力 最小油膜厚度 热平衡,无外部压力源，油膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。,二、几何关系和承载能力,1. 几何关系,1）直径间隙： =D -d 2）半
7、径间隙： =R -r = /2 3）相对间隙： = /d = 2 /d =2 /2r = /r 4）偏心率： = e/ 0 1 5）最小油膜厚度：hmin= e = (1-)=r(1-)h,2. 承载系数Cp,计算思路：1) 已知 F、 、 、B、v 时 Cp 2) Cp 查表12-7得偏心率 3) 计算最小油膜厚度 hmin= r (1-) 4) 另外，已知Cp 、 、 、B、v 时 F,3. 许用油膜厚度h,式中： S 安全因数 ， S 2，一般可取 S=2 RZ1，RZ2 轴颈和轴承孔表面粗糙度，m,在其他条件不变的情况下，外载荷 F，动压润滑轴承的 hmin ，轴承、轴颈表面的微观凸峰
8、可能直接接触，而不能实现液体润滑。,显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件：,hmin h= S ( Rz1 + Rz2 ),为什么计算 hmin？,例：某动压径向滑动轴承，轴颈d=120mm，轴承宽度B=108mm，轴颈转速n=1000r/min，相对间隙 = 0.001，润滑油的=0.018Pa.s，RZ1=1.6m，RZ2=3.2m，安全因数S=2。试求该轴承工作时能承受最大的载荷。,解：,hmin= (1-)=h h= S(RZ1+RZ2)=2(1.6+3.2)=9.6 m=9.6x10-3mm = /r = . r =0.001x60 = 0.06mm = 1-h/ = 1 -9.6
9、x10-3/0.06 = 0.84,插值计算：Cp = 4.181,查表12-7，B/d = 108/120=0.9 得到,例：汽轮机主轴转速n=1000r/min，工作载荷F=18000N，轴颈d=180mm，宽径比B/d=0.6，相对间隙 = 0.0015，润滑油的=0.037 Pa.s，试求 ， hmin 。,解：,插值计算： = 0.55,hmin= (1-)= . r(1-)= 0.0015x90 x(1-0.55)=0.06mm,若一轴承，不满足液体动压润滑状态，可采取如下措施：,1、降低Rz1、Rz2，加工精度,2、适当 ,3、适当n,即：使Cp变小，则变小， hmin变大。,液体静压滑动轴承,原理：依靠液压系统供给压力油，压力油在轴承腔内强制形成压力油膜， 以隔开摩擦表面。,特点： 在任何转速和预定载荷下轴承均处于液体润滑状态； 轴颈与轴承不直接接触，轴承对材料要求低，寿命长； 油膜刚性大，有良好的吸振性，运转平稳； 需要一套供油设备。,
