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1、第十四章 滑动轴承设计,14 -1 滑动轴承的类型、 结构和材料,14-2 非液体摩擦滑动轴承的设计,滑动轴承 滑动摩擦,滚动轴承 滚动摩擦，摩擦损失小。,滚动轴承,滑动轴承,本章的主要内容,1滑动轴承的类型、结构形式、特点及应用场合。 2轴瓦的结构、材料和润滑方式。 3非液体摩擦滑动轴承的设计。,本章重点：非液体摩擦滑动轴承的设计,14 -1 滑动轴承的类型、 结构和材料,一. 滑动轴承的类型,向心滑动轴承，又称径向滑动轴承 （承受径向载荷）,推力滑动轴承（承受轴向载荷）,向心滑动轴承,推力滑动轴承,润滑油膜将摩擦表面完全隔开，只存,在液体分子间的摩擦,润滑油膜部分地将摩擦表面隔开，部,分摩
2、擦表面仍可直接接触,摩擦表面间没有任何物质的摩擦,边界摩擦常与半液体摩擦、半干摩擦并 存，通称非液体摩擦,按工作表面的摩擦状态不同，可分为,二 向心滑动轴承的结构型式,一）整体式向心滑动轴承 由轴承座1和整体轴套2组成。轴承座上面有安装润滑油杯的螺纹孔。在轴瓦上有油孔，为了便润滑油能均匀分布在整个轴颈上，在轴瓦的内表面上开有油沟。,剖分式滑动轴承由轴承座1、轴承盖2、剖分轴瓦3、4和联接螺栓5组成。轴承盖上制有螺纹孔，以便安装油杯或油管。剖分轴瓦由上、下轴瓦组成，通常下轴瓦承受载荷，上轴瓦不承受载荷；上轴瓦顶部开有油孔，以便进入润滑油。,二）剖分式滑动轴承,三）自动调心轴承,由外表面制有凸球面
3、的轴瓦，内表面上制有凹球面的轴承座及轴承盖组成。,推力滑动轴承又称止推滑动轴承，推力滑动轴承由轴承座和 止推轴颈组成。推力滑动轴承常用的结构型式有空心式、单环和多环式。单环式利用轴颈的环形端面止推，结构简单、广泛应用于低速、轻载的场合。多环式不仅能承受较大的向载荷，有时还可以承受双向轴向载荷。,三 . 推力滑动轴承,单环式推力轴颈,多环式推力轴颈,四 轴瓦结构及材料,轴瓦结构,整体式轴瓦,剖分式轴瓦,轴瓦材料 对轴瓦材料的基本要求是：(1)足够的抗压强度和疲劳强度；(2)低摩擦系数，良好的耐磨性，抗胶合性，跑合性，嵌藏性和顺应性；(3)热膨胀系数小，良好的导热性和润滑性能以及耐腐蚀性；(4)良
4、好的工艺性。,又称巴氏合金或白合金，其金相组织是在锡或铅的软基体中夹着锑、铜和硷土金属等硬合金颗粒。 它的减摩性能最好，很容易和轴颈饱合。具有良好的抗胶合性和耐腐蚀性，但它的弹性模量和弹性极限都很低，机械强度比青铜、铸铁等低很多，一般只用作轴承衬的材料，锡基合金的热膨胀性质比铝基合金好，更适用于高速轴承。,轴承合金,双金属轴承,铜合金 有锡青铜、铝青铜和铅青铜三种。青铜有很好的 疲劳强度，耐容性和减摩性均很好，工作温度高。但 可塑性差，不易跑合，与之相配的轴颈必须淬硬。适 用于中速重载，低速重载的轴承。,青铜基轴承,粉末冶金 将不同的金属粉末经压制烧结而成的多孔结构材料， 称为粉末冶金材料，其
5、孔隙约占体积的， 可贮存润滑油，故又称为含油轴承。运转时，轴瓦温度 升高，因油的膨胀系数比金属大，从而自动进入摩擦表 面润滑轴承。停车时，因毛细管作用润滑油又被吸回孔 隙中。含油轴承加一次油便可工作较长时间，若能定期 加油，则效果更好。但由于它韧性差，宜用于载荷平稳、 低速和加油不方便的场合。,铸铁 用作中低速不重要的轴承。,铸铁镶嵌轴承,钢铜镶嵌轴承,工程塑料轴承,油孔、油槽和油室,磨损非液体摩擦滑动轴承工作表面,在工作时有局部金属 接触,会产生不同程度的摩擦和磨损，导致轴承配合间隙增大,影响轴的旋转精度,从而使轴承不能正常工作。,14-2 非液体摩擦滑动轴承的设计,一、非液体摩擦滑动轴承的
6、失效形式及计算准则,胶合当载荷过大而导致油膜破裂时；或在润滑油供应不足 条件下，轴承温升过高，轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘 附和迁移，从而出现胶合。,限制轴承平均压力p 以免产生过度的磨损；,限制pv值以防止过热产生胶合；,限制滑动速度V 以免加速磨损而使轴承报废。,设计方法及步骤： 1根据工作要求选择轴承结构形式：整体式还是剖分式 2选择轴瓦材料 3选择轴承的长径比l/d,二、非液体摩擦滑动轴承的设计计算,一）向心轴承设计,设计的已知条件：轴颈直径（由轴的结构设计确定），轴的转 速（r/min),径向载荷FR(N),使用条件.,4验算轴承的工作能力,1）验算平均压力p目的是保证润滑油不
7、被过大的压力挤出，从而避免轴瓦产生过度的磨损,式中 F轴承的径向载荷，N； B轴瓦长度，mm； d轴颈直径，mm； p轴瓦材料的许用压力 MPa ,其值见表14-2,2）验算轴承的pv值目的是限制轴承的摩擦功耗与温升， 避免引起边界油膜破裂，产生胶合,式中 n轴的转速，r/min； pv轴瓦材料的许用值，N/mm2m/s,其值见P320表14-2,3）验算滑动速度v 对于p和pv的验算均合格的轴承，由于滑动速度过高，也会加 速磨损而使轴承报废。这是因为p只是平均压力，实际上，在 轴发生弯曲或不同心等引起的一系列误差及振动的影响下，轴 承边缘可能产生相当高的压力，因而局部区域的pv值还会超过 许用值。因此必须验算滑动速度V满足,式中 v许用滑动速度，其值见P320表14-2。,5. 选择轴颈与轴瓦之间的配合,n1, ,n1一定时, FR ,轴承间隙 ,结束,液体摩擦滑动轴承,非液体摩擦滑动轴承,液体摩擦滑动轴承,非液体摩擦滑动轴承,
