§15 滑动轴承 1/23第十五章 滑动轴承1、概述(轴承功用、摩擦磨损、润滑、滑动轴承分类、特点等)2、非液体摩擦滑动轴承的计算3、液体动压润滑的基本原理本章主要内容:§15 滑动轴承 2/231.1 轴承功用:1) 支撑轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度2) 减少转轴与支撑之间的摩擦和磨损滑动(摩擦)轴承 滚动(摩擦)轴承1 概述§15 滑动轴承 3/23干摩擦液体摩擦边界摩擦边界摩擦:极限状态、边界膜作用;液体摩擦:两表面完全隔开;非液体摩擦(混合摩擦):边界摩擦和液体摩擦的混合状态※ 摩擦(润滑)状态干摩擦:两表面直接接触;1 概述§15 滑动轴承 4/231.2 滑动轴承的主要类型1)根据承载方向分径向轴承推力轴承向心滑动轴承推力滑动轴承1 概述§15 滑动轴承 5/23剖分式整体式单金属双金属1 概述§15 滑动轴承 6/23轴承衬轴承衬整体式轴瓦整体式轴瓦剖分式轴瓦剖分式轴瓦1 概述§15 滑动轴承 7/23轴瓦材料 具备性能1、摩擦系数小2、导热性好,热膨胀系数小3、耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强4、要求足够的机械强度和可塑性轴承衬:由于能同时满足上述要求的材料是难找的,通常用 两层不同金属做成的轴瓦,两种金属在性能上取长补短。
这 种粘附上去的薄层材料通常称为轴承衬轴瓦和 轴承衬 材料1、轴承合金(巴氏合金、白合金)(包括锡锑轴承合金和铅锑轴承合金)2、青铜3、具有特殊性能的轴承材料1 概述§15 滑动轴承 8/23轴瓦上开设油孔和油沟油孔:供应润滑油;油沟:输送和分布润滑油;1 概述进油口开在非承载区§15 滑动轴承 9/23油沟、油孔:不能开在油膜承载区不能开在油膜承载区,否则,承载能力承载能力↓↓油沟长度≈0.8B(轴瓦宽度),即不能开通,否则漏油不能开通,否则漏油注意:1 概述§15 滑动轴承 10/232)根据滑动轴承摩擦状态分特点:系统复杂、工作可靠应用:低速、频繁启动,载荷或转速变化大场合 液动动压润滑轴承:① 液体摩擦滑动轴承(液体润滑状态)液体静压润滑轴承:特点:结构简单、要求制造精度高 应用:高速、高旋转精度,高载荷或转速变化小的场合轴径与轴瓦相对运动, 自动形成动压油膜,使轴径与轴瓦 由油膜分开 1 概述外界高压油输入轴承间隙形成压力油膜,使轴径与轴瓦分开 §15 滑动轴承 11/231.3 滑动轴承的特点及应用场合1)寿命长、宜于高速;2)耐冲击、振动;油膜吸振作用;3)结构简单,可剖分,用于曲轴;4)承载能力高(重载)缺点:启动阻力大,润滑、维护较滚动轴承复杂。
1 概述② 非液体摩擦滑动轴承(边界、液体摩擦混合状态)特点:结构简单、制造方便、成本低廉应用:低速、一般不重要设备上 §15 滑动轴承 12/231.4 润滑1 概述润滑剂 分类1、润滑油—— 液体润滑剂2、润滑脂——半固体润滑剂3、固体润滑剂润滑油:目前使用大部分是石油系润滑油(矿物油)最重要的物理性能是粘度,是选择润滑油的主要依据 §15 滑动轴承 13/23润滑油的主要性能指标1)粘度:液体内摩擦阻力大小的度量(粘性大小)b.因油性作用,边界处油与板同速 c.油的流动为层流,层间速度梯度du/dy,相对滑动的剪切阻力为τFUydyduABNewton内摩擦定律:Ø 粘度的物理意义--Newton内摩擦定律 a.平行板间充满油,B定,A动(F作用下,速度U) 1 概述§15 滑动轴承 14/23动力粘度η:速度梯度du/dy为1时,液体内摩擦阻力大小Ø 粘度的单位 a.动力粘度η: 国际单位:常用单位:1 概述§15 滑动轴承 15/23b.运动粘度υ:国际单位:常用单位:注:国标规定,润滑油牌号按40 ℃时运动粘度的平均值确定.例:N100工业齿轮油,40 ℃时运动粘度的平均值为100cSt.2)粘温特性:温度升高、粘度降低3)粘压特性:压力升高、粘度增加 4)油性:油在摩擦表面吸附的能力5)极压性:油膜抗压力破坏的能力转速高、压力小时 选粘度低的油; 转速低、压力大时 选粘度高的油; 较高温度下工作时 用粘度高些的油。
1 概述§15 滑动轴承 16/232.1 失效形式:轴瓦的胶合、磨损2.2 设计准则:要求边界油膜具有足够的强度,保证油膜存在,减少轴瓦材料的磨损 (1)限制平均压强:p0n=nw3 液体动压润滑的基本原理。