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1、外外圆圆磨磨床床砂砂轮轮架架第八章第八章 滑动轴承设计滑动轴承设计一、滑动轴承的类型及其结构型式一、滑动轴承的类型及其结构型式1. 类型类型 按承载分按承载分 按摩擦状态分按摩擦状态分向心滑动轴承向心滑动轴承推力滑动轴承推力滑动轴承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非液体摩擦滑动轴承动压轴承动压轴承静压轴承静压轴承推力轴承推力轴承向心轴承向心轴承滚动轴承滚动轴承Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械
2、考研必备之机械设计08滑动轴承设计2. 滑动轴承的摩擦状态滑动轴承的摩擦状态 完全液体摩擦完全液体摩擦 边界摩擦边界摩擦 干摩擦干摩擦润滑油膜将摩擦表面完全隔开，只存润滑油膜将摩擦表面完全隔开，只存在液体分子间的摩擦在液体分子间的摩擦润滑油膜部分地将摩擦表面隔开，部润滑油膜部分地将摩擦表面隔开，部分摩擦表面仍可直接接触分摩擦表面仍可直接接触摩擦表面间没有任何物质的摩擦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、半干摩擦并边界摩擦常与半液体摩擦、半干摩擦并存，通称非液体摩擦存，通称非液体摩擦Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .N
3、ET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计 向心轴承向心轴承剖分式剖分式整体式整体式间隙可调式间隙可调式自动调心式自动调心式结构简单结构简单安装困难安装困难间隙不可调间隙不可调结构较繁结构较繁间隙可调间隙可调广泛采用广泛采用3. 结构型式结构型式Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计0
4、8滑动轴承设计 推力轴承推力轴承实心式实心式空心式空心式单环式单环式多环式多环式中间比压大中间比压大Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计4. 滑动轴承和滚动轴承的适用场合滑动轴承和滚动轴承的适用场合支承精度不高支承精度不高支承精度特别高支承精度特别高支承精度中等支承精度中等非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液体摩擦滑动轴承滚动轴承滚动轴承高速高速 重载重载 冲击
5、、振动载荷冲击、振动载荷低速低速 低载低载中等载荷中等载荷受径向尺寸限制受径向尺寸限制曲轴轴承曲轴轴承非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液体摩擦滑动轴承滚动轴承滚动轴承滑动轴承滑动轴承滑动轴承零件少滑动轴承零件少油膜的缓冲和阻尼作用油膜的缓冲和阻尼作用滚动轴承寿命大为降低滚动轴承寿命大为降低滚动轴承造价高滚动轴承造价高特殊特殊场合场合精度精度载荷载荷Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之
6、机械设计08滑动轴承设计二、轴瓦的材料与结构二、轴瓦的材料与结构(1) 基本要求基本要求耐磨性耐磨性磨损少磨损少减摩性减摩性摩擦系数小摩擦系数小其他要求：其他要求：抗胶合性抗胶合性跑合性跑合性耐腐蚀性耐腐蚀性强度强度 (2) 常用材料常用材料 铸铁铸铁轻载、低速的轴瓦材料轻载、低速的轴瓦材料 轴承合金轴承合金 (巴氏合金巴氏合金)锡基锡基铅基铅基锑、铜硷金属硬粒锑、铜硷金属硬粒锡基体或铅基体锡基体或铅基体综合性能好综合性能好机械强度较低机械强度较低价昂价昂轴承合金浇铸在钢或轴承合金浇铸在钢或铸铁的轴瓦基体上铸铁的轴瓦基体上 铜合金铜合金锡青铜锡青铜 中速、中载或重载中速、中载或重载铝青铜铝青铜
7、 低速重载低速重载铅青铜铅青铜 高速重载高速重载1. 轴瓦的材料轴瓦的材料Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计 粉末冶金粉末冶金铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成多孔性存油多孔性存油用于载荷平稳、低速和加油不便场合用于载荷平稳、低速和加油不便场合 非金属材料非金属材料塑料、橡胶、尼龙等塑料、橡胶、尼龙等摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、摩擦系数小、耐磨、
8、耐腐蚀、承载低、热变形大热变形大2. 轴瓦的结构轴瓦的结构(1) 轴瓦的结构要素轴瓦的结构要素油孔油孔油沟油沟壁厚壁厚定位唇定位唇油室油室定位唇：防止轴瓦在轴承中移动定位唇：防止轴瓦在轴承中移动壁厚壁厚油孔和油沟：将油引入轴承油孔和油沟：将油引入轴承油室：存油油室：存油(2) 结构型式结构型式整体式整体式剖分式剖分式Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计三、滑动轴承的润滑三、滑动轴
9、承的润滑1. 润滑油润滑油(1) 粘度粘度流体抵抗变形的能力称为粘度，以流体内摩擦阻力表示流体抵抗变形的能力称为粘度，以流体内摩擦阻力表示平行板间油的层流流动平行板间油的层流流动贴近静止扳的油层速度贴近静止扳的油层速度各油层以不同速度各油层以不同速度移动移动贴近移动扳的油层速度贴近移动扳的油层速度油层间剪应力油层间剪应力与油层速度梯度与油层速度梯度成正比成正比( 粘性流体粘性定律粘性流体粘性定律)比例常数，即动力粘度比例常数，即动力粘度Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 200
10、4-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计温度温度压力压力粘度粘度粘度粘度(2) 常用润滑油常用润滑油润滑油牌号润滑油牌号一般为一般为40 C时时运动粘度运动粘度的平均值的平均值查得运动粘度查得运动粘度再用公式再用公式转换为动力粘度转换为动力粘度(3) 润滑油的选择润滑油的选择外载大外载大 难形成油膜难形成油膜 选粘度高的油选粘度高的油速度高速度高 摩擦大摩擦大 选粘度低的油选粘度低的油温度高温度高 油变稀油变稀 选粘度高的油选粘度高的油比压大比压大 油易挤出油易挤出 选粘度高的油选粘度高的油( ( 用于流体动力学计算用于流体动力学计算 )
11、)( (润滑油的粘度润滑油的粘度) )动力粘度动力粘度运动粘度运动粘度Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计2. 润滑脂润滑脂钙基钙基抗水性好、耐热性差、价廉抗水性好、耐热性差、价廉钠基钠基抗水性差、耐热性好、防腐性较好抗水性差、耐热性好、防腐性较好锂基锂基抗水性和耐热性好抗水性和耐热性好铝基铝基抗水性好、有防锈作用、耐热性差抗水性好、有防锈作用、耐热性差主要指标主要指标针入性：表
12、征润滑脂稀稠针入性：表征润滑脂稀稠润滑脂越稠润滑脂越稠滴点：润滑脂受热后开始滴落的温度，表征耐高温的能力滴点：润滑脂受热后开始滴落的温度，表征耐高温的能力润滑脂工作温度一般应低于滴点润滑脂工作温度一般应低于滴点20 30 C针入性针入性承载承载摩擦阻力摩擦阻力Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计四、非液体摩擦滑动轴承的设计四、非液体摩擦滑动轴承的设计1. 失效形式及计算准则失效形
13、式及计算准则设计准则设计准则失效形式失效形式磨损磨损防止过度磨损防止过度磨损发热引起胶合发热引起胶合防止胶合防止胶合单位面积摩擦功率单位面积摩擦功率比压比压小、油难挤出、润滑好小、油难挤出、润滑好速度速度大、磨损大大、磨损大Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计压强压强向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承速度速度向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承油沟引起接触油沟引起接触面积减小系数面积减
14、小系数Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计2. 设计步骤设计步骤(1) 选择轴承结构型式及材料选择轴承结构型式及材料(2) 初定轴承基本型式和参数初定轴承基本型式和参数选择宽径比选择宽径比承载承载散热性散热性油温油温(3) 校核计算校核计算(4) 选择轴承的配合选择轴承的配合(5) 选择润滑剂和润滑装置选择润滑剂和润滑装置Evaluation only.Created with
15、Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计五、液体摩擦动压向心滑动轴承的设计五、液体摩擦动压向心滑动轴承的设计1. 压力油膜形成的原理压力油膜形成的原理轴颈和轴瓦同心时轴颈和轴瓦同心时两平行板的摩擦状况两平行板的摩擦状况轴颈和轴瓦偏心时轴颈和轴瓦偏心时两倾斜板的摩擦状况两倾斜板的摩擦状况Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 20
16、04-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计(1) 两平行板两平行板(2) 两倾斜板两倾斜板层与层间靠内摩擦阻力层与层间靠内摩擦阻力(粘性粘性)带动前进带动前进油层间压力无变化，平行板间润滑油不产生压力油层间压力无变化，平行板间润滑油不产生压力沿沿方向按线性变化方向按线性变化润滑油不可压缩润滑油不可压缩“拥挤拥挤”形成压力形成压力油的粘性和压力的油的粘性和压力的作用，改变了油层作用，改变了油层速度变化规律速度变化规律Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client P
17、ro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计2. 液体动压润滑的基本方程液体动压润滑的基本方程假设假设油按层状流动油按层状流动忽略压力、温度的影响忽略压力、温度的影响油不可压缩油不可压缩油层在油层在Z Z方向无流动方向无流动一维雷诺方程一维雷诺方程Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计讨论之一：讨论之
18、一：液体摩擦形成的条件液体摩擦形成的条件由由(1) 两工作表面必须形成收敛的楔形间隙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，两工作表面必须有一定的相对运动， 且且 v 方向是从大口道小口方向是从大口道小口(3) 间隙中必须连续充满具有一定粘度的润滑油间隙中必须连续充满具有一定粘度的润滑油若若则则无粘度无粘度各油层无速度各油层无速度两板间油无流动两板间油无流动不能形成油膜压力不能形成油膜压力Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 A
19、spose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计讨论之二：讨论之二：向心滑动轴承动压油膜形成过程向心滑动轴承动压油膜形成过程(1) 停车停车(2) 启动启动金属直接金属直接接触接触摩擦力使摩擦力使轴颈右移轴颈右移油膜压力将轴油膜压力将轴颈托起颈托起其合力将轴颈其合力将轴颈左推左推(3) 随着随着油膜压力将轴油膜压力将轴颈完全托起颈完全托起其合力与外载其合力与外载平衡平衡(4)为工作转速为工作转速油膜压力油膜压力偏心距偏心距 e7-12dongya.swf形成过程形成过程Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.华中科技大学机械考研必备之机械设计08滑动轴承设计
