滑动轴承.ppt

图17-19油芯式油杯 图17-12为可倾式止推轴承，其扇形瓦块的倾斜角能随载荷的改变而自行调整，因此性能较为优越。图a由铰支调节瓦块倾角，图b则靠瓦块的弹性变形来调节。可倾瓦的块数一般为6~12，图17-13为扇形块的放大图。 (a) (b) 图17-12可倾瓦止推轴承 图17-13扇形瓦块结构 ? 根据轴承的工作情况，要求轴瓦材料具备以下性能：①摩擦系数小；②导热性好，热膨胀系数小；③耐磨、耐蚀、抗胶合能力强；④要有足够的机械强度和可塑性。 §17-3 滑动轴承材料及润滑 能同时满足上述要求的材料是难找的，但应根据具体情况满足主要实用要求。较常见的是做成双层金属的轴瓦，以便性能上取长补短。在工艺 上可以用浇铸或压合方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层材料通常称为轴承衬。 一、轴承合金（又称白合金、巴氏合金） 常用的轴瓦和轴承衬材料有下列几种。 ? 轴承合金有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。锡锑轴承合金的摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐蚀性好，易跑合，是优良的轴承材料，常用于高速、重载轴承。但价格贵且机械强度较差，只作为轴承衬材料而浇铸在钢、铸铁（图17-14a、b）或青铜轴瓦上(图c)。 (a) (b) (c) 图17-14轴承合金的浇铸方法 用青铜作为轴瓦基体是取其导热性良好。这种轴承合金在110?C开始软化，为了安全，在设计运行时常将温度控制得比110?C低30~40?C。 铅锑轴承合金的各方面性能与锡锑轴承合金相近，但这种材料较脆，不宜承受较大的冲击载荷。一般用于中速、中载的轴承。 青铜的强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于轴承合金。它可以在较高的温度（250?C）下工作。但它可塑性差，不易跑合，与之相配的轴颈必须淬硬。青铜可以单独做成轴瓦。为了节省有色金属，也可将青铜浇铸在钢或铸铁轴瓦内壁上。用作轴瓦材料的青铜，主要有锡磷青铜、锡锌铅青铜和铝铁青铜。在一般情况下，它们分别用于中速重载、中速中载和低速重载的轴承上。 二、青铜 ? 用粉末冶金法(经制粉、成型、烧结等工艺)做成的轴承，具有多孔性组织，孔隙内可以储存润滑油，常称为含油轴承。运转时，轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，因而自动进入滑动表面以润滑轴承。含油轴承加一次油可以使用较长时间，常用于加油不方便的场合。 三、具有特殊性能的轴承材料 在不重要的或低速轻载的轴承中，也常采用灰铸铁或耐磨铸铁作为轴瓦材料。 橡胶轴承具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳，可以用水润滑，常用于潜水泵、砂石清洗机、钻机等有泥沙的场合。 塑料轴承具有摩擦系数低，可塑性、跑合性良好，耐磨、耐蚀，可以用水、油及化学溶液润滑等优点。但它的导热性差，膨胀系数较大，容易变形。为改善此缺陷，可将薄层塑料作为轴承衬材料粘附在金属轴瓦上使用。 表17-2中给出常用轴瓦及轴承衬材料的[p]、[pv]等数据。 ? 轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗，减少磨损，同时还起到冷却、吸振、防锈等作用，轴承能否正常工作，和选用润滑剂正确与否有很大关系。 四、润滑剂 润滑剂分为：①液体―润滑油；②半固体-润滑脂；③固体润滑剂等。 在润滑性能上润滑油一般比润滑脂好，应用最广。润滑脂具有不易流失优点，也广泛使用。固体润滑剂只在特殊场合下使用。 图17-15 牛顿流体流动示意图 润滑油是滑动轴承中应用最广的润滑剂，目前使用的润滑油大部分为矿物油。润滑油最重要的物理性能是粘度，用以描述润滑油流动时的内摩擦性能，它是选择润滑油的主要依据。如图17-15所示，在AB两块平板间充满着润滑油，板B静止不动，而板A以速度V沿x轴运动，由于润滑油与金属表面的吸附作用（润滑油的油性），板A表层的润滑油随板A 1． 润滑油 以同样的速度V运动,而板B表层的润滑油速度为零。即两板间的液体逐层发生了错动，润滑油内存在着层与层间的摩擦切应力τ，根据实验结果，得到下面的关系式： 此式称为牛顿粘性定律。式中，u为油层中任一点的速度；du/dy是该点的速度梯度；比例常数η定义为流体的动力粘度（常简称为粘度）。 粘度是单位面积上的剪应力与单位速度梯度之比，在国际单位制（SI）中，它的单位为N·s/m2或写作Pa·s。但在工程应用中目前仍有部分采用CGS制，动力粘度的单位用Poise，简称泊（P），或泊的百分之一，即厘泊（cP）。 1 P=1 dyn·s/cm2=0.1 N·s/m2=0.1 Pa·s 各种不同流体的动力粘度数值范围很宽。空气的动力粘度为0.02mPa·s，而水的粘度为1 mPa·s。润滑油的粘度范围为2~ 400 mPa·s，熔化的沥青可达700 mPa·s。 在工程中，常常将流体的动力粘度?与其密度?的比值作为流体的粘度，这一