《机械设计》 课件 第十二章_滑动轴承.ppt

滑动轴承 概述 径向滑动轴承的主要结构型式 轴瓦的材料和结构 滑动轴承润滑剂的选择 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 其它型式滑动轴承简介 §1 概述 一、轴承的功用和分类 1．功用：用于支承轴，并且实现轴的旋转运动（承受载荷和相对运动） 2．根据摩擦性质分为：滑动摩擦轴承（滑动轴承）和滚动摩擦轴承（滚动轴承）。 二、滑动轴承的分类 1．根据承受载荷分 径向轴承：承受径向载荷，例如直齿轮轴承（Fr）； 止推轴承：承受轴向载荷，例如斜齿轮轴承（Fa）。 2．根据滑动表面的润滑状态 ①液体润滑轴承： ②非液体润滑轴承（边界润滑或混合润滑状态）： ③无润滑轴承： 3．根据液体润滑承载机理 液体动润滑轴承（液体动压轴承）： 液体静压润滑轴承： 本章主要讨论液体动压润滑轴承，工程中一般设计成①或②。 三、滑动轴承的特点和应用 1．优点： ①轴颈与轴瓦靠面接触，可用于承受载荷特殊的情况（重载、振动载荷、冲击载荷等）：内燃机、汽轮机等； ②用于支承刚度要求高的情况：机床； ③用于旋转运动精度高的场合：仪表； ④用于转速特别高的场合：电机； ⑤用于径向尺寸受到限制的场合：（曲轴的轴承） 2．缺点： ①液体动压轴承，设计复杂，结构较繁，在起动和止动时存在非液体摩擦； ②非液体润滑轴承，磨损严重，易出现胶合； ③轴向尺寸较大。 四、设计内容 1）轴承的型式和结构； 2）轴瓦的结构和材料选择； 3）轴承的结构参数； 4）润滑剂的选择和供应； 5）轴承的工作能力及热平衡计算。 §2 径向滑动轴承的主要结构型式 （1）整体式径向滑动轴承 组成 优点 缺点 用途 （2）剖分式径向滑动轴承 组成、特点与用途 （3）自动调心式径向滑动轴承 组成 特点 用途 （4）间隙可调式径向滑动轴承 组成 特点 用途 §3 轴瓦材料和结构 3.1 轴瓦的材料 滑动轴承的失效形式 磨料磨损 胶合：重载、油膜破裂或润滑不良，产生粘附和迁移； 点蚀（疲劳剥落） 腐蚀 对轴承材料的要求 ①良好的减摩性（摩擦系数低）、耐磨性（抗磨损）和抗咬粘性（耐热性和抗粘附）； ②良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性； ③足够的强度和抗腐蚀能力； ④良好的导热性、工艺性、经济性等。 常用轴承材料 （1）轴承合金（巴氏合金，以锡或铅为基体） 满足①②④要求，价格贵，多用于重载、中高速； （2）铜合金 广泛应用，满足①③④要求，对用于高、中速，中等、重载； （3）铝合金 满足③④要求，要求轴颈淬火； （4）灰铸铁及耐磨铸铁 用于轻载、低速，不受冲击载荷的场合； （5）粉末冶金 （6）非金属材料：塑料、石墨等。 3.2 轴瓦的结构 一、轴瓦的型式和构造 整体式： 剖分式轴瓦：厚壁轴瓦和薄壁轴瓦 二、轴瓦的定位 三、油孔及油槽 目的及原则 ①对液体动压径向轴承 轴向油槽（适用于轴颈单向旋转、载荷变化不大的场合，通常油槽宽度比轴承稍短，防止润滑油从端部大量流失）： 整体式径向轴承：单轴向油槽，开在最大油膜厚度位置，以保证润滑油从压力最小的地方输入轴承； 剖分式径向轴承：双轴向油槽，开在轴承剖分面上。 周向油槽：适用载荷方向变动范围超过1800的场合，开在轴承宽度中部。 ②非液体润滑径向轴承：油孔可开在承载区； ③油槽的宽度≤轴承宽度的80%，油槽尺寸可查手册。 §4 滑动轴承润滑剂的选择 4.1 滑动轴承润滑剂的选择 4.2 润滑方式与供油装置 润滑方式的选择 润滑装置 §5 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 1、失效形式和设计准则 1．失效形式：磨损、胶合 2．设计准则：边界油膜不破裂 通常采用条件性计算（验算）：适用于可靠性要求不高的低速、重载或间歇工作的轴承。 2、径向滑动轴承的计算 已知：轴承所受径向载荷Fr、轴颈转速n及轴颈直径。 设计内容：确定轴承结构、材料等，验算工作能力。 设计步骤 ① 根据工作条件和使用要求，确定轴承的结构型式，选择轴承材料； ② 确定宽径比（B/d，B为轴承宽度）； B/d太小：油易从两端流失，使轴瓦过快磨损； B/d过大：散热差，温升高，易引起轴瓦边缘的局部磨损。一般取B/d≈0.5～1.5。 根据宽径比B/d和d，可确定轴承宽度B，在确定轴承宽度时，还应考虑到机器结构尺寸的限制。 ③ 验算轴承的工作能力 （1）平均压力p的验算