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第十二章.滑动轴承
第十二章 滑动轴承 §12—1 概述 * * 滑动轴承、滚动轴承 一、滑动轴承类型 径向轴承(向心轴承)(受Fr) 止推轴承(推力轴承)(受Fa) 按承载: 按润滑状态:流体润滑轴承、非流体润滑轴承、无润滑轴承 二、滑动轴承的特点 三、应用 §12—2 径向滑动轴承的主要类型 一、径向滑动轴承 特点:1)结构简单、成本低 2)轴套磨损后,间隙无法调整 3)装拆不便(只能从轴端装拆) 适于低速、轻载或间隙工作的机器。 如图,由轴承座、整体轴套、油孔等组成 1、整体式径向滑动轴承 2、剖分式径向滑动轴承 3、自动调心式径向滑动轴承 四、调隙式径向滑动轴承 图例 4、调隙式径向滑动轴承 二、止推滑动轴承 §12—3 滑动轴承的材料 一、滑动轴承的材料 主要失效形式:磨损和胶合、疲劳破坏、挂伤、腐蚀 1、对轴承材料的要求 2、常用材料 金属材料: 1)铸铁 2)轴承合金 3)铜合金 4)铝基合金 多孔质金属材料(粉末冶金) 非金属材料——塑料、橡胶 一、轴瓦的形式与结构 剖分式轴瓦 整体式轴瓦 §12—4 滑动轴承的轴瓦结构 二、轴瓦的定位 三、油孔、油槽 油孔、油槽开设原则 : 1、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 2、油槽(沟)开在非承载区,否则会降低油膜的承载能力 3、油槽轴向不能开通,以免油从油槽端部大量流失 4、水平安装轴承油槽开半周,不要延伸到承载区,全周油槽应开在靠近轴承端部处。 §12—5 滑动轴承的润滑 一、润滑剂的选择 工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境 1、润滑油(表12-4) (1)压力大、温度高、载荷冲击变动大 ——粘度大的润滑油 (2)滑动速度大 ——粘度较低的润滑油 (3)粗糙或未经跑合的表面 ——粘度较高的润滑油 2、润滑脂 (表12-3) 3、固体润滑剂 (MoS2 二、润滑方法 1、油润滑 连续供油: 间歇供油: 油壶或油枪 1 滴油润滑 2 绳芯润滑 3 油环润滑 4 浸油润滑 5 压力循环润滑 2、脂润滑 旋盖式油脂杯、黄油枪 §12—6 非全液体润滑滑动轴承的计算 维持边界油膜不受破坏 一、径向滑动轴承 1、限制平均比压P 目的:防止过度磨损 2、限制轴承的p、v值 目的:限制轴承的温升,防止胶合 3、限制滑动速度v 目的:避免由于v过高而引起轴瓦加速磨损 二、推力滑动轴承 限制轴承平均比压p和pvm值 §12—8 流体动力润滑基本方程 一、流体动力润滑基本方程 左右向压应力 上下面剪切应力 由x方向的力平衡条件,得 代入牛顿粘性流体定律: y 0 时,u v ; y h 时,u 0, 得积分常数c1、c2 不计侧漏,沿x方向,任一截面单位宽度的流量为 p pmax处油膜厚度为h0,流量: 一维雷诺流体动力润滑方程 二、油楔承载机理 油压的变化:润滑油的粘度、 表面滑动速度、油膜厚度 全部油膜压力之和即为油膜的承载能力 油膜呈收敛楔形,油楔内各处油压都大于入口和出口处的压力,产生正压力以支承外载 两滑动表面平行。平行油膜各处油压与入口、出口处相等,不能产生高于外面压力的油压支承外载。 形成流体动力润滑的必要条件 : (1)相对运动两表面必须形成一个收敛楔形 间隙 (2)被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度vs,其运动方向必须使润滑从大口流进,小口流出。 (3)润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。 三、径向滑动轴承的承载能力计算 1、几何关系 直径间隙: 半径间隙: 相对间隙: 偏心距: 偏心率: 油膜角: 轴承包角: 偏位角: 任意位置的油膜厚度 1)压力最大处油膜厚度 2)油膜最小厚度hmin 2、油膜承载能力 和索氏数CP 极坐标形式的雷诺方程 从压力区起始角 至任意角 进行积分,得任意角处的压力 再求压力在外载荷方向上的分量 油膜能承受的沿外载荷方向单位宽度的承载力F1 上式乘以轴承宽度B,代入r d/2,得到轴承不考虑端泄设时的油膜承载力F,经整理得: 3、最小油膜厚度hmin hmin不能小于轴颈与轴瓦表面微观不平度之和 上式与流体动力润滑的三个必要条件 ——流体动力润滑的充分必要条件 四、热平衡计算 润滑油平均温度tm 为保证承载要求tm 75℃
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