第十三章滑动轴承设计课件.ppt

第十三章 滑动轴承设计 §13.1滑动轴承的特点、类型及应用 §13.2 滑动轴承的结构 §13.3 滑动轴承的失效形式及材料 §13.4 非液体滑动轴承设计 §13.5滑动轴承的润滑 润滑的目的主要是减少摩擦，降低磨损，提高轴承效率，同时还有散热冷却、缓冲吸振、密封和防锈的作用。 一、润滑剂及其选择 润滑剂分为润滑油、润滑脂和固体润滑剂三类。 1、润滑油 润滑油是滑动轴承中应用最广的润滑剂，目前使用的润滑油多位矿物油。润滑油最重要的物理性能是粘度，它也是选择润滑油的主要依据。粘度标志着液体流动的内摩擦性能。粘度越大，内摩擦阻力越大，液体的流动性越差。粘度的大小可用动力粘度（又称绝对粘度）或运动粘度来表示。 动力粘度的定义：设长、宽、高各为1cm的液体(如图所示），使两平行平面a和b产生1m/s的相对滑动速度所需的力Ff为1你N，则认为这种液体 图13－17 具有1粘度单位的动力粘度，以η表示，其单位是Ns/m2，或Pas（帕秒）。 运动粘度ν为动力粘度η与同温度下该液体的密度ρ的比值表示的粘度，其单位为m2/s，该单位偏大，工程上多用mm2/s，即cSt(厘斯)。 工业上多用运动粘度标定润滑油的粘度。根据国家标准，润滑油产品油牌号一般按40oC时的运动粘度平均值来划分，我们需要时可以查阅相关手册或资料参考选择。 2、润滑脂 润滑脂是在润滑油中添加稠化剂（如钙、钠、铝、锂等金属）后形成的胶状润滑剂。因为它稠度大，不宜流失，所以承载能力较大，但它的物理、化学性质不如润滑油稳定，摩擦功耗也大，故不宜在温度变化大或高速条件下使用（一般在轴承相对滑动速度低于1～2m/s时或不便注油的场合使用）。 目前使用最多的是钙基润滑脂，它有耐水性，常用于60oC以下的各种机械设备中的轴承润滑。钠基润滑脂可用于115～145oC以下，但抗水性较差。锂基润滑脂性能优良，抗水性好，在－20～150oC范围内广泛使用，可以代替钙基、钠基润滑脂。 3、固体润滑剂 常用的固体润滑剂有石墨和二硫化钼。在滑动轴承中主要以粉剂加入润滑油或润滑脂中，用于提高其润滑性能，减少摩擦损失，提高轴承使用寿命。尤其高温、重载下工作的轴承，采用添加二硫化钼的润滑剂，能获得良好的润滑效果。 二、润滑方法和润滑装置 为了保证轴承良好的润滑状态，除了合理选择润滑剂之外，合理选择润滑方法和润滑装置也是十分重要的。 1）润滑油：润滑油的润滑方法有间歇供油和连续供油两种。 间歇供油有手工油壶注油和油杯注油供油。这种方法只适用于低速不重要的轴承或间歇工作的轴承。 对于重要的轴承必须采用连续供润滑，连续供油方法及装置主要有以下几种 （2）刮伤 进入轴承间隙的硬颗粒或轴颈表面粗糙的轮廓峰顶，在轴承上划出线状伤痕，导致轴承因刮伤而失效。 （3）胶合（也称为烧瓦） 当轴承温升过高，载荷过大，油膜破裂时，或在润滑油供应不足的条件下，轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘附和迁移，从而造成轴承损坏，有时甚至可能导致相对运动的中止。 （4）疲劳剥落 在载荷反复作用下，轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹，当裂纹向轴承衬与衬背结合面扩展后，造成轴承衬材料的剥落。它与轴承衬和衬背因结合不良或结合力不足造成轴承衬的剥离有些相似，但疲劳剥落周边不规则，结合不良造成的剥离周边比较光滑。 （5）腐蚀 润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对轴承材料有腐蚀性，特别对制造铜铝合金中的铅，易受腐蚀而形成点状剥落。氧对锡基巴氏合金的腐蚀，会使轴承表面形成一层由SnO2和SnO混合组成的黑色硬质覆盖层，它能擦伤轴颈表面，并使轴承间隙变小。此外，硫对含银或铜的轴承材料的腐蚀，润滑油中水分对铜铅合金的腐蚀，都应予以注意。 以上列举了常见的几种失效形式，由于工作条件不同，滑动轴承还可出现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损伤。从美国、英国和日本三家汽车厂统计的汽车用滑动轴承故障原因的平均比率来看，因不干净或由异物进入而导致故障的比率较大。 故障原因 不干净 润滑油 不足 安装误差 对中不良 超载 腐蚀 制造精 度低 气蚀 其它 比率(%) 38.3 11.1 15.9 8.1 6.0 5.6 5.5 2.8 6.7 二、轴承材料 轴瓦与轴承衬的材料通称为轴承材料。针对以上所述的失效形式，轴承材料性能应着重满足以下主要要求： 1）良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性 减摩性是指材料副具有低的摩擦系数。耐磨性是指材料的抗磨性能（通常以磨损率表示）。抗胶合性是指材料的耐热