8滑动轴承（新）.ppt

8．1．1 摩擦与磨损 1 整体式 3 调心滑动轴承 8．2．2 轴承材料和轴瓦结构 滑动轴承的失效形式 磨粒磨损； 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。 轴承合金 主要是锡、铅、锑、铜的合金，具有良好的减摩性和抗胶合能力，顺应性、嵌入性和跑合性也很好，但强度低、硬度低、价格高，不能单独制成轴瓦，只能作为轴承衬材料使用。主要用于重载和中、高速的工作场合。 铜合金 它是铜与锡、铅、锌、铝的合金，是广泛使用的轴承材料。铜合金分青铜和黄铜两类。 铜合金具有较高的强度和较好的减摩性和耐磨性，但顺应性、嵌入性和跑合性不如轴承合金。 青铜的减摩性和耐磨性比黄铜好，故是最常用的轴承材料。 青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种，其中锡青铜的减摩性、耐磨性和抗腐蚀性能最好，适用于中速、重载的场合。铅青铜具有较高的抗胶合能力和冲击强度，适用于高速、重载的场合。铝青铜的强度和硬度都较高，适用于低速、重载的场合。黄铜适用于低速、中载的场合。 铸铁 铸铁包括普通灰铸铁或加有镍、铬、钛等合金成分的耐磨铸铁和球墨铸铁，铸铁具有一定的减摩性和耐磨性，价格低廉，易于加工；但塑性、顺应性、嵌入性差，故适用于轻载、低速和不受冲击的场合。 粉末冶金材料 粉末冶金材料是指金属粉末经压制和烧结而成的多孔结构材料，该材料制成的轴承工作前经热油浸泡，使孔隙内充满润滑油，又称含油轴承，具有自润滑作用。 工作时由于热膨胀以及轴颈转动的抽吸作用，使油自动进入润滑表面；不工作时因毛细管作用，油被吸回轴承内部，若能定期浸油，效果更佳。这种材料耐磨性好，价格比青铜低，但强度较差，故适用于不便加油的中低速、平稳无冲击载荷的场合。 非金属材料 非金属材料主要有塑料、石墨、陶瓷、木材和橡胶等。塑料轴承的塑性、跑合性、耐腐蚀性、耐磨性好，具有一定的自润滑作用；但其导热性差，所以要注意冷却，可用于不宜使用润滑油的机器中。 橡胶轴承是用硬化橡胶制成，由于橡胶弹性大，所以可用于有振动的机器，也用于水润滑且有灰尘或泥沙的场合。 2、轴瓦结构 轴瓦结构 （2 ）运动粘度 3.润滑剂的选择 润滑剂选用的基本原则是：在低速、重载、高温、间隙大的情况下，应选用粘度较大的润滑油；而在高速、轻载、低温、间隙小的情况下应选粘度较小的润滑油。润滑脂主要用于速度低、载荷大、不需经常加油、使用要求不高或灰尘较多的场合。气体、固体润滑剂主要用于高温、高压、防止污染等一般润滑剂不能适用的场合。 一、流体动力学基本方程 单油楔向心动压轴承设计计算 4、 和图8.24求出x 5由x求 和 ,进而求出 6 、计算 ( 讨论) 7、 由 选配合 8、 计算最小油膜厚度hmin,确定粗糙度 流体动力学基本方程 整理后得： 一维雷诺方程 不计侧漏，沿x方向，任一截面单位宽度的流量Q为 当p=pmax 时 处油膜厚度为h0， 流量： 二 流体动压润滑的承载机理 若B板静止不动，Ａ板以速度Ｖ移动,板间各流层的速度呈三角形分布，两板间的油量保持不变 1）当两板平行时 油膜无承载能力 ２）当两板倾斜时 油膜具有承载能力 移动件的运动方向是由间隙大的方向移向间隙小的方向 假设油不可压缩板宽无穷大 产生油压p 入口处流速呈凹形抛物线 出口处流速呈凸形抛物线 必有一处流速呈直线 1）相对运动的两表面间必须形成楔形间隙； 形成动力润滑的必要条件： 3）润滑油须有一定的粘度，供油要充分。 2）被油膜分开的两表面须有一定的相对滑动速度，其方向应保证润滑油由大口进，从小口出； 三、流体静力润滑 动压轴承的油膜形成 8．4．2液体动力润滑径向滑动轴承的计算 起动阶段 不稳定润滑阶段 动力润滑阶段 a）起动阶段:　 直径间隙:Δ=D-d,半径间隙:δ=R-r。无论向哪边转,均可形成收敛油楔。 b) 不稳定润滑阶段:　 “爬坡”,润滑不稳定(半液体摩擦)。 c) 流体动力润滑阶段: n足够大,轴颈中心逐渐向轴承中心漂移。  一 动压轴承的油膜形成 二、径向滑动轴承的几何关系和承载能力 1、几何关系 直径间隙： 半径间隙： 相对间隙： 偏心距： 偏心率： 表偏心程度 与流体动力特性有关 根据余弦定律可得 任意位置的油膜厚度 1）压力最大处油膜厚度h0 2）油膜最小厚度hmin hmin = 2、油膜承载能力 得到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 ——(无限宽轴承) 将上式乘以轴承宽度B