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§10-5 滑动轴承及其润滑状态 §10-6 滑动轴承的典型结构、材料与润滑 §10-7不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 第十章 轴 承 滑动轴承概述1 滑动轴承概述 轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。 1．能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。 2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。 3．具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。 根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。 一、轴承应满足如下基本要求： 二、轴承的分类 根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。 　　　　　　　　　　 (或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。 根据润滑状态，滑动轴承可分为：不完全液体润滑滑动轴承。 　　　　　　　　　　　　　　　完全液体润滑滑动轴承。 滑动轴承概述 滑动轴承概述 四、滑动轴承设计内容 三、滑动轴承的特点 　　滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应用。但是在以下场合，则主要使用滑动轴承： １．工作转速很高，如汽轮发电机。 ２．要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。 ３．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。 ４．特重型的载荷，如水轮发电机。 ５．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。 ６．在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。 ７．径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。 轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择；轴承的结构参数设计； 润滑剂及其供应量的确定；轴承工作能力及热平衡计算。 　　1785年，法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦，提出摩擦理论。后来又有人提出分子吸引理论和静电力学理论。1935年，英国的鲍登等人开始用材料粘附概念研究干摩擦，1950年，鲍登提出了粘附理论。 摩 擦2 摩 擦 五、 ４种滑动摩擦状态 （详细介绍） １. 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。 ２. 边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。 （详细介绍） 摩 擦3 摩 擦 ４．混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。 ３．流体摩擦是指摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小，且不会有磨损产生，是理想的摩擦状态。 　　边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称为不完全液体摩擦。 　　随着科学技术的发展，关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究领域，形成了微－纳米摩擦学理论，引发出许多新的概念，比如提出了超润滑的概念等。从理论上讲，超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦状态，但在实际研究中，一般认为摩擦系数在0.001量级（或更低）的摩擦状态即可认为属于超润滑。关于这方面的研究也是目前微－纳米摩擦学研究的一个重要方面，同学们应对此给予关注。 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算1 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 一、流体动力润滑基本方程的建立 　　对流体平衡方程（Navier－Stokes方程）作如下假设，以便得到简化形式的流体动力平衡方程。这些假设条件是 ： ◆ 流体为牛顿流体，即 。 ◆ 流体的流动是层流，即层与层之间没有物质和能量的交换； ◆ 忽略压力对流体粘度的影响，实际上粘度随压力的增高而增加； ◆ 略去惯性力及重力的影响，故所研究的单元体为静平衡状态或匀速直线　运动，且只有表面力作用于单元体上； ◆ 流体不可压缩，故流体中没有“洞”可以“吸收”流质； ◆ 流体中的压力在各流体层之间保持为常数。 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算2 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 　　在以上假设下，从两平板所构成的楔形空间中，取某一层液体的一部分作为单元体，通过建立平衡方程和给定边界条件，可得一维雷诺方程： 流体动力润滑的必要条件是： ◆ 相对运动的两表面间构成楔形空间。 ◆ 楔形空间中充满具有粘性的液体。 ◆ 两板相对运动的结果，应使液体在粘性力的作用下由楔形空间的大端 　流向楔形空间的小端 。 详细推导 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算3 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 二、径向滑动轴承形成流体动力润滑时的状态 ◆ 轴承的孔径D和轴颈的直径d名义尺寸相等；直径间隙Δ是公差形成的。 ◆ 轴颈上作用的液体压力与F相平衡，在与F垂直的方向，合力为零。 ◆ 轴颈最终的平衡位置可用φa和偏心距e来表示。 ◆ 轴承工作能力取决于hlim，它与η、ω、Δ和F等有关，应保证hlim≥[h]。 初　始　状　态 稳定工作状态 演示 径向滑动轴承的典型结构1 滑动轴承的典