上海第二工业大学 机械设计8—滑动轴承.ppt

* 第八章 滑动轴承（sliding bearing） §8-1 概述 §8-3 轴瓦结构 §8-2 径向滑动轴承的主要类型 §8-4 滑动轴承的材料 §8-5 不完全液体润滑滑动轴承的条件性计算 §8-6 液体动压润滑径向滑动轴承的计算 §8-1 概 述 一、分类 轴承的作用是支承轴，保证轴的回转精度。 1. 根据轴承工作的摩擦性质分：滑动轴承、滚动轴承 2.根据滑动轴承承载方向分：径向轴承、止推轴承（推力轴承） 3. 根据轴承摩擦状态分: 液体润滑：两表面完全隔开 不完全液体润滑：边界润滑或混合润滑 无润滑：两表面直接接触 对于要求低摩擦的摩擦副，液体润滑是比较理想的状态，维持边界润滑或混合润滑是最低要求。 液体润滑滑动轴承：液体动压轴承、液体静压轴承 二、特点和应用 1．承载能力大，耐冲击； 2．工作平稳，噪音低； 3．结构简单，径向尺寸小； 4．起动阻力大，润滑、维护较滚动轴承复杂。 1．高速、高精度、重载的场合；如汽轮机、机床等。 2．极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 4．受冲击与振动的场合；如轧钢机。 3．结构上要求剖分的场合；如曲轴用轴承。 特点 应用 §8-2 径向滑动轴承的主要类型 结构简单，成本低，但间隙无法补偿，且只能从轴端装入，适用低速、轻载或间歇工作的场合。无法用于曲轴。 二、对开式（剖分式） 一、整体式 三、调心式 特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。 适用于轴的刚度较小或B/D1.5(宽径比) 注：调心式轴承必须成对使用。 §8-3 轴瓦结构 一、轴瓦的形式和结构 按构造分　类 整体式（又称轴套） 剖分式 按材料分　类 单材料 多材料 如黄铜，灰铸铁等制成的轴瓦。 以钢、铸铁或青铜作轴瓦基体，在其表面浇铸一层或两层很薄的减摩材料（称为轴承衬）。 轴承衬的厚度很小，通常不超过 6 mm。 整体轴套 卷制轴套 厚壁轴瓦 二、油孔和油槽（沟） 注意： 油沟、油孔：不能开在油膜承载区，否则，承载能力↓ 油沟长度≈0.8B（轴瓦宽度），即不能开通，否则漏油。 §8-4 滑动轴承的材料 轴承材料——轴瓦和轴承衬材料 主要失效：磨损，其次是强度不足引起的疲劳破坏等。 一、材料要求 1. 良好耐磨性、减摩性及磨合性（跑合性） 2. 足够的强度、塑性、嵌入性、顺应性 3. 耐腐蚀性 4. 导热性好、线膨胀系数小 5. 工艺性 6. 经济性 哇，要求好高啊！ 二、常用材料 金属材料: 轴承合金（巴氏合金1839年美国巴比特）作为轴承衬、铜合金、 铝基合金（前景看好）、灰铸铁、耐磨铸铁等。 粉末冶金材料：铁基和铜基，有自润滑性。 非金属材料：工程塑料（酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯、橡胶等) §8-5 不完全液体润滑滑动轴承的条件性计算 （只介绍径向轴承） 关键是保证摩擦表面形成一层边界油膜，采用条件计算。 一、限制轴承的平均压强P（比压） P = Fr /Bd ≤ [P] 式中： Fr — 径向载荷（N ) B —轴承宽度（mm），d —轴径（mm） [P]— 轴瓦材料的许用压力（MPa ) 二、限制轴承Pv 值 Pv = Frn/19100B ≤ [Pv] 式中：n — 轴颈转速（r/min） 限制轴瓦的工作温度，防止胶合。 防止P过高，油被挤出，产生 “过度磨损” 三、限制滑动速度v v = ?dn/60x1000 ≤ [v] 这是为什么？ 例：某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知轴径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuSn10P1，试求其可以承受的最大径向载荷Frmax 。 解： 由表12-2查得：[P]= 15 MPa， [Pv]= 15 MPa.m/s P = Fr /Bd≤ [P] Pv = Fr n/19100B≤ [Pv] 得Fr ≤ [Pv]19100B/n = 15x19100x200/300 = 191000 N 则 Frmax = 191000 N §8-6 液体动压润滑径向滑动轴承的计算 1）两表面必须能形成收敛的楔形间隙； 3）两表面之间必须有一定的相对运动速度。 2）两表面之间必须连续充满具有一定粘度的液体； 形成液体动压润滑的条件： 一、动力润滑状态的建立：三阶段 1）起动阶段。 2）不稳定润滑阶段，轴瓦摩擦力作用下“爬坡”。 3）液体动力润滑阶段，n足够大，轴颈中心O’向轴承中心O漂移。 主要内容：承载能力 最小油膜厚度 热平衡 无外部压力源，油膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。 二、几何关系和承载能力 1. 几何关系 1）直