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机械设计 第九章 滑动轴承 * 第九章 滑动轴承 §1 概述 §2 滑动轴承的主要类型 §3 轴瓦结构 §4 滑动轴承材料 §5 滑动轴承的条件性计算 §6 液体动力润滑的基本方程式 §7 液体动力润滑径向轴承的计算 §1、概述 一、分类 1、根据轴承工作的摩擦性质分 滑动(摩擦)轴承 滚动(摩擦)轴承 2、根据承载方向分 径向轴承 推力轴承 边界摩擦：极限状态、边界膜作用； 液体摩擦：两表面完全隔开； 非液体摩擦（混合摩擦）：部分固体凸峰接触； 3、根据轴承摩擦状态分（p58，图4.1） 干摩擦：两表面直接接触； 干摩擦 液体摩擦 边界摩擦 对于要求低摩擦的摩擦副，液体摩擦是比较理想的的状态，维持边界摩擦或混合摩擦是最低要求； 对于要求高摩擦的摩擦副，则希望处于干摩擦状态或边界摩擦状态。 摩擦：一物体与另一物体直接接触，当两者间有运动或有运动趋势时，接触表面要产生切向阻力（即摩擦力），这种现象成为摩擦。 磨损：使摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。 单位时间里的磨损量称为磨损率。 二、液体润滑滑动轴承按油膜形成原理 1、静压轴承 2、流体动压润滑轴承 无外部压力源，油膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。 三、特点及应用场合 1、寿命长、宜于高速； 2、耐冲击、振动；油膜吸振作用； 3、结构简单，可用于曲轴； 4、承载能力高（重载） 缺点：起动阻力大，润滑、维护较滚动轴承复杂。 外部一定压力的流体进入摩擦面，建立压力油膜。 四、润滑油主要特性 1、粘度：流体抵抗变形能力，衡量流体内摩擦阻力大小的指标。 粘度↑—— 摩擦力↑——发热↑ η——动力粘度 Pa·s（泊P） 2、（润滑剂）油性 油吸附于摩擦表面的性能，边界润滑取决于油的吸附能力。 工业上常用运动粘度： （斯St） P73 对于层流（牛顿流体）： 3、粘度的测定 3种方法——3种单位 ?动力粘度 ?(绝对粘度） ?运动粘度 ?: 流体动力粘度与同温度下流体密度的比值。 ?恩氏粘度 ? Et ——相对粘度 1 Pa.s = 1 N.s / m2——国际单位制 P(泊) ——物理单位 1 Pa.s = 10 P 1P= 100 cP ? = ?( Pa.s) / ? (kg/m3 ) m2 /s ? t ? c = 0.0064 ? Et –0.0055 / ? Et 常用斯St 1St = 1 cm2 /s = 100 cSt 转速高、压力小时，油的粘度应低一些； 反之，粘度应高一些。 高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。 4、选择原则 五、润滑脂 ◆ 特　　点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜， 承载能力大，但性能不稳定，摩擦功耗大 。 ◆ 适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载、 温度变化不大 以及作摆动运动的 轴承中。 ◆ 性能指标：　针入度和滴点。 §2、滑动轴承的主要类型 一、整体式 结构简单、磨损后无法调整轴承间隙，装拆不便。 用于：低速、轻载的间歇工作场合，无法用于曲轴 二、剖分式 特点于整体式相反。 （宽径比）时，采用。 三、自动调心轴承 §3、轴瓦结构 按构造分　类 整体式 对开式 减摩材料——轴承衬 按材料分　类 单金属 多金属 按加工分　类 铸造 轧制 轴承衬 整体式轴瓦 剖分式轴瓦 轴瓦上开设油孔和油沟 油孔：供应润滑油； 油沟：输送和分布润滑油； 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。 注意： §4、滑动轴承材料 轴承材料——轴瓦和轴承衬材料 主要失效：磨损，其次强度不足引起的疲劳破坏等。 一、对材料的要求 1、良好耐磨性、减摩性及磨合性（跑合性） 2、足够的强度、塑性、嵌藏性、顺应性 3、耐腐蚀性 4、导热性好、线膨胀系数小 5、工艺性好 6、经济性 二、常用材料 1、金属材料——轴承合金（巴氏合金）、青铜等； 3、非金属材料——塑性、橡胶等。 §5、滑动轴承的条件性计算 一、混合摩擦滑动轴承失效形式 胶合、磨损等 设计准则：至少保持在边界润滑状态，即维持边界油膜不破裂。 计算方法：简化计算（条件性计算） 强度低，仅用作轴承衬 2、粉末冶金材料——含油轴承，低速重载，具有自润滑性能。 （多孔结构） 复杂 失 效 形 式 图 例 磨损及胶合 点蚀及金属剥落 1、限制轴承平均压强 F— 径向载荷, N； d— 轴颈直径, mm； B— 轴瓦有效宽度,mm； [p]— 许用压强,Mpa。 目的：防止p过高，油被挤出，产生 “过度磨损”。 2、限制pv值 Mp