兰州理工大学机电工程学院机械设计基础课件 滑动轴承.ppt

* 第15章 滑动轴承 §15-1 摩擦状态 §15-2 滑动轴承的结构型式 §15-3 轴瓦及轴承衬材料 §15-5 非液体摩擦滑动轴承的计算 §15-4 润滑剂和润滑装置 §15-6 动压润滑的基本原理 §15-8 静压轴承与空气轴承简介 §15-7 液体动压多油楔轴承简介 1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度； 2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 分类： 滚动轴承 轴承的功用： 滑动轴承 应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用滑动轴承。 优点多，应用广 用于高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合。 1. 干摩擦 固体表面直接接触，因而 不用许出现干摩擦！ 2. 边界摩擦 §15-1 摩擦状态 →功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦 运动副表面有一层厚度1 μm的薄油膜，不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰部分仍将相互搓削。 比干摩擦的磨损轻，f ≈ 0.1 ~ 0.3 v 有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。 3. 液体摩擦 摩擦和磨损极轻，f ≈ 0.001 ~ 0.01 v v v f ηn/p o 在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。 边界摩擦 混合摩擦 液体摩擦 摩擦特性曲线 称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。 η-动力粘度，p-压强 ，n-每秒转数 一、 向心滑动轴承 组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。 §15-2 滑动轴承的结构型式 整体式向心滑动轴承 剖分式向心滑动轴承 榫口 螺纹孔 轴承座 轴承 轴承座 轴承盖 联接螺栓 剖分轴瓦 薄壁轴瓦 轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。 进油孔 油沟 F 厚壁轴瓦 整体轴套 卷制轴套 轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动压油膜，又起冷却作用。 45? 油沟形式 宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数 液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5 B d 作用：用来承受轴向载荷 二、 推力滑动轴承 结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为6~12。 ---倾角固定，顶部预留平台， 类型 固定式 可倾式 用来承受停车后的载荷。 ---倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。 F F 巴氏合金 绕此边线自行倾斜 F 材料要求： §15-3 轴瓦及轴承衬材料 1）摩擦系数小； 2）导热性好，热膨胀系数小； 3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强； 4）有足够的机械强度和塑性。 能同时满足这些要求的材料是难找的，但应根据具体情况主要的使用要求。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一起，性能上取长补短。 轴承衬 一、轴承合金（白合金、巴氏合金） 1）锡锑轴承合金 优点： f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、重载的轴承。 2）青铜 缺点：价格贵、机械强度较差； 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。 工作温度：t120℃ 由于巴式合金熔点低 优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。 缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。 铝青铜 铅青铜 锡青铜 →中速重载 →中速中载 →低速重载 3）具有特殊性能的轴承材料 含油轴承： 用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组织，可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。 橡胶轴承：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳，可用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。 塑料轴承：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大， 油自动进入摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油，可使用较长时间。 铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。 缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此 缺陷，可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。 表15-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能 材料及其代号 铸锡锑轴承合金 ZSnSb11Cu6 铸铅锑轴承合金 ZPbSb16Sn16Cu2 铸锡青铜 ZCuSn10P1 铸锡青铜 ZCuSn5Pb5Zn5 铸铝青铜 ZCuAl