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滑动轴承的设计

§1滑动轴承概述

用于支撑旋转零件(转轴，心轴等)的装置通称为轴承。

按其承载方向的不同，轴承可分为：

径向轴承Radialbearing：轴承上的反作用力与轴心线垂直的轴承称为径向轴

承；

推力轴承Thrustbearing：轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为推

力轴承。

按轴承工作时的摩擦性质不同，轴承可分为：滑动轴承和滚动轴承。

滑动轴承，根据其相对运动的两表面间油膜形成原理的不同，还可分为:流体

动力润滑轴承(简称动压轴承)(Hydrodynamiclubrication)

流体静力润

滑轴承(简称静压轴承)(Hydrostaticlubrication)。本章主要讨论动压轴承。

和滚动轴承相比，滑动轴承具有承载能力高、抗振性好，工作平稳可靠，噪声

小，寿命长等优点，它广泛用于内燃机、轧钢机、大型电机及仪表、雷达、天文望

远镜等方面。

在动压轴承中，随着工作条件和润滑性能的变化，其滑动表面间的摩擦状态亦

有所不同。通常将其分为如下三种状态：

1、完全液体摩擦

完全液体摩擦状态(图8-1a)是指滑动轴承中相对滑动的两表面完全被润滑油膜

所隔开，油膜有足够的厚度，消除了两摩擦表面的直接接触。此时，只存在液体分

子之间的摩擦，故摩擦系数很小(f=0.001～0.008)，显著地减少了摩擦和磨损。

2、边界摩擦

当滑动轴承的两相对滑动表面有润滑油存在时，由于润滑油与摩擦表面的吸附

作用，将在摩擦表面上形成一层极薄的边界油膜(图8-1b)，它能承受很高的压强而

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不破坏。边界油膜的厚度比一微米还小，不足以将两摩擦表面分隔开，所以，相对

滑动时，两摩擦表面微观的尖峰相遇就会把油膜划破，形成局部的金属直接接触，

故这种状态称为边界摩擦状态。一般而言，边界油膜可覆盖摩擦表面的大部分。虽

它不能像完全液体摩擦完全消除两摩擦表面间的直接接触，却可起着减轻磨损的作

用。这种状态的摩擦系数f=0.008～0.01。

3、干摩擦

两摩擦表面间没有任何物质时的摩擦称为干摩擦状态(图8-1c)，在实际中，没

有理想的干摩擦。因为任何金属表面上总存在各种氧化膜，很难出现纯粹的金属接

触(除非在洁净的实验室，才有可能发生)。由于干摩擦状态，将产生大量的摩擦损

耗和严重的磨损，故滑动轴承中不允许出现干摩擦状态，否则，将导致强烈的升

温，把轴瓦烧毁。

完全液体摩擦是滑动轴承工作的最理想状况。对那些重要且高速旋转的机器，

应确保轴承在完全液体摩擦状态下工作，这类轴承常称为液体摩擦滑动轴承。边界

摩擦常与半液体摩擦状态、半干摩擦状态并存，通称为非液体摩擦状态。对那些在

低速且有冲击条件下工作的不太重要的机器，可按非液体摩擦状态设计轴承，称为

非液体摩擦滑动轴承。

§2滑动轴承的结构形式

一、向心滑动轴承的结构形式

1、剖分式

普通剖分式轴承结构(图8-2)由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和螺栓组成。轴瓦

是直接和轴颈相接触的重要零件。为了安装时易对中，轴承盖和轴承座的剖分面常

作出阶梯形的榫口。润滑油通过轴承盖上的油孔和轴瓦上的油沟流入轴承间隙润滑

摩擦面。轴承剖分面最好