机械设计 第11章 滑动轴承.ppt

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1、第11章滑动轴承教学提示:滑动轴承与滚动轴承不同之处在于滑动轴承的轴颈和轴承表面工作时形成滑动摩擦，而滚动轴承中滚动元件工作时主要形成滚动摩擦。教学要求：本章重点介绍动压式液体摩擦滑动轴承的承载机理、雷诺方程及设计中的参数选择等问题。同时对常用的轴承结构和材料、非液体摩擦滑动轴承的条件性计算、静压式液体摩擦滑动轴承及空气润滑轴承作了简单的介绍。11.1机械设计中的摩擦、磨损和润滑问题11.1.1机械中的摩擦问题按摩擦状态分:干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦等.11.1.2机械中的磨损问题磨损----摩擦表面的物质不断损失

2、的现象.耐磨性----指磨损过程中材料抵抗脱落的能力，常用磨损率的倒数来表示。11.1.3机械中的润滑问题流体摩擦润滑的性质取决于粘性流体的内摩擦力。粘度是衡量内摩擦大小的指标，粘度越大，摩擦力也大。按建立压力油膜的原理不同，流体润滑主要有：流体动力润滑和弹性流体动力润滑、流体静力润滑。11.2滑动轴承概述11.2.1滑动轴承的特点与分类1.滑动轴承的特点：(1)滑动轴承寿命长、适用于高速.(2)能承受冲击和振动载荷。(3)运转精度高、工作平稳无噪音。(4)结构简单、装拆方便。(5)承载能力大，可用于重载场合。(6)非液体摩擦

3、滑动轴承，摩擦损失大；2.轴承的分类：(1)按照承受载荷的方向，轴承可分为向心轴承和推力轴承两类。(2)根据轴承工作的摩擦性质，又可分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)两类。11.2.2滑动轴承的设计内容（1）决定轴承的结构型式；（2）选择轴瓦和轴承衬的材料；（3）决定轴承结构参数；（4）选择润滑剂和润滑方法；（5）计算轴承工作能力。11.2.3滑动轴承的摩擦润滑状态1.干摩擦2.液体摩擦润滑3.边界摩擦润滑4混合摩擦润滑11.3滑动轴承的结构型式11.3.1向心滑动轴承1.整体式向心滑动轴承2.剖分

4、式向心滑动轴承3.调心式向心滑动轴承1.整体式向心滑动轴承2.剖分式向心滑动轴承1—双头螺柱2—部分轴瓦3—轴承盖4—轴承座图11.8剖分式径向滑动轴承1—油杯螺纹孔2—油孔3—轴承座4—轴套图11.7整体式径向滑动轴承3.调心式向心滑动轴承图11.9自动调心轴承11.3.2推力滑动轴承a）实心端面轴颈b）空心端面轴颈c）环状轴颈d）多环轴颈图11.10普通推力轴颈11.4滑动轴承的材料11.4.1对材料的性能要求（1）强度、塑性、顺应性和嵌藏性；（2）磨合性、减摩性和耐磨性；（3）耐腐蚀性；（4）润滑性能和热学性质(传热性及

5、热膨胀性)；（5）工艺性；（6）经济性。11.4.2滑动轴承的材料1．轴承合金(又称白合金、巴氏合金)2．轴承青铜3．多孔质金属材料4．轴承塑料11.4.３轴瓦的结构1.轴瓦和轴承衬图11.11剖分轴瓦2.油孔、油沟和油室图11.13不正确的油沟布置降低油膜承载能力11.5滑动轴承的润滑剂和润滑装置11.5.1润滑剂及其性能指标一般原则如下：在压力大或冲击、变载等工作条件下，应选用粘度较高的油。滑动速度高时，容易形成油膜，为了减小摩擦功耗，应采用粘度较低的油。加工粗糙或未经跑合的表面，应选用粘度较高的油。循环润滑、芯捻润滑或油

6、垫润滑时，应选用粘度较低的油。飞溅润滑应选用高品质、能防止与空气接触而氧化变质或因激烈搅拌而乳化的油。低温工作的轴承应选用凝点低的油。11.5.2润滑方法1、油润滑(1)滴油润滑（2）芯捻或线纱润滑（3）油环润滑（4）飞溅润滑（5）浸油润滑（6）压力循环润滑2、脂润滑11.6不完全液体摩擦滑动轴承的计算11.6.1向心滑动轴承1．限制轴承平均压强p2．限制轴承pv值3．限制滑动速度v11.6.2推力滑动轴承11.7液体动力润滑向心滑动轴承设计计算11.7.1流体动力润滑的基本方程1．雷诺动力润滑方程式图11.18动力分析一维雷

7、诺动力润滑方程式11.7.2向心滑动轴承形成液体动力润滑的过程1.几何条件2.动力润滑状态建立1)轴的起动阶段(a图)；2)不稳定润滑阶段，这时轴颈沿轴承内壁上爬，不时发生表面接触的摩擦(b图)；3)液体动力润滑运行阶段，这时由于转速足够高，带入到摩擦面间的油量能充满油楔，并建立承载油膜使轴颈拾起(c图)。液体动力润滑的过程图11.21建立液体动力润滑的过程承载能力和承载量系数(3)最小油膜厚度的验算(4)热平衡计算(5)保证液体动力润滑的条件(6)参数选择①宽径比②相对间隙③平均压强p④粘度11.7.3液体动力润滑向心滑动轴

8、承设计步骤1、液体动压润滑向心滑动轴承设计的基本原则是：1)保证有足够的最小油膜厚度hmin，把两摩擦表面完全隔开；2)限制轴承温升，使润滑油在工作中保持足够的粘度；3)维持足够的润滑油流层，使它能源源不断地补充进油楔。2、液体动力润滑向心滑动轴承设计步骤：①轴承材料的选择；