机械设计8—滑动轴承.pdf

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1、第八章第八章滑动轴承（滑动轴承（slidingslidingbearingbearing））§8-1概述§8-2径向滑动轴承的主要类型§8-3轴瓦结构§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概述轴承的作用是支承轴，保证轴的回转精度。一、分类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）液体润滑：两表面完全隔开3.根据轴承摩擦状态分: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

2、滑是比较理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。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；特点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。应用3．结构上要求剖分的场合；如曲轴用轴承。4．受冲击与振动的场合；如轧钢机。§8-2径向滑动轴承的主要类型一、一整体式结构简单，

3、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）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/D>1.5(宽径比)注：调心式轴承必须成对使用。§8-3轴瓦结构一、轴瓦的形式和结构整体式（又称轴套）按构造分类剖分式单材料如黄铜，灰铸铁等制成的轴瓦。按材料分类多材料以钢、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6mm。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，

4、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——轴瓦和轴瓦轴承衬材料轴承衬主要失效：磨损，其次是强度不足引起的磨损疲劳破坏等。疲劳破坏一、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.工艺性哇，要求好高啊！6.经济性二、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

5、、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（比防止P过高，油压）P=F/Bd≤[P]被挤出，产生r“过度磨损”式中：F—径向载荷（N)rB—轴承宽度（mm），d—轴径（mm）二、限制轴承Pv值[P]—轴瓦材料的许用压力（MPa)限制轴瓦的工作温度，防止胶合。Pv=Fn/19100B≤[Pv]式中：n—轴颈转速（r/min）r三、限制滑动速度vv=πdn/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=

6、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F。rmax解由表12-2查得：[P]=15MPa，[Pv]=15MPa.m/s：P=F/Bd≤[P]rPv=Fn/19100B≤[Pv]r得F≤[Pv]19100B/n=15x19100x200/300=191000Nr则F=191000Nrmax§8-6液体动压润滑径向滑动轴承的计算无外部压力源，油膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。主要内容：承载能力最小油膜厚度热平衡形成液体动压润滑的条件：1）两表面必须能形成收敛的楔形

7、间隙；2）两表面之间必须连续充满具有一定粘度的液体；3）两表面之间必须有一定的相对运动速度。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。FFF二、几何关系和承载能力1.几何关系1）直径间隙：Δ=D-d2）半径间隙：δ=R-r=Δ/23）相对间隙：ψ=Δ/d=2δ/d=2δ/2r=δ/r4）偏心率：χ=e/δ0<χ≤15）最小油膜厚度：h=δ–e=δ(1-χ)=rψ(1-χ)≥[h]min2.承载系数Cp2FψCp=（牢记）2ηvB2式中：

8、η—润滑油在轴承平均工作温度下的动力粘度，N⋅s/m(Pa⋅s)B—轴承宽度，mF—工作载荷，Nv—轴颈圆周速度，m/s计算思路：1)已知F、η、ψ、