轴承与润滑.doc

第四节 轴承与润滑一、滚动轴承（一）滚动轴承的代号按照GBT27293规定，滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号三段由左至右顺序构成并刻印在外圈端面上。1、基本代号 表示轴承的基本类型、结构和尺寸，由类型代号、尺寸系列代号和内径代号由左至右顺序组成。表（4-1） 滚动轴承的基本代号类型代号尺寸系列代号内径代号宽(高)度系列代号 直径系列代号用一位数字 或l2个字母表示 表示内径，外径相同，宽(高)度不同的系列用一位数字表示 表示同一内径，不同外径的系列，用一位数字表示 通常用两位数字表示内径d=代号X 5mm，d500mm，dlOmm及d=22mm，28mm，32mm的内径代号查手册，lOmmd20mm的内径代号如下， 尺寸系列代号连用，当宽(高)系列代号为0时可省略 内径代号 00 01 02 03 内径mm 10 12 15 17例1：基本代号71108，表示7类（角接触球）轴承，尺寸系列11， 内径d=40mm例2：基本代号N211，表示N类（圆柱滚子）轴承，尺寸系列(0)2 ，内径d=55mm（1）滚动轴承的类型代号 按照国家标准，滚动轴承分为九大基本类型，它们的名称、类型代号及主要特性如下：调心球轴承(类型代号1)和调心滚子轴承(类型代号2)均具有自动调心功能，主要承受径向载荷，同时也能承受少量的轴向载荷。但调心滚子轴承的承载能力大于调心球轴承。推力调心滚子轴承(类型代号2)主要承受轴向载荷，同时也能承受少量的径向载荷。该轴承为可分离型。圆锥滚子轴承(类型代号3)和角接触球轴承(类型代号7)均能同时承受径向和轴向载荷，通常成对使用，可分别装于两个支点或装于一个支点，前者的承载能力大于后者。推力球轴承(类型代号5)只能承受轴向载荷，而且载荷作用线必须与轴线相重合，不允许有角偏位。有单列和双列两种类型，单列只能承受单向推力，而双列能承受双向推力。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低。可用于轴向载荷大、转速不高的地方。深沟球轴承(类型代号6)主要承受径向载荷，同时也可承受一定的轴向载荷。当转速很高而轴向载荷不太大时，可代替推力球轴承承受纯轴向载荷。圆柱滚子轴承(类型代号N)和滚针轴承(类型代号NA)均只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷。滚针轴承的承载能力大，径向尺寸小，一般无保持架，因而滚针间有摩擦，极限转速低。（2）、尺寸系列代号 由宽(高)度系列代号和直径系列代号由左至右顺序组成，分别用一位数字表示。宽(高)度系列代号表示内径和外径相同而宽(高)度不同的系列，当宽(高)度系列代号为0时可省略；直径系列代号表示同一内径、不同外径的系表(4-2) 滚动轴承的尺寸系列代号项 目向心轴承推力轴承宽度系列高度系列宽度尺寸依次递增宽度尺寸依次递增801234567912直径系列外径尺寸依次递增71737808182838485868909192939495969000102030405060709010128201021l12212231324142515261627172919211122238303132333739313234042474941424595（3）、内径代号 通常用两位数字表示。一般情况下，内径d二内径代号5mm；当内径代号为00、01、02、03时表示内径分别为10 mm、12 mm、15 mm、17 mm；当内径d500mm时的内径代号查有关手册。表（4-3） 滚动轴承公称内径代号轴承公称内径mm内径代号范 例O6到10(非整数)用公称内径毫米数直接表示在其与尺寸系列代号之间用“”分开深沟球轴承61825d=25mm1至9(整数)用公称内径毫米数直接表示对深沟及角接触球承7，8,9直径系列，内径与尺寸系列代号之间用“”分开深沟球轴承6256185d=5mm10至171012151700010203深沟球轴承6200d=lOmm20至480(22，28，32除外)公称内径除5商数，商数为个位数，需在商数左边加“0”如08调心滚于轴承23208d=40mm大于和等于500以及22，28，32用公称内径毫米数直接表示，但在尺寸系列之间用“/”分开调心滚子轴承 2,30500d500mm深沟球轴承6222d22mm注：例如，调心滚子轴承23224，2类型代号，32-尺寸系列代号，24内径代号，d120mm。2、前置代号 表示成套轴承的分部件，用字母表示。如L表示可分离轴承的分离内圈或外圈、K表示滚子和保持架组件等。表（4-4） 滚动轴承的前置代号代号含 义范 例LRKWSGS可分离轴承的可分离内圈或外圈不带可分离内圈或外围的轴承(滚针轴承仅适用于NA型)滚子和保持架组件推力圆柱滚子轴承轴圈推力圆柱滚子轴承座圈LNU207LN207RNU207RNA6904K81107WS81107GS811073、后置代号 为补充代号，轴承在结构形状、尺寸公差、技术要求等有改变时，才在基本代号右侧予以添加，一般用字母(或字母加数字)表示。后置代号有内部结构后置代号、公差等级后置代号、游隙后置代号、配置后置代号表（4-5） 内部结构后置代号代号含 义范 例A、B、C、D、E 表示内部结构改变 表示标准设计，其含义随不同类型、结构而异B角接触球轴承 公称接触角407210B 圆锥滚于轴承 接触角加大32310BC角接触球轴承 公称接触角157005C 调心滚子轴承 C型23122C E加强型 NU207EACDZW角接触球轴承公称接触角=25剖分式轴承滚针保持架组件双列7210ACK 505520DK 202540ZW表（4-6） 公差等级后置代号代号含义范例P0P6P6xP5P4P2公差等级符合标准规定的 0级，代号中省略不表示公差等级符合标准规定的 6级 公差等级符合标准规定的 6x级公差等级符合标准规定的 5级公差等级符合标准规定的 4级公差等级符合标准规定的 2级62036203P6 30210P6x6203P56203P46203P2表（4-7） 游隙后置代号代号含义范例C1C2C3C4C5游隙符合标准规定的 1组游隙符合标准规定的 2组游隙符合标准规定的 0组游隙符合标准规定的 3组游隙符合标准规定的 4组游隙符合标准规定的 5组NN3006KC16201C262106210C3NN3006KC4NNU4920KC5表（4-8） 配置代号代号含义范例DB成对背对背安装7210CDBDF成对面对面安装32208DFDT成对串联安装7210CDT表（4-9） 滚动轴承公差等级代号新旧标准对照表代号对照范 例 对 照新标准旧标准新标准旧标准PoG6203公差等级为0级的深沟球轴承203P6E6203P6公差等级为6级的深沟球轴承E203P6xEx30210P6x公差等级为6x级的圆锥滚于轴承Ex203P5D6203P5公差等级为5级的深沟球轴承D203P4C6203P4公差等级为4级的深沟球轴承C203P2B6203P2公差等级为2级的深沟球轴承B203表（4-9） 常用滚动轴承代号的新旧标准对照表轴承名称新标准旧标准类型代号尺寸系列代号轴承代号宽度系列代号结构代号类型代号直径系列代号轴承代号双列角接触球轴承(0)(0)32333200330033050562330562003056300调心球轴承1(1)l(1)(0)222(0)3231200220013002300000000000000125361200150013001600调心滚子轴承22222222132223303132404123100c22200C22300C23000C23100C23200C24000C24100C00033344050505 050505050533561721753300535005360030531003053700305320040531004053700推力调心滚子轴承2229293942920029300294009990303039234903920090393009039400圆锥滚子轴承33333333330203132022232930313230200303031300320003220032300329003300033100332000002002333000002000000000000007233156917272007300273002007100750076002007900300710030077003007200双列深沟球轴承44（2) 2（2）3420043000081056810500810600推力球轴承55551112131451100512005130051400000O00000000812348100820083008400表（4-9） 常用滚动轴承代号的新旧标准对照续表-1轴承名称新标准旧标准类型代号尺寸系列代号轴承代号宽度系列代号结构代号类型代号直径系列代号轴承代号双向推力球轴承5552223245220052300524000000303038234382003830038400 带球面座圈推力球轴承555121314532005330053400O000202028234282002830028400带球面座圈双向推力球轴承555222324542005430054400000 0505058 2 3 4582005830058400深沟球 轴承666616666617371819(0) 0(1) 0（0）2（0）3(0) 461700637006180061900160006000620063006400131l70000000000000000000000077891123410007003000700100080010009007000100100200300400角接触球轴承7777719(1)0(O)2(0)3(0)471900700072007300740010OOO0303040669123410369003 61004 62006 63006400推力圆柱滚子轴承88111281100812000O000091291009200内圈无挡边圆柱滚轴承NUNU10(0)2NUl000NU200OO0303 123210032200NUNU22(0)3NU2200NU3000O03032533250032300NUNU23(0)4NU2300NU400O00303643260032400表（4-9） 常用滚动轴承代号的新旧标准对照续表-2轴承名称新标准旧标准类型代号尺寸系列代号轴承代号宽度系列代号结构代号类型代号直径系列代号轴承代号内圈单挡边圆柱滚子轴承NJNJNJNJNJ(O)222(0)323(O)4NJ200NJ2200NJ300NJ2300NJ400000OO04040404042253644220042500423004260042400外圈无挡边圆柱滚子轴承NNNNNN10(O)222(O)323(0)4N1000N200NZ200N300N2300N4000OOOOO0000000000002125364210022002500230026002400外圈单挡边圆柱滚于轴承NFNFNF(O)2(0)323NF200NF300NF2300OOO0101012236122001230012600双列圆柱滚子轴承NN30NN3000328213282100内圈无挡边双列圆柱滚子轴承NNU49NNU4900448294482900四点接触球轴承QJQJ(0)2(O)3QJ200QJ300O O1717623176200176300 尺寸系列分别为12、13、14，表示成32，33、34; 尺寸系列分别为22、23、24，表示成42、43，44。注：表中括号“（ )”表示该数字在代号中省略。（二）滚动轴承的游隙图4-1 滚动轴承的游隙滚动轴承的游隙是指在无负荷的情况下，轴承内外环间所能移动的最大距离，作径向移动者称为径向游隙，作轴向移动者称为轴向游隙，如图4-1所示。轴承的径向游隙又分为原始游隙，安装游隙和工作游隙。通常，轴承的原始径向游隙大于轴承工作时的游隙，轴承的径向游隙对轴承的寿命，温升，噪声等都有很大的影响。严格说来，轴承的额定动负荷是随游隙的大小而变化的，产品样本中所列的额定负荷（C和Co)是工作游隙为零时的负荷数值。决定轴承径向游隙时，必须考虑以下几点。过盈配合安装时，内圈的膨胀和外圈的收缩导致游隙的减小。在运转温度下，轴承内外圈的温度差及其相关件的热膨胀导致游隙的变化。在工作时，球轴承通常在运转温度下，游隙应接近于零。对于滚子轴承，在正常的工作条件下，通常应留有一定的径向游隙。在正常的工作状态下，如果轴承的内外圈的配合等级在下表范围内，应优先采用基本组游隙。 按基本组游隙制造的轴承在轴承代号中不标注游隙组代号表（4-10） 基本组游隙轴承的配合 轴 承 类 型 轴 轴外壳球轴承 j5k5 J6滚子轴承和滚针轴承 k5m5 ks对于大冲击、重负荷，过盈量大的配合，内圈环境温度高，外圈环境温度低等情况的轴承应选用游隙较大的轴承（如用第3组、第4组）对于内外套全有松动的配合、有震动及音响有要求、对运转精度有要求、从外壳传入热量及组装后游隙可调整的轴承选用游隙较小的轴承（如用第2组）。滚动轴承的径向游隙见GB460484，一般非调整式轴承如深沟球轴承，圆柱滚于轴承等的内部游隙均有轴承厂选配，在使用过程中不再进行游隙调整，用户只选择合适的游隙等级和配合，就能保证轴承的正常运转。一般圆柱滚于轴承的径向游隙比深沟球轴承大，因为滚于轴承的刚性比球轴承大，当出现温差时，易出现径向夹紧。角接触球轴承和圆锥滚于轴承等调整式轴承，安装时必须根据使用情况对轴向游隙进行适当调整。有些支承因结构需要和温度变化须有一定径向和轴向游隙，而另一些支承则需使其达到游隙为零，甚至应稍带预过盈。几种游隙的调整方法见表7-2-37,在产品结构设计中，应考虑游隙调整的需要。（三）滚动轴承的润滑状态 滚动轴承的元件(滚动体、内外圈滚动道及保持架)之间并非都是纯滚动，由于在外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上各点均有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往往很大。因此，如果润滑不良，元件很容易发生胶合，或因摩擦使温升过高，引起滚动体回火而使轴承失效。总的来说，轴承润滑的主要目的有以下几点 ： 减少摩擦与磨损 在构成轴承的套圈、滚动体及保持架的相互接触部分，防止金属接触，减少摩擦和磨损。 延长疲劳寿命 轴承的滚动疲劳寿命，在旋转中，滚动接触面润滑良好，则延长；相反，油黏度低，润滑油膜厚度不好，则缩短。 排除摩擦热、冷却 循环给油法等可以用油排出由摩擦产生的热，或由外部传来的热，起冷却作用。防止轴承过热，防止润滑油自身老化。 其他 也有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀的效果。 滚动轴承的润滑剂滚动轴承的润滑剂主要是润滑油和润滑脂两类。 润滑脂一般在装配时加入，并每隔三个月加一次新的润滑脂，每隔一年对轴承部件彻底清洗一次，并重新充填润滑脂。 当采用润滑油时，供油方式有油浴润滑、滴油润滑、喷油润滑、喷雾润滑等。油浴润滑是将轴承局部浸入润滑油中，油面不应高于最低滚动体的中心。滴油润滑是在油浴润滑基础上，滴油补充润滑油的消耗，设置挡板控制油面不超过最低滚动体的中心。为使滴油畅通，常选用粘度较小的润滑油。喷油润滑是用油泵将润滑油增压后，经油管和特别喷嘴向滚动体供油，流经轴承的润滑油经过滤冷却后循环使用。喷雾润滑是用压缩空气，将润滑油变成油雾送进轴承，这种方式的装置复杂，润滑轴承后的油雾可能散逸到空气中，污染环境。 考虑到滚动轴承的温升等与轴承内径d和转速n的乘积dn成比例，所以常根据dn值来选择润滑剂和润滑方式。 （四） 滚动轴承的配合 为了防止轴承内圈与轴，外圈与外壳孔在机器运转时产生不应有的相对滑动，必须选择正确的配合。通常轴与内圈采用适当的紧配合是防止轴与内圈相对滑动的最简单而有效的方法。特别是对于特轻、超轻系列轴承的薄壁套圈，采用适当的紧配合可使轴承套圈在运转时受力均匀，以致轴承的承载能力得到充分的发挥。但是轴承的配合又不能太紧，因内圈的弹性膨胀和外圈的收缩而使轴承径向游隙减小以至完全消除，从而影响正常运转。图 4-2 滚动轴承配合公差带 轴和外壳孔公差带与轴承内径，外径公差带的相对位置，见下图4-21、 选择轴承配合应考虑的因素（1） 圆柱型内孔的轴承配合选择见下表（4-11）表（4-11）考虑因素轴 承 配 合 选 择（1)负荷的方向和性质局部负荷作用于套圈上的合成径向负荷由套圈滚道局部区域所承受并相应船只轴或外壳配合表面的相应局部区域，这种负荷称为局部负荷局部负荷的特点是合成径向负荷向量与套圈相对静止。承受循环负荷的套圈与轴或外壳孔应选用过渡或过盈配合；而局部负荷除使用上有特殊要求外，一般不宜采用紧配合；摆动负荷一般采用与循环负荷相同的配合 当轴承套圈承受摆动负荷，特别是在重负荷的情况下，内、外圈都应采用过盈配合，内圈旋转时，通常内圈采用循环负荷时的配合，但是有时外圈必须在外壳孔内轴向游动，或其负荷较轻时，可采用比循环负荷稍松的配合循环负荷（又称旋转负荷）作用于套圈上的合成径向负荷向量沿着滚道圆周方向运转，顺次地由滚道的各个部位所承受，这种负荷称为循环负荷。循环负荷的特点是合成径向负荷向量与套圈相对转动。摇动负荷作用于套圈上的合成径向负荷向量在套圈滚道的一定区域内相对摆动，为滚道一定区域所承受，或作用于轴承上的负荷是冲击负荷、震动负荷，其方向或数值经常变动者。这种负荷称为摆动负荷。（2)负荷的大小套圈与轴或外壳间的过盈量取决于负荷的大小，较重的符合需要较大的过盈量，较轻的负荷采用较小的过盈量。一般径向负荷P0.07C时称为轻负荷，0.07CP0.15C时称为正常负荷，P0.15C时称为重负荷。这里C为轴承的额定动负荷，P为当量动负荷。(3)工作温度的影响 轴承在运转时，套圈的温度经常搞与其相邻零件的温度，因此，轴承内圈可能因热膨胀而与轴松动，外圈可能因热膨胀而影响轴承的轴向游动。所以在选择配合时必须仔细考虑轴承装置各部分的温度差和其热传导的方向。(4)轴承旋转精度当对轴承有较高的精度要求时，为了消除弹性变形和振动影响，避免采用带间隙的配合。与轴承配合的轴应采用公差等级IT5制造，几何形状的精度、圆度和锥度也应有较严格的要求。(5)轴与外壳的结构和材料轴承套圈与其部件的配合，不应由于轴或外壳表面的不规则形状而导致轴承内外圈得不正常变形。对开式的外壳，与轴承外圈的配合不宜与采用过盈配合，但也不应使外圈在外壳孔内转动。为了保证轴承有足够的支撑面，当轴承安装于薄壁外壳、轻合金外壳或空心轴上时，应采用比厚壁外壳、铸铁外壳或实体轴更紧的配合。续表（4-11）考虑因素轴 承 配 合 选 择(6)安装与拆卸方便在很多情况下，为了有利于安装和拆卸，特别是对于重型机械，为了缩短才换轴承或修理机器所需的中停时间，轴承采用间隙配合。当需要采用过盈配合时，常采用分离型轴承或内圈带锥孔和带紧定套或退卸套的轴承 (7)游动轴承的轴向位移 当要求轴承的一个套圈在运转中能在轴向游动时，轴承外圈与壳体孔的配合，应采用间隙配合（2）圆锥形内孔的配合圆锥形内孔的轴承，其安装和拆卸方便，可以直接安装于锥形的轴颈上或借助外部为锥形的中间套筒（紧定套或退卸衬套），安装于圆柱形的轴上。带紧定套或退卸衬套的非分离型轴承，可用于公差较大的轴，但是轴的形位公差必须严格控制。轴承外圈与轴承箱内孔的配合与圆柱形内孔的轴承的规律一样。2、轴承与轴和外壳的配合轴承与轴的配合采用基孔制，轴承与外壳的配合采用基轴制。轴承与轴的配合与机器制造业中所采用的公差配合制度不同，轴承内孔多为负公差。因此，在采用相同配合的条件下，轴承内径与轴的配合比通常的配合较为紧密。轴承外径的公差，但其公差取值与一般公差制度也不同。二、滑动轴承（一）滑动轴承的特点滑动轴承具有结构简单、工作可靠、承载能力大、能承受较大的冲击载荷、噪声小运行平稳具有吸震能力等优点。在保证流体(液体、气体)润滑的条件下，可以长周期、安全、稳定运行，在化工机器中的应用极广。1、 滑动轴承的分类及特点见下表（4-12）表（4-12）滑动轴承的分类和特点分类方法 种 类 特 点 应 用按结构形式分 整体轴承 结构简单，只能从轴颈端部拆装，间隙不可调用于低速、轻载且允许拆装的机器 剖分轴承 剖分结构，间隙可调，易于维修 应用最广自位轴承轴瓦可适当摆动以适应轴弯曲所产生的偏差用于传动轴有偏斜的场合，如关节轴承 椭圆轴承 轴瓦为椭圆结构，垂直方向抗振性好 可用于高转速、高精度，大功率机械，如燃气轮机等按承载方向分 径向轴承 径向承载 转动设备必须配置 推力轴承 轴向承载 通常与径向轴承配套使用 径向推力组合轴承同时承受径向和轴向载荷，结构紧凑用于高速、轻载机器，如变速齿轮箱轴承等按润滑状态分无油润滑轴承 在无润滑油或油脂的状态下运转 用于无油润攒的机器，如往复式压缩机轴承以及其他塑料、石墨轴承等续表（4-12）滑动轴承的分类和特点 分类方法 种 类 特 点 应 用按油楔数量分单油楔轴承 只有一个部位形成油膜，旋转精度低，易发生油膜振荡用于支撑重载的轴多油楔轴承 多油楔，旋转精度高，容易散热 用于精密机床或高速重载机械按使用材料分金属轴承强度高，寿命长，应用最广泛 如铸铁、青铜类、合金类、粉末冶金类非金属材料轴承 摩擦因数低、自润滑性能好、有较高的耐磨性，能承受一定冲击载荷，噪声小，成本低，可用水作润滑剂如尼龙、酚醛树脂轴承等复合材料轴承 利用机械强度高，导热性好的金属与减摩性好的塑料结合而成的新型自润滑轴承。承载能力大，抗冲击和交变载荷性能好，摩擦因数低，使用温度范围大，不需润滑和保养，正在普遍推广应用如DU材料轴承其他 磁流轴承 用导电流作润滑剂 多用于高速机械及仪表中 静电轴承 用电力场使轴悬浮 磁力轴承 用磁力场使轴悬浮边界润滑轴承 瓦面轧有储油坑，以边界润滑状态运转 用于锻压机床、矿山机械、工程机械等液体动压轴承 一定转速下，由外界提供承载油膜使两滑动面完全隔开。动压轴承必须具备的条件；轴颈有足够转速；润滑油有一定黏度并有足够的供应量，间隙合适可用于高转速、高精度、大功率机械，如离心式压缩机轴承等气体动压轴承 实施流体动压效果的介质是气体，具有黏度低、发热量小的特点 适用于高速、轻载，如陀螺转子、电视录像机轴承液体静压轴承 由外界提供承载油膜使两滑动面完全隔开，但油膜的形成不受相对滑动速度的限制，有较大承载能力 适用于低速，难于形成油膜重载的地方，如立式车床、龙门铣床、重型电机气体静压轴承 实施流体静压效果的介质是气体，具有黏度低、发热量小的特点用于机床，航空，航天机械2、 滑动轴承的常用材质 滑动轴承中直接与轴接触的部分是轴瓦。为了节省贵重金属等原因，常在轴瓦内壁上浇铸一层减磨材料，称作轴承衬。这时轴承衬与轴颈直接接触，而轴瓦只起支承轴承衬的作用。 常用的轴瓦(轴承衬)材料有三大类： (1)金属材料 应用最广泛、性能最好的金属材料是锡基轴承合金、铅基轴承合金和铜基轴承合金。 锡基轴承合金、铅基轴承合金(如ZSnSbllCu6、ZPbSbl6Snl6Cu2等)由于耐磨性、抗胶合能力、跑合性、导热性、对润滑油的亲和性及塑性都好。但是强度低、价格贵，通常是浇铸在青铜、铸钢或铸铁的轴瓦上，作轴承衬用。 铜基轴承合金有ZCuPb30、ZCuSnlOPl、ZCuAll0Fe3等。铜基轴承合金具有较高的机械强度和较好的减摩性与耐磨性，因此是最常用的材料。 (2)非金属材料包括塑料、橡胶及硬木等，而以塑料应用最多。塑料轴承具有很好的耐腐蚀性、减摩性和吸振作用。如在塑料中加入石墨或二硫化铝等添加剂，则具有自润性；缺点是承载能力低、热变形大及导热性差。它们适用于轻载、低速及工作温度不高的场合。(3)粉末合金粉末合金又称金属陶瓷，含油轴承就是用粉末合金材料制成的，有铁石墨和青铜石墨两种。前者应用较广且价廉。含油轴承的优点是在间歇工作的机械上、可以长时间不加润滑油；缺点是强度较低，贮油量有限。适用于载荷平稳、速度较低的场合。 （二）滑动轴承的工作原理（承载能力的形成，油膜震荡及防止）1、滑动轴承承载能力的形成滑动轴承从承受载荷的角度来说，常用的是径向轴承和推力轴承两类。径向轴承的作用是承受转子重量和其他附加径向力，保持转子转动中心与汽缸中心一致，并在一定的转速下正常运行。推力轴承的作用是承受转子的轴向力，限制转子的轴向窜动，保持转子在汽缸中的轴向位置。滑动轴承从润滑状态及工作原理角度来说，常用的是动压轴承和静压轴承两种，但普遍采用液体动压轴承。下面我们以液体动压轴承为例来说明滑动轴承的工作原理。液体动压轴承就是依靠本身轴颈（或止推盘）的回转，把润滑油带入轴（或止推盘）与轴承之间，建立起油压而把轴支撑起来（或承受转子的轴向推力）的轴承。而静压轴承就是用泵向轴与轴承之间输人压力油，把轴支撑起来的轴承。图(4-3) 液体动压润滑我们经常见的汽轮机、离心压缩机转速很高，它们的径向轴承线速度一般在50m/s以上，推力轴承线速度一般在 80m/s以上，均属于高速滑动轴承，所以对轴承的要求是安全可靠、运行稳定、抗振性好、使用寿命长，尤其突出的是要求运转安全可靠。与其他轴承相比，动压轴承能够更好地满足这些要求。滑动轴承是如何形成液体动压润滑的呢？形成液体动压润滑有以下三个过程见图(4-3):（1）轴在静止n=0时由于本身重量而处于最低位置，在轴颈和轴承的侧面之间形成楔形间隙即油偰，此时，润滑油从楔形间隙挤出。（2）当轴颈旋转时n0，因金属表面的附着力和油本身的粘性，轴就带着油一起旋转，当油层经过楔形间隙时，由于油的分子受到挤压和本身的功能，对轴产生一定的压力p，在油楔的压力作用下，轴在轴承中便逐渐浮起来（3）当达到一定转速时，轴与轴承表面完全被油膜隔开，这就形成了液体动压润滑。动压轴承在运行过程中，轴承与轴颈之间会形成一层薄薄的油膜，在径向轴承运行过程中，由于轴颈不停地回转，轴颈便把润滑油带人轴颈与轴承之间，从而形成了一层薄薄的油膜。由于轴颈与轴承中心并不同心，而是有一个偏心距e，这种楔形油膜可使沉重的轴浮起来。对于止推轴承，在止推轴承和瓦块之间形成楔状间隙，止推盘旋转，由于润滑油有一定的黏性，止推盘把油带进这个间隙中，进油口大，出油口小，便在油楔中形成油模压力，承受转子的轴向推力。概括来说，液体动压轴承为了获得液体润滑，在结构上必须满足以下几点：a、有楔形间隙的要求，使进油口大与出油口小，也就是说要有恰当的间隙，才能形成油偰，轴承间隙过大，对油膜形成不利，并增加油的消耗量；轴承间隙过小，又会使油量不足，不能满足轴冷却的要求，轴瓦间隙详见表1-2-16。b、轴承油膜的形成以及产生油膜压力的大小受轴的转速的影响，一般来说，轴的转速越高被带进的油就越多，油膜压力就越大，所以必须有足够的转速才能形成液体动压润滑。c、润滑油的粘度也对轴承油膜的形成以及产生油膜压力有一定的影响，油的粘度过大，会使油分布不均匀，增加摩擦损失，不能保持良好的润滑效果，油的粘度过小，油不能随轴旋转，很难形成油膜。d、在一定的轴承结构，一定的转速下，只能承受相当的负荷，如果负荷过大，油膜形成会很困难，当超过轴承的承载能力时，轴瓦就会被烧坏。e、轴颈和轴承孔应有精确的几何形状和较细的表面粗糙度。f、多支承的轴承应保持一定的同轴度。2、滑动轴承的润滑条件表（4-13） 轴承种类 润 滑 条 件 润 滑 状 态不完全润滑轴承 选用耐磨、摩擦因数低，有良好自润滑性能的材料(包括复合材料) 间隙合适处于边界摩擦或混合摩擦状态流体动压轴承 轴颈有足够转速 润滑油有一定黏度并有足够的供应量两滑动面间存在一定收敛状间隙(油楔)启动阶段存在混合摩擦状态正常运行处于完全润滑状态流体静压轴承润滑油有一定黏度并有足够的供应量 两滑动面间存在一定收敛状间隙(油楔) 与速度无关完全润滑 流体动静压轴承 润滑油有一定黏度并有足够的供应量完全润滑3、油膜震荡概念及防止第一阶段：当转子出现较大的横向振动且不是有不平衡力或其他周期性外力或恒定的径向力（如重力）引起时，这时通常称为“转子失稳”。转子失稳是由于某些内在的因素引起的转子自激振动，多数情况是内部旋转能转化为转子的横向振动，尤其是流动的流体能起到这种能量转化的作用。第二阶段：半速涡动。当转子达到失稳转速后，所谓失稳转速是指转子自激振动刚刚发生时相应的转速。振动出现约为转速频率的0.350.49倍的频率成分，继续升速，这一频率成分仍旧保持在这一比例范围，这种比转速频率低的低频震动，其振幅一般不会大。转子在轴承内旋转时，由于油膜力的存在，转子在外载荷作用下，轴颈中心相对于轴承中心偏移一定的位置而运转，此位置为转子静平衡位置，由于转子存在偏心质量，转子相当于受到偏心质量力的受迫振动，转子将偏离其静平衡位置，成为围绕静平衡位置的受迫振动。若振动的振幅小于转子静平衡位置的偏心距，轴承是稳定的，反之是不稳定的。后者的状态为轴颈中心绕着轴承中心运动，称为“半速涡动”所以轴系首先半速涡动。所谓半速涡动是转子失稳后，转子在以自身中心旋转的同时，在轴系内以一个假象中心涡动，涡动的频率均为转速的一半。根据文献，转子静平衡位置可以通过轴承载荷特性系数S和相对偏心率表示，值大一些较稳定，其关系式为： 润滑油的粘度 轴的转速； D轴直径； L轴承长度； e轴心偏心距。 而转子的振幅和e及S有关 式中 轴的固有频率； 转子的角频率。第三阶段：油膜振荡。 当半速涡动的频率小于转子的一阶固有频率时，由于油膜具有非线性特性，转子轴心轨迹为一稳定的封闭图形，转子仍能平稳地工作，当转速升高到两倍第一阶临界转速时，半速涡动频率与第一阶临界转速频率相重合，半速涡动便被扩大表现为激烈的振荡，此时，轴心轨迹变成扩散的不规则曲线，频谱中的半频谐波振幅超过基频振幅，轴与轴承表面接触、撞击、油膜破裂，产生油膜振荡。和半速涡动的区别是油膜振荡一旦发生就会保持约为工作转速一半的频率，且在一较宽转速变动范围内存在，即在其存在范围内振荡频率不在随转速变化而变化，这是一种由于支撑油膜惯性失稳所致的振动。经过以上三个阶段的分析，半速涡动的主要特怔是频谱中转子转速频率的4048处有峰值，轴心轨迹为由基频和该频率成分叠加而成的较为稳定的双椭圆。油膜振荡的主要特征为频谱中转子一阶临界频率成分为主峰值，存在非线性振动成分，轴心轨迹扩散、不规则，波形幅度不稳定。油膜涡动和油膜振荡均发生在滑动轴承径向，油膜振蔼是一种自激振动，维持振动的能量是由转轴旋转产生的，不受外界激励力的影响，油膜振荡具有惯性效应，一旦发生，油膜振荡就在较宽的转速范围内存在，转速变化量小时，油膜振荡不会消失。由油膜涡动及油膜振荡产生的机理可知，轴心轨迹图及频谱图是识别滑动轴承故障的重要方法。目前使用的VMCRAS振动专家诊断系统、ENTeX振动专家诊断系统都能对滑动轴承振动数据进行采集，并通过PC显示轴心轨迹图和频谱图，为准确识别滑动轴承振动故障提高可靠保证。从以上分析可以看出，转子产生油膜涡动及油膜振荡的因素可涉及到这几个方面：(1)轴承的裁荷特性系数S定时，LD值减小，则值增大，轴承越稳定。(2)轴承的载荷特性系数S值减小，则值增大，轴承越稳定。间隙比值增大，轴承的载荷特性系数s值减小，有助于防止涡动产生；(3)润滑油粘度，粘度低，轴承的载荷特性系数S值减小，有助于防止涡动产生。(4)轴的质心偏心距，其值越小，振幅减少，值不变的情况下，轴心越不易达到轴承中心。(5)润滑油的供给量是一个很关键的因素，以往文献中还没有提到通过调节润滑油的供给量来消除油膜涡动及油膜振荡，因此该方法值得参考和进一步研究探讨。综合以上几方面，防止油膜涡动及振荡的措施有：提高轴的临界转速，使轴的转速不超过2倍临界转速；减小轴承长度，增大值，不易产生涡动；增大轴承间隙，增大S值，不易产生涡动；提高润滑油的温度，润滑油粘度降低；略微增大润滑油的泄漏量，即增大值，也可以防止涡动产生；调节润滑油的供给量，也可以防止涡动产生，这是一个新的可尝试的有效方法。（三）滑动轴承的结构及装配1、整体式滑动轴承图（4-4）常见整体式滑动轴承结构(1)常见结构(2)应用特点整体结构，轴向拆装，间隙不可调，用于低速、轻载且拆装允许的机器。选择合适材料，可用于无油润滑的机器，如往复式压缩机连杆小头瓦轴承以及其他塑料、石墨轴承等。(3)检修与装配技术要求检修a、先用煤油或其他清洗剂将轴承(瓦)清洗干净。b、检查轴承(瓦)工作表面有无裂纹、气孔、剥落。对整体材料的轴承，还应检查是否脱层，其检查方法是用小铜锤轻轻敲打轴承基体，若声音清脆，则表示轴瓦与基体粘接良好；反之，则可能存在脱层。一旦发现上述缺陷，一般不予修理而应更换。c、检查、测量轴承(瓦)的磨损情况，若轴承(瓦)磨损较大，以至于间隙超标或出现严重偏磨，均应更换轴承。d、轴承定位尺寸一般为过渡配合，不得有较大的过盈或较大的间隙。若过盈较大，会造成轴瓦装配后产生变形，使轴承的安装间隙得不到保证，甚至可能导致抱轴、烧瓦事故。装配a、轴承与轴承座配合常采用较小的过盈配合，可取H8k6的配合，其过盈量为0.020.06mm。装配的可用手锤将其轻轻打入轴承座，也可采用专用工具压入。b、安装轴向限位装置，如卡环、销钉等。c、轴上安装轴承防转设施，如销钉、螺钉等。图（4-5）剖分式滑动轴承结构 2、剖分式滑动轴承(1)常见结构如图（4-5）(2)应用特点 剖分式滑动轴承具有对冲击负荷的承载能力大，安装方便及间隙可调等特点。广泛用于化工机器，如压缩机、泵、真空过滤机、球磨机和干燥机等。(3)轴瓦的清洗、检查剖分式滑动轴承装配过程主要包括清洗、检查、刮研、装配、间隙调整和压紧力的调整等步骤。先用煤油或其他清洗剂将轴瓦清洗干净。检查轴瓦有无裂纹、气孔、剥落或脱层现象。检查方法是用小铜锤或锤柄沿巴氏合金衬里的表面依次轻轻地敲打，若声音清脆，则表示轴瓦与基体粘接良好；反之，则可能存在脱层，需进一步确认。一经发现缺陷，应根据缺陷的部位和损伤程度，确定修理或更换。在缺少备件的情况下，可采取补焊的方式以应急。检查、测量轴瓦的磨损情况，若轴瓦磨痕或轴瓦内孔的圆锥度、椭圆度超过规定值，需更换轴承。在缺少备件的情况下，可采用机械加工方法消除缺陷以应急。检查上、下两瓦瓦口平面接触情况，不允许有漏缝。检查轴承与轴承座及盖的接触情况，要求接触均匀，不得有翘角或存在间隙等现象。轴瓦与轴承体接触点的质量要求见表（4-14）。轴瓦与轴承座的配合一般为过渡配合，不得有较大的过盈或较大的间隙。若过盈较大，会造成轴瓦装配后产生变形，使轴承的安装间隙得不到保证，甚至可能导致抱轴、烧瓦事故；若配合为较大间隙，会造成轴瓦在机器运转时振动大，甚至出现“拍振”现象；如果轴瓦在轴承座中贴合不紧密，可能出现一种虚假现象，影响轴瓦的找正和轴承的装配质量。(4)轴瓦的刮研 刮研的目的是为了实现轴瓦与轴承体或轴颈之间均匀接触。轴瓦与轴承体，轴瓦与轴之间接触质量要求分别见表（4-14）和表（4-15）。为了实现上述质量要求，在装配或修理工作过程中可用着色法检查。如果达不到要求，则应用刮削轴承座与轴承盖的内表面或用细锉刀加工轴瓦瓦背的方法来修正。对于轴瓦内表面，只能用刮刀将着色检验出的色斑刮去，逐渐增加接触点，反复数次直到合格为止。表（4-14）轴瓦与轴承体接触质量要求项 目质 量 要 求接触角6090最大不超过120接触点重负荷及高速运转机器 34点 c中等负荷及连续运转机糙 23点 c 低速及间歇运转机器 1 1.5