滑动轴承ppt课件

.,第十二章滑动轴承,.,12-1概述,.,一、轴承的功用和分类,支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；,减少转轴与支承之间的摩擦和磨损,1、轴承功用,2、轴承分类,按摩擦性质,滑动轴承滚动轴承,.,二、滑动轴承的特点及应用场合,滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应用。但是在以下场合，则主要使用滑动轴承：,工作转速很高，如汽轮发电机。,要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。,承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。,特重型的载荷，如水轮发电机。,根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。,在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。,径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。,用于高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合。,比较滑动轴承与滚动轴承的特点和应用场合滑动轴承多用于两种极端情况：1、不常运转或低速、轻载、不重要情况，如手动机械和简单的农业机械等，可用非液体滑动轴承，因为它们结构简单，成本低，摩擦大，效率低；2、用于高速、重载、高精度的重要机械，如水轮机、汽轮机、内燃机、轧钢机、电机等，常采用液体摩擦滑动轴承，因为它们摩擦小，效率高，承载能力大，工作平稳，能减振缓冲，但设计、制造、调整、维护要求高、成本高。滚动轴承多用于一般机械,.,三、滑动轴承的分类,1、按受载类型径向轴承径向力止推轴承轴向力,2、按润滑状态不完全液体滑动轴承液体滑动轴承,动压轴承静压轴承,3、滑动轴承设计内容,轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择；轴承的结构参数设计；,润滑剂及其供应量的确定；轴承工作能力及热平衡计算。,.,12-2滑动轴承的主要结构形式,.,一、整体式径向滑动轴承,2、组成：,整体轴套,1、作用：主要承受径向载荷。,轴承座整体轴套,减摩材料制成,轴承座,3、优点：,结构简单成本低廉,4、缺点：,轴套磨损后，轴承间隙过大无法调整装拆不方便,5、使用场合：,低速轻载间歇性工作场合,.,2、组成：,3、优点：,装拆方便磨损后间隙可调整,二、对开式径向滑动轴承,榫口，安装对心容易,螺纹孔，安装油杯,轴承座,轴承盖,联接螺栓,剖分轴瓦,轴承盖:,剖分式轴瓦:,双头螺栓:,1、作用：主要承受径向载荷。,轴承座:,压紧轴瓦，起支撑保护作用,支撑轴颈，不能转动,连接轴承座和轴承盖,.,二、对开式径向滑动轴承,4、调心轴承,轴瓦的背面为凸球面支撑面为凹球面轴瓦能摆动，以自动调心，适应轴的变形用于支承跨距较大或多支点的长轴,.,三、止推滑动轴承,1、作用：用来承受轴向载荷,2、轴承结构：,在传递功率一定的情况下P=Fv越靠近中心，线速度越小则承受的压力越大,空心式,单环式,多环式,轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。,？,.,三、止推滑动轴承,1、作用：用来承受轴向载荷,2、轴承结构：,空心式,单环式,多环式,利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用于低速、轻载的场合。,.,三、止推滑动轴承,1、作用：用来承受轴向载荷,2、轴承结构：,空心式,单环式,多环式,不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。,.,三、止推滑动轴承,1、作用：用来承受轴向载荷,2、轴承结构：,3、止推盘结构：,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块。其数量一般为612。,-倾角固定，顶部预留平台，,类型,固定式,可倾式,-倾角随载荷、转速自行调整，性能好。,巴氏合金,.,12-3滑动轴承的失效形式及常用材料,.,一、滑动轴承的失效形式,2、刮伤,3、咬粘（胶合）,4、疲劳剥落,1、磨粒磨损,轴表面硬轮廓峰顶刮削轴承,温升+压力+油膜破裂焊接,润滑剂氧化酸性物质腐蚀,载荷反复作用疲劳裂纹扩展剥落,5、腐蚀,硬质颗粒磨料研磨轴和轴承表面,.,二、轴承材料,1、材料要求：,（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。,2、实际操作：（1）能同时满足这些要求的材料难找到，但应根据具体情况主要的使用要求。（2）常见的方法是用两层不同金属做成的轴瓦，两种金属在性能上取长补短。,（3）在工艺上常用浇铸或压合的方法将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层称为轴承衬。,.,二、轴承材料,3、常用材料：,(1)锡锑轴承合金、铅锡锑轴承合金,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。,缺点：价格贵、机械强度较差；,使用方法：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：thmin时，使（）可满足此条件。A表面光洁度提高B增大宽径比C增大相对间隙,A,其中：h=S(Rz1+Rz2),S安全系数，考虑表面几何形状误差和轴颈挠曲变形等，常取S2。,对于一般轴承可取为3.2m和6.3m，1.6m和3.2m。,对于重要轴承可取为0.8m和1.6m，或0.2m和0.4m。,Rz1、Rz2分别为轴颈和轴承孔表面粗糙度十点高度。,2、最小油膜厚度hmin,.,四、径向滑动轴承工作能力计算简介,原因：轴承工作时摩擦功耗转变为热量润滑油温度升高导致轴承承载能力降低因此要计算油的温升,计算液体动压滑动轴承的两个主要性能指标是（）和（）。,hminh,3、轴承热平衡计算,热平衡条件：单位时间内轴承摩擦所产生的热量Q等于同时间内流动的油所带走的热量Q1+Q2之和转化计算准则tt,tt,.,宽径比小优点：有利于提高运转稳定性增大端泄漏量以降低温升。缺点：轴承宽度减小，轴承承载能力也随之降低；轴承刚度降低,五、参数选择,1、宽径比B/d,通常：B/d=0.31.5,取小值,对刚性无要求,高速轻载轴承,取大值,需提高轴承刚性,低速重载轴承,取小值,温升高,高速重载轴承,B/d取值建议,特点,类型,.,定义为轴承孔和轴颈直径之差与轴颈公称直径之比。,五、参数选择,2、相对间隙,滑动轴承一定要留出间隙。径向间隙是实现轴与轴承活动连接的起码条件。径向间隙是控制轴的运转精度的保证。径向间隙是形成液体润滑的重要条件，特别是动压轴承，润滑油膜的形成主要靠轴与轴承间的楔状间隙。间隙的大小与机器在运转中的精确度有关，径向间隙愈小，轴的运转精度就愈高。但间隙缩小至一定程度，不仅难于形成润滑油膜，而且可能导致烧瓦抱轴事故。间隙过大，在转动中会产生跳动，也不能形成稳定的油膜润滑。,速度愈高，值应愈大；载荷愈大，值应愈小。,为什么？,.,五、参数选择,3、粘度,粘度对轴承的承载能力、功耗和温升影响很大，通常按平均温度计算润滑油粘度。,平均温度过低，则油的粘度较大，算出的承载能力偏高；反之，则承载能力偏低。,.,六、液体动力润滑径向滑动轴承设计举例,液体动力润滑径向滑动轴承的设计过程,、已知条件：外加径向载荷F，轴颈转速n及轴颈直径d。,设计及验算：,保证在平均油温tm下hminh,验算温升,选择轴承材料，验算p、v、pv。,选择轴承参数，如轴承宽度、相对间隙和润滑油。,计算承载量系数并查表确定偏心率。,计算最小油膜厚度和许用油膜厚度。,计算轴承与轴颈的摩擦系数。,计算轴承温升和润滑油入口平均温度。,根据宽径比和偏心率查取润滑油流量系数。,.,六、液体动力润滑径向滑动轴承设计举例,极限工作能力校核,根据直径间隙，选择配合及轴承和轴颈的尺寸公差。,根据最大间隙和最小间隙，校核轴承的最小油膜厚度和润滑油入口油温。,.,12-8其他形式滑动轴承简介,.,一、自润滑轴承,当无润滑轴承材料本身就是固体润滑材料时，或轴瓦中含有润滑介质，这种无润滑轴承常称自润滑轴承。,.,二、多油楔轴承,将轴瓦内孔做成特殊形状，以产生多个动压油膜，提高轴承的工作稳定性和旋转精度。分为固定式和可倾式特点形成多个动压油膜，提高了稳定性。摩擦损耗大、供油量增大、承载能力降低。,固定式,可倾式,.,三、液体静压轴承,1、工作原理：依靠供油装置，将高压油压入轴承间隙中，强制形成油膜。,2、结构组成：轴瓦内表面开有几个对称油腔每个油腔四周都有适当的封油面油腔之间用回油槽隔开外油路为每个油腔配置一个节流器，使油腔有压力补偿作用。,.,三、液体静压轴承,3、工作过程：无外载荷时，轴颈浮在轴承中间位置，各油腔内压力相等；轴颈受载F后，轴颈向下位移；下油腔四周油台与轴颈之间间隙减小，留出油量减少；据流量连续原理，流经节流器的流量也减少，节流器中压降减小；但供油压力不变，则油腔压力P下腔=P供油-P节流器增大同理推导P上腔=P供油-P节流器减小,1、工作原理：依靠供油装置，将高压油压入轴承间隙中，强制形成油膜。,综合起来，产生的向上的压力差就与外载荷平衡。,.,三、液体静压轴承,4、特点：静压轴承载任何工况下都能胜任工作。,常用节流器,5、关键器件：节流器,1、工作原理：依靠供油装置，将高压油压入轴承间隙中，强制形成油膜。,.,四、气体润滑轴承,原理：以气体作为润滑介质，可以空气、氢气、氮气作为润滑介质。,分类：气体动压润滑轴承、气体静压润滑轴承。,特点：高转速(n100000r/min)、低摩擦损失、无污染、承载能力低。,应用：高速磨头、高速离心分离机、原子反应堆等场合。,.,end,.,空气轴承,空气也是一种流体润滑剂，其粘度只有L-AN7润滑油的1/4000，摩擦力小到可忽略不计，因此可用于数十万转的超高速轴承。,气膜厚度-20m,制造精度,严格过滤,优点：1)不随温度变化，可用于高温或低温；,2)没有油污染的危险；,3)回