第十五章-滑动轴承PPT课件

.1，滑动轴承概述，滑动轴承的典型结构，滑动轴承的失效模式和常见材料，滑动轴承的轴瓦结构，滑动轴承润滑剂的选择，不完全液体润滑滑动轴承的设计和计算，流体动力润滑径向滑动轴承的设计和计算，其他类型滑动轴承的介绍，第12章，滑动轴承概述。2、1、轴承主要承受径向载荷，轴承主要承受轴向载荷，根据轴承本身润滑油的几何、运动和动态特性，形成液体润滑滑动轴承轴承油膜；根据完整供油系统供给的压力油，形成液体润滑滑动轴承轴承油膜；第12章滑动轴承，滑动轴承的类型，3，滑动轴承的特点(与滚动轴承相比):(4)液体润滑滑动轴承的摩擦阻力小，起动转矩小，承载能力大，运行精度高，轴承油膜也能减轻冲击振动。然而，结构复杂，特别是静压滑动轴承需要一套要求更高、价格更高的供油系统。适用于高速、重载、高操作精度的场合。(3)本发明结构简单，成本低，无需添加润滑剂即可长期运行，适用于低速、轻载、无油污的场合。(1)滑动轴承可制成分体结构，便于组装、拆卸和调整。这也是选择和支撑某些类型的轴(如曲轴)和大型设备的唯一可行方法。(2)混合摩擦滑动轴承结构简单，易于加工制造，价格低廉。然而，摩擦阻力和启动扭矩大，磨损大。它只用于轻负载、低速和不太重要的场合。滑动轴承的结构和滑动轴承的结构是一体的和分体的。为了提高某些大型设备轴承的耐磨性和减摩性，使用双金属材料，即钢、铸铁或青铜，来提高轴瓦的强度，并且在轴瓦的内表面上铸造一薄层轴承合金，称为轴承衬套。为了使轴承衬牢固附着，通常在瓷砖背面制作各种形式的凹槽(见右下图)。轴瓦和轴瓦的组合，油孔、油槽和油室的开口，油孔、油槽和油室的开口位置都要注意：不能与端面一起打开，以防扩大端面泄漏；(2)非轴承区应开设油孔和油槽，使润滑油能顺利进入并降低油膜的承载能力。滑动轴承材料1。轴承材料性能要求1。足够的强度，包括疲劳和压缩强度、冲击韧性以及足够的硬度和塑性。(2)良好的减摩性、耐磨性、耐腐蚀性和耐擦伤性。(3)良好的适应性，包括顺应性(符合轴的变形和几何误差的能力)、嵌入性(嵌入外来颗粒和灰尘以减少划痕和磨损的能力)和磨合(在短期轻载操作后降低表面粗糙度并使轴承壳和轴颈表面配合良好的能力)。导热性好，热膨胀系数小。(5)良好的加工工艺。材料易得，价格相对低廉。滑动轴承材料，常用材料，2。常用的轴承材料，轴承合金是以锡或铅为基体，锑锡和铜锡悬浮在其中的硬质合金颗粒。硬颗粒起到抗磨损作用，而软基体增加了材料的塑性。当加载时，硬颗粒会沉入软基体，从而增加承载面积。轴承合金具有最佳的隐藏性和柔顺性，易于运行和与轴颈粘合。然而，它的机械强度低，价格昂贵。它不能单独用于制造轴瓦，而只能用作轴承衬里材料。轴承合金分为两类：锡基轴承合金和铅基轴承合金。青铜分为锡青铜、铅青铜和铝青铜。锡青铜(ZCuSn10P1)具有高强度、良好的减摩性和耐磨性。铝铁青铜适用于轴承主体粉末冶金是一种多孔结构材料，由铁或青铜与石墨粉混合，压制，烧结，成型和浸泡在油中制成。因为大量的润滑油可以储存在孔隙中，所以也被称为含油轴承。主要用于负载稳定、转速低、不易注油或无矿物油加注的纺织和食品机械。润滑剂和润滑方法1。润滑剂的选择1。润滑油的选择。润滑油的选择主要考虑压力、滑动速度、摩擦面状况、润滑方式等因素。一般：当压力高或有冲击负荷时，选择粘度较高的润滑油；(2)当滑动速度高时，选择低粘度润滑油；(3)表面粗糙或不运转的表面选用粘度较高的润滑油；低温工作时选择凝点低的润滑油。润滑脂的选择(当重要的官方颈速小于1 2m/s时)，通常，当压力高、滑动速度低时，选择锥入度较小的品种，否则，选择锥入度较大的品种；(2)根据工作温度，选择不同滴的润滑脂，一般应比轴承工作温度高20 30；(3)在水或潮湿环境中工作的轴承还应考虑润滑脂的耐水性等。2。润滑方式的选择(选择可根据系数k确定)，其中：p为轴承的平均压力，n/mm2；v是轴直径的滑动速度，m/s，k 2，2 k 16，16 k 32，k 32，10，4润滑剂和润滑方法，3。润滑装置、注油杯、针形阀式油杯、螺旋帽式油杯、油绳式油杯、压力循环式、11、5滑动轴承的条件计算适用于混合润滑滑动轴承，设计准则是：确保轴颈和轴瓦之间的边界润滑油膜不开裂。，(2)检查轴承压力和转速乘积的pv值的计算极限pv值限制轴承摩擦功耗，以限制轴承温升，防止胶合损坏。(3)滑动速度V的校核计算限制了V 的值，以防止由于制造和安装误差、轴颈偏转变形等因素造成的轴承边缘过度局部磨损。12，1，径向轴承，1，计算轴承平均压力p，3，计算滑动速度v，2，计算轴承pv值，计算压力，MPa，轴颈直径，mm，轴承有效宽度，mm，轴承径向载荷，n，容许轴承压力，MPa，混合摩擦滑动轴承的设计，通常在根据工作条件和使用要求确定轴承的结构形式、轴瓦材料和主要尺寸后，进行工作能力的有条件检查。推力轴承的计算类似于径向轴承，但推力轴承本身的速度沿径向极不均匀，导致磨损不均匀。检查滑动速度不再实用。止推环数量，轴承轴向载荷，n，考虑到油槽引起的轴承面积减小系数，一般取0.80 0.95，分别为轴颈直径和轴承端面孔径，mm，止推轴颈平均直径处的圆周速度，v=(d0) n/(2601000) m/s。14，4流体动力润滑的基本原理，1。流体动力油膜的轴承机构，两个平行表面相对平移运动。这种流动是由油层的剪切作用剪切流两块板之间任何一段的流速相等引起的。润滑油可以连续流动，但没有承载能力。流速呈直线分布。流体动力润滑的基本原理如下。一是流体动力油膜的承载机理。第二，两个平行的表面相对平移。第三，两个平行的表面相对垂直运动。这种流动是由油层的剪切作用引起的。剪切流等于两块板之间任何横截面的流动。润滑油可以连续流动，但没有承载能力。流速呈直线分布。在外载荷的作用下，两个表面之间的油层受到挤压，润滑油受到挤压，这种流动是由压力引起的，压力流动及其分布如图3-12所示。流体动力润滑的基本原理，1。2、流体动力油膜的承载机理。两个板块之间必须有一定的相对速度，并且速度方向从大嘴到小口；两块板之间必须有足够的一定粘度的润滑油。3。两个斜面相对移动，即大入口、小出口进入间隙的油量离开间隙的油量；润滑油不可压缩多余的油被挤出入口速度曲线呈凹形，出口速度曲线呈凸形；只要有一定粘度的润滑油连续充分地供给，并且两块板之间的相对速度足够大会聚间隙之间的动压就能稳定地存在。为了便于问题的分析，作了以下假设：1)润滑油是层流。6)润滑油和板之间无滑动；3)润滑油不沿Z方向流动。2)润滑油是不可压缩的，压力对润滑油的粘度没有影响；忽略润滑油的重力和惯性力。现在取两块板之间的润滑油单元进行应力分析。润滑油单元体右侧的压力、润滑油单元体下方的单元体上一层润滑油的摩擦阻力、单元体上一层润滑油的驱动力(内摩擦力)以及润滑油单元体左侧的压力是根据x方向的平衡条件获得的：4)润滑油膜的压力沿膜厚方向(y方向)是恒定的。5)忽略接触面表面粗糙度的影响。7)忽略摩擦副体积变形和接触变形。(8)润滑油的粘度遵循牛顿粘度定律。根据牛顿粘度定律，即方程(3-12)、油层速度和润滑油动力粘度，对上述方程进行积分，积分常数可根据边界条件确定。当y=0，即靠近移动板的层的润滑油速度=0=v时，因此，当y=h，即靠近静止板的层的润滑油速度=h=0，C2=v时，两个板之间的间隙、速度是线性分布的，这是由油层之间的相对滑动引起的剪切。具有抛物线速度分布的部分是由压力差形成的压力流。在这一段中，当润滑油连续流动时，其流量在任何地方都是相等的。因此，这个公式称为一维雷诺润滑方程，它描述了油膜压力沿X方向的分布规律，即油膜压力的变化与润滑油粘度、表面滑动速度和油膜厚度的变化有关。在油膜厚度h0: h h0 0的左侧，即油压随着x的增大而增大。(2)在油膜厚度h0: h h0 0的右侧，即油压随着x的增大而减小；这意味着油膜必须采取收敛油楔的形状，使得油楔中各处的油压大于入口和出口处的压力，从而产生正压力来支撑外部负载。(1)径向轴承形成流体动力油膜的过程，n0，形成流体动力润滑，(6)径向轴承流体动力润滑的计算，(2)径向轴承流体动力润滑的计算，(3)几何关系，(3)相对间隙=/d=/r；最小油膜厚度hmin，任意角度的油膜厚度h，通过忽略高阶无穷小(esin) 2获得，直径间隙=d-d；(2)半径间隙=r-r；偏心率=e/；最大油压(=0)时的油膜厚度为，23,载荷系数CF，(1)坐标变换，通过代入雷诺方程，h= r (1 cos)，(2)任意角度的油膜压力，h0= r (1 cos 0)，v=r，dx=rd，(即雷诺方程的极坐标表示)，24,载荷系数cf，(2)任意角度的油膜压力，(14-11)， (3)作用在单位轴承宽度的微弧RD上的油膜压力，以及(4)其在垂直方向上的分力(外载荷方向)，以及(5)单位轴承宽度上所有垂直分力之和为，其中：油膜起始角； 油膜终止角；偏斜角。实际上，轴承的宽度应该是有限的。因此，轴承两端必须有润滑油泄漏，从而将端面压力降至零，并降低轴承中间部分的压力。在考虑端部泄漏的影响后，轴承中心线距离为z的任意角度处的油膜压力为：(6)考虑端部泄漏的影响，任意角度处的油膜压力，并考虑端部泄漏引起的油膜压力降低系数，(7)将轴承的整个宽度(从-b/2到b/2)进行积分的轴承承载力计算公式，可得出有限宽度轴承的承载力，如，cf， 和26，因此，承载力计算公式为，或，承载力系数，承载力系数，尺寸为1。 其值与衬套包角、偏心率和轴承宽径比B/d等参数有关。见表14-10。从表中可以看出，CF但油膜厚度。然而，hmin受到两个表面的表面粗糙度、加工精度、表面粗糙度值u cf u承载能力的限制。热平衡条件：产生的热量和散发的热量达到平衡，润滑油的平均温度不超过75。(3)热平衡计算，为什么要进行热平衡计算：动压轴承工作时，摩擦功耗是由液体的内耗引起的，摩擦功转化为热量，使润滑油的温度升高，粘度降低，从而降低了承载能力。因此对于供油充足的轴承，qV是轴承的端部泄漏体积流量。对于供油不足的轴承，qV为供油量，按以下公式计算，通常：t 75，t1=35 45。参数选择，(1)长宽比b/d，(2)相对间隙，(4)确保流体动力润滑的条件，以及实现流体动力润滑的充分