机械设计基础第15章--滑动轴承1

第15章滑动轴承,15-1摩擦状态,15-2滑动轴承的结构型式,15-3轴瓦及轴承衬材料,15-5非液体摩擦滑动轴承的计算,15-4润滑剂和润滑装置,15-6动压润滑的基本原理,15-8静压轴承与空气轴承简介,15-7液体动压多油楔轴承简介,轴承,滑动轴承,滚动轴承,轴承的功用,1、支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度,2、减少转轴与支承之间的摩擦和磨损,轴承的分类,1.干摩擦,固体表面直接接触，因而,不用许出现干摩擦！,2.边界摩擦,15-1摩擦状态,功耗,磨损,温度,烧毁轴瓦,运动副表面有一层厚度1m的薄油膜，不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰部分仍将相互搓削。,比干摩擦的磨损轻，f0.10.3,有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。,3.液体摩擦,摩擦和磨损极轻，f0.0010.01,1.干摩擦,固体表面直接接触，因而,不用许出现干摩擦！,2.边界摩擦,15-1摩擦状态,功耗,磨损,温度,烧毁轴瓦,运动副表面有一层厚度1m的薄油膜，不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰部分仍将相互搓削。,比干摩擦的磨损轻，f0.10.3,有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。,3.液体摩擦,摩擦和磨损极轻，f0.0010.01,在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。,15-1摩擦状态,摩擦特性曲线,无量纲参数n/p称为轴承特性数。,动力粘度，p压强，n每秒转数,152滑动轴承的结构形式,一、向心滑动轴承,根据能承受载荷的方向,根据润滑状态,轴承座(座体、盖、螺栓或螺柱)、轴套(或轴瓦),液体动压滑动轴承液体静压滑动轴承,不完全液体润滑滑动轴承,完全液体润滑滑动轴承,向心轴承推力轴承,组成：,整体式径向滑动轴承,对开（剖分）式径向滑动轴承,zc,调心滑动轴承。,薄壁轴瓦,厚壁轴瓦,整体轴套,卷制轴套,152滑动轴承的结构形式,轴瓦：,油孔及油槽（油沟）,目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。,形式：,按油槽数量分单油槽、多油槽等。,152滑动轴承的结构形式,轴瓦非承载区内表面。,位置：,轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图,大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动压油膜，又起冷却作用。,宽径比B/d-轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数,液体润滑摩擦的滑动轴承:B/d=0.51,非液体润滑摩擦的滑动轴承:B/d=0.81.5,152滑动轴承的结构形式,径向滑动轴承的典型结构3,二、止推滑动轴承的结构,止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：,空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。,单环式：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。,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%。,空心式,单环式,多环式,152滑动轴承的结构形式,轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。,一、滑动轴承常见失效形式有：,滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。,153轴瓦及轴承衬材料,二、滑动轴承的材料,轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，轴承材料性能应满足以下要求：,减摩性（材料副具有较低的摩擦系数）,耐磨、耐蚀性、抗胶合能力强,导热性好、热膨胀系数小,具有足够的机械强度和可塑性,粘附在轴瓦基体上的薄层材料轴承衬,1、轴承合金（白合金、巴氏合金）,1）、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；,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：t100000r/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。,取微单元进行受力分析:,平衡条件,物理条件,积分两次，可得油层速度分布：,雷诺方程,单位时间内流经任意截面上单位宽度面积的流量为：,设在p