机械设计第8章+滑动轴承设计

1、第八章 滑动轴承设计,轴承-支承、保持旋转精度和减少摩擦和磨损 轴承-滚动轴承、滑动轴承 在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承体现出优异性能,1. 类型, 按承载分, 按摩擦状态分,向心滑动轴承,推力滑动轴承,液体摩擦滑动轴承,非液体摩擦滑动轴承,动压轴承,静压轴承,一、滑动轴承的类型及其结构型式, 完全液体摩擦, 边界摩擦, 干摩擦,润滑油膜将摩擦表面完全隔开，只存 在液体分子间的摩擦,润滑油膜部分地将摩擦表面隔开，部 分摩擦表面仍可直接接触,摩擦表面间没有任何物质的摩擦,边界摩擦常与半液体摩擦、半干摩擦并 存，通称非液体摩擦,2. 滑动轴承的摩擦状态, 向心轴承,剖分式,

2、整体式,间隙可调式,自动调心式,结构简单 安装困难 间隙不可调,结构较繁 间隙可调 广泛采用,3. 结构型式, 推力轴承,实心式,空心式,单环式,多环式,中间比压大,支承精度不高,支承精度特别高,支承精度中等,非液体摩擦滑动轴承,液体摩擦滑动轴承,滚动轴承,高速 重载,冲击、振动载荷,低速 低载,中等载荷,受径向尺寸限制,曲轴轴承,非液体摩擦滑动轴承,液体摩擦滑动轴承,滚动轴承,滑动轴承,滑动轴承零件少,油膜的缓冲和阻尼作用,滚动轴承寿命大为降低,滚动轴承造价高,4. 滑动轴承和滚动轴承的适用场合,(1) 基本要求,耐磨性,磨损少,减摩性,摩擦系数小,其他要求：,抗胶合性,跑合性,耐腐蚀性,强

3、度 ,(2) 常用材料, 铸铁,轻载、低速的轴瓦材料, 轴承合金 (巴氏合金),锡基,铅基,锑、铜硷金属硬粒,锡基体或铅基体,综合性能好,机械强度较低,价昂,轴承合金浇铸在钢或 铸铁的轴瓦基体上, 铜合金,锡青铜 中速、中载或重载,铝青铜 低速重载,铅青铜 高速重载,1. 轴瓦的材料,二、轴瓦的材料与结构, 粉末冶金,铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成 多孔性存油,用于载荷平稳、低速和加油不便场合, 非金属材料,塑料、橡胶、尼龙等,摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、 热变形大,2. 轴瓦的结构,(1) 轴瓦的结构要素,油孔,油沟,壁厚,定位唇,油室,定位唇：防止轴瓦在轴承中移动,壁厚,油孔和油沟：

4、将油引入轴承,油室：存油,(2) 结构型式,整体式,剖分式,1. 润滑油,(1) 粘度,流体抵抗变形的能力称为粘度，以流体内摩擦阻力表示,平行板间油的层流流动,贴近静止扳的油层速度,贴近移动扳的油层速度,( 粘性流体粘性定律),比例常数，即动力粘度,三、滑动轴承的润滑,(2) 常用润滑油,润滑油牌号 一般为40 C 时运动粘度 的平均值,查得运动粘度,再用公式,转换为动力粘度,(3) 润滑油的选择,( 用于流体动力学计算 ),(润滑油的粘度),动力粘度,运动粘度,2. 润滑脂,钙基,抗水性好、耐热性差、价廉,钠基,抗水性差、耐热性好、防腐性较好,锂基,抗水性和耐热性好,铝基,抗水性好、有防锈作

5、用、耐热性差,主要指标,针入性：表征润滑脂稀稠,润滑脂越稠,滴点：润滑脂受热后开始滴落的温度，表征耐高温的能力,润滑脂工作温度一般应低于滴点20 30 C,1. 失效形式及计算准则,磨损,防止过度磨损,发热引起胶合,防止胶合,单位面积摩擦功率,四、非液体摩擦滑动轴承的设计,压强,向心轴承,推力轴承,速度,向心轴承,推力轴承,油沟引起接触 面积减小系数,(1) 选择轴承结构型式及材料,(2) 初定轴承基本型式和参数,选择宽径比,(3) 校核计算,(4) 选择轴承的配合,(5) 选择润滑剂和润滑装置,2. 设计步骤,动压油膜形成机理,轴颈和轴瓦同心时,两平行板的摩擦状况,轴颈和轴瓦偏心时,两倾斜板的摩擦状况,五、液体摩擦动压向心滑动轴承的设计,动压油膜生成机理（续）,假设： 两刚性板、润滑油不可压缩、层状流动 条件： 两板成收敛间隙楔形 间隙中充满具有一定粘度的润滑油或其他流体 两工作表面具有一定的相对滑动速度，且运动方向大口进，小口出,一维雷诺方程,讨论之一：,液体摩擦形成的条件,由,(1) 两工作表面必须形成收敛的楔形间隙,(2) 两工作表面必须有一定的相对运动， 且 v 方向是从大口道小口,(3) 间隙中必须连续充满具有一定粘度的润滑油,若,则,无粘度,各油层无速度,两板间油无流动,不能形成油膜压力,讨论之二：,向心滑动轴承动压油膜形成过程,(1