轴瓦知识培训

1、2021年年6月月30日日 程竟升程竟升 轴瓦基础知识轴瓦基础知识 一、轴瓦的形式和结构一、轴瓦的形式和结构 按构造按构造 分类分类 整体式整体式 对开式对开式 按加工按加工 分类分类 按尺寸按尺寸 分类分类 按材料按材料 分类分类 需从轴端安装和拆卸，需从轴端安装和拆卸， 可修复性差。可修复性差。 可以直接从轴的中部可以直接从轴的中部 安装和拆卸，可修复。安装和拆卸，可修复。 轴轴 瓦瓦 的的 类类 型型 整体轴套整体轴套 对开式轴瓦对开式轴瓦 按构造按构造 分类分类 按加工按加工 分类分类 按尺寸按尺寸 分类分类 按材料按材料 分类分类 轴轴 瓦瓦 的的 类类 型型 厚壁厚壁 薄壁薄壁 薄

2、壁轴瓦薄壁轴瓦 厚壁轴瓦厚壁轴瓦 整体式整体式 对开式对开式 节省材料，但刚度不节省材料，但刚度不 足，故对轴承座孔的足，故对轴承座孔的 加工精度要求高加工精度要求高 。 具有足够的强度和刚度，具有足够的强度和刚度， 可降低对轴承座孔的加可降低对轴承座孔的加 工精度要求。工精度要求。 按构造按构造 分类分类 按加工按加工 分类分类 按尺寸按尺寸 分类分类 按材料按材料 分类分类 轴轴 瓦瓦 的的 类类 型型 单材料单材料 多材料多材料 单一材料单一材料 两种材料两种材料 强度足够的材料可以强度足够的材料可以 直接作成轴瓦，如黄直接作成轴瓦，如黄 铜，灰铸铁。铜，灰铸铁。 轴瓦衬强度不足，故轴瓦

3、衬强度不足，故 采用多材料制作轴瓦。采用多材料制作轴瓦。 厚壁厚壁 薄壁薄壁 整体式整体式 对开式对开式 按构造按构造 分类分类 按加工按加工 分类分类 按尺寸按尺寸 分类分类 按材料按材料 分类分类 轴轴 瓦瓦 的的 类类 型型 铸造轴瓦铸造轴瓦 卷制轴套卷制轴套 铸造铸造 轧制轧制 铸造工艺性好，单件、铸造工艺性好，单件、 大批生产均可，适用大批生产均可，适用 于厚壁轴瓦。于厚壁轴瓦。 只适用于薄壁轴瓦，只适用于薄壁轴瓦， 具有很高的生产率。具有很高的生产率。 单材料单材料 多材料多材料 厚壁厚壁 薄壁薄壁 整体式整体式 对开式对开式 滑动表面间摩滑动表面间摩 擦状态擦状态分类分类 液体润

4、滑承液体润滑承 载机理载机理分类分类 按其承受载按其承受载 荷方向荷方向分类分类 轴轴 瓦瓦 的的 类类 型型 径向滑动轴承（用径向滑动轴承（用 于承受径向载荷）于承受径向载荷） 推力滑动轴承（用推力滑动轴承（用 于承受轴向载荷）于承受轴向载荷） 液体静压润滑轴承液体静压润滑轴承 液体动力润滑轴承液体动力润滑轴承 液体摩擦轴承液体摩擦轴承 干摩擦轴承干摩擦轴承 二、滑动轴承的典型结构二、滑动轴承的典型结构 1 、整体式 图 10 1 所示为整体式径向滑动轴承，它是由轴承座 1 、整体 轴瓦 2 和紧定螺定 3 等组成。轴承座用螺栓与机座联接，顶部开有 进油或 安装油杯的 螺孔 螺 纹 孔。用

5、轴承材料制成的套筒式轴瓦（ 或 简称 轴套） 压装在轴承座中。也有一些机器不用 专用的 轴承座 ，而把轴瓦（或轴套）直接压压装在 在 机座 或机体 孔中，如机床 、减速器 等。这种轴承结构简单、容易制造、成本低，缺点是轴瓦 磨损后间隙无法调整和轴颈只能从 端部装入。因此，它仅适用于低 速轻载或间歇性工作的机器中 。 2 、剖分式 剖分式 径向滑动轴承的典型结构如图 10 2 和图 10 3 所示 ，都由轴承 盖 座 1 、轴承座盖 2 、剖分轴瓦 3 和螺栓 4 等组成。图 10 2 为正剖分式结构，主要用于载荷方向垂直于轴承安装基准面 的场合。图 10 3 为斜剖分式结构，用于载荷与轴承安装

6、面成一定 角度（通常倾斜 45 ）的场合。轴承盖上的有螺纹 孔用于安装油 杯供给润滑油 。轴承座与盖的剖分面常作成阶梯形，以便加工和安 装时定位并防止工作时错动。在轴瓦剖分面间，一般装上一些薄垫 片，当轴瓦磨损后，可通过抽去垫片来调整轴承的径向间隙。 这种 结构，由于轴承盖可打开，因此装拆维修都较方便 ，但结构较复杂 ，价格较贵 。 3 、自动调心式 当轴承宽度 B 较大时，轴的弯曲变形或 轴承孔倾斜 安装误差较 大时， 它都将会造成轴颈与轴瓦两端的局部接触，从而引起剧烈的 磨损和发热。轴承宽度 B 越大，上述现象越 严重。 因此，宽径比 B/d 1.5 时，宜采用自动调心式轴承。这种轴承的结

7、构如图 1 0 4 所示。其特点是轴瓦 1 的外支承面作成 凸球面，与轴承盖 2 和轴 承座 3 上的凹球面相配合，球面中 心通过轴颈的轴线。因此， 轴瓦可 承受随轴的弯曲或倾斜而自动调心 位 ， 从而以保证轴颈与轴瓦的均 匀接触。 4、推力滑动轴承 推力滑动轴承仅能承受轴向载荷，由轴承座和止推轴颈等组成， 与径向轴承联合使用才可同时承受轴向与径向载荷。 其常用结构如 图10 6 所示。图 a 为实心端面推力轴承，这种轴承接触面上的压 强分布不均匀，靠近边缘部分磨损较快，很少使用。图 b 为空心端面 推力轴承，接触面积减小，润滑条件有所改善，从而避免了空心式的 一些缺点。图 c 为 单环式推力

8、轴承，利用轴颈的环形端面承载，结 构简单，常用于低速轻载的场合。图 d 为多环式推力轴承，采用多个 环承担轴向载荷，提高了承载能力，另外还可承受双方向的轴 向载 荷。 实心型在接触面上的 压力分布不均匀，中心处压强高，支承面磨 损较快，很少使用。空心型支承接触面上 的 压力分布较均匀，润滑 条件有所改善。单环型是利用轴瓦的端面止推，结构简单，润滑方便 ， 广泛 常 用于低速轻载场合。多环型结构特点同单环型，可用于重 载场合。 三三、轴瓦材料、轴瓦材料 常用的轴瓦材料分为金属材料、粉末冶金材料和非金属材料。 1 、铸铁 灰铸铁和耐磨铸铁均可作轴承材料。灰铸铁中的游离石墨虽能 起润滑作用，但铸铁硬

9、度高且脆，跑合性差。耐磨铸铁中石墨细小 而分布均匀，耐磨性较好。这类材料应用较少，仅适用于轻载、低 速和不受冲击的场合。 2、轴承合金（又称巴氏合金或白合金） 它主要由锡、铅、锑、铜等组成。分为锡基轴承合金（例如 ZSnSb10Cu6合金中，含锑10%，含铜6%，锡83%）和铅基轴承合 金（例如ZPbSb16Sn16Cu2合金中，含锑16%，锡16%，铜1.75%， 其余为铅）两类。锡基轴承合金的摩擦系数小，抗胶合能力好，对 油的吸附性强，耐腐蚀性好，易跑合，它适用于高速、重载的场合 。铅基轴承合金的性能较前者脆，不宜承受冲击载荷，适用于中速 、中载的场合。这两类轴承合金的机械强度和熔点都较低

10、，仅宜用 于小于150的工况，且价格贵，一般只用作轴承衬的材料。轴承 合金的弹性模量和弹性极限都很低，在所有轴承材料中，它的嵌入 性及摩擦顺应性最好，很容易与轴颈磨合。 3、铜合金 有锡青铜、铝青铜和铅青铜三种。青铜的疲劳强度优于轴承合金 ，耐磨性与减磨性较好，能在较高温度下工作。但可塑性差，不易跑 合，宜用于中速重载、中速中载及低速重载。 4、铝合金 有低锡和高锡两类。铝合金强度高，耐磨性、耐腐蚀性和导热性 好，但要求轴颈有较高的 硬度和较小的表面粗糙度，轴承的间隙也要 稍大些。此类合金价格较便宜，适用于中速中载、低速重载的场合。 例如用20高锡铝基合金（含锡20%，铜1%，其余为铝）与钢制

11、成的 双金属轴瓦，成本低，耐磨性好，且有较高的承载能力，已获得广泛 应用。 5、粉末冶金 常用的有铁石墨和青铜石墨两种。它们是利用铁或铜和石墨 粉末混合，经压型、烧结、浸油而制成的多孔隙整体轴套（又称含油 轴承）。其特点是组织疏松孔隙大（其孔隙约占总容积的15%35%） ，孔隙能吸收润滑油。工作时，贮存在孔隙中的油由于轴颈转动的抽 吸和热膨胀作用（油的热胀系数比金属大），油可自动进入工作表面 起润滑作用；停车时，油又被吸回孔隙中。因此，这种轴承长期不加 油仍能很好地工作。这种材料价廉、易于制造、耐磨性好，但韧性差 ，宜用于轻载、低速及加油不便的场合。如排气扇、纺织机械、洗衣 机及一些复杂仪器设

12、备需经常加油但有困难的轴承。 6、非金属材料 非金属材料主要特点是摩擦系数小，耐腐蚀，但导热性能差，易 变形。常用的有塑料、橡胶和木材等。 塑料分为酚醛塑料、聚酰胺（尼龙）和聚四氟乙烯等。一般用于 温度不高，载荷不大的场合。 橡胶的弹性较大，能适应轴的小量偏斜及在有振动的条件下工作 。多用于离心水泵、水轮机和水下机具上。 凸缘定位凸缘定位-将轴瓦一端或两端做凸缘。将轴瓦一端或两端做凸缘。 凸耳凸耳(定位唇定位唇)定位定位 四、轴瓦的定位方法四、轴瓦的定位方法 轴向轴向 定位定位 凸耳 凸缘 目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。对移动

13、。 紧定螺钉紧定螺钉 周向定位周向定位 销钉销钉 五、轴瓦的油孔和油槽五、轴瓦的油孔和油槽 作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。 进油孔进油孔 油槽油槽 F 开孔原则：开孔原则： 形式：按油槽走向分形式：按油槽走向分沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。 F 1)尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载能力；尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载能力； 2)轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。 双轴向油槽开在双轴向油槽开

14、在 轴承剖分面上轴承剖分面上 单轴向油槽在最单轴向油槽在最 大油膜厚度处大油膜厚度处a 45 宽径比宽径比B/d-轴瓦宽度与轴径直径之比。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非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.81.5 轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。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，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。又起冷却作用。 B d 六、轴瓦的安装与刮研六

15、、轴瓦的安装与刮研 1、轴瓦与瓦座和瓦盖的接触要求 （1）受力轴瓦。受力轴瓦的瓦背与瓦座的接触面积应大于70，而且 分布均匀，其接触范围角应大于150 ，其余允许有间隙部分的间 隙不大于0.05mm。如图1所示。 （2）不受力轴瓦与瓦盖的接触面积应大于60，而且分布均匀，其接 触范围角应大于120，允许有间隙部位的间隙量，应不大于 0.05mm。如图1所示。 图一 轴瓦与瓦座、 瓦盖的接触要求 （3）如达不到上述要求，应以瓦座与瓦盖为基准，用着色法，涂 以红丹粉检查接触情况，用细锉锉削瓦背进行修研，直到达到要求 为止。接触斑点达到每25mm234点即可。 （4）轴瓦与瓦座、瓦盖装配时，固定滑动

16、轴承的固定销（或螺钉） 端头应埋入轴承体内23mm，两半瓦合缝处垫片应与瓦口面的形 状相同，其宽度应小于轴承内侧1mm，垫片应平整无棱刺，瓦口两 端垫片厚度应一致。瓦座、瓦盖的连接螺栓应紧固而受力均匀。所 有件应清洗干净。 2、轴瓦刮削面使用性能要求的几大要素 （1）接触范围角与接触面、接触斑点要求。轴瓦的接触范围角 与接触面要求见表一。 在特殊情况下，接触范围角也有要求 为60的。对于接触范围角的大小和 接触斑点要求，通常由图样明确地给出。 如无标注，也无技术文件要求的，可通 用技术标准规定执行。 （参照表一）轴瓦的接触斑点要求，可 参照表二中数值要求，对轴瓦进行刮削 和检验。 图 示名称

17、通用技术 要求 重载及其它要 求 接触面 要求 如下图 轴瓦上瓦下瓦上瓦下瓦 接触面积要求 分布均匀 12012090 90 表二轴瓦的接触范围角与接触面要求 轴承直 径/mm 机床或精密机械主轴轴承 锻压设备、通用 检修轴承 动力机械、冶金 设备的轴承 高精度精密普通重要普通重要普通 每（2525）mm2525）mm2内的研点数 12025201612885 120 16108662 （2）油线与瓦口油槽带 a、半开式滑动轴承，都是采用强力润滑，油槽一般都开在不 受力的上瓦上（上瓦受力较小）。截面为半圆弧形，沿上瓦内 周180分布，由机械加工而成。油槽中间位置与上瓦中心位 置的油孔相通，两端

18、连接瓦口油槽带，由于上瓦有间隙量存在， 润滑油很容易进入上瓦面与轴上，其主要作用是能将润滑油畅 通地注入轴瓦内侧（径向）的瓦口油槽带。 表2滑动轴承的研点数 b、油槽带分布在上、下轴瓦结合部位处（两侧）。如图二所示。 油槽带成圆弧楔形，瓦口结合面处向外侧深度一般在13mm。 视轴瓦的大小，油槽带宽度h一般为840mm。油槽带单边距轴 瓦端面的尺寸b一般为825mm。 上述要求通常在图样上明确标出。油槽带的长度为轴瓦轴向 长度的85左右，是一个能存较大量的润滑油的带状油槽，便于 轴瓦与轴的润滑与冷却，油槽带通常由机械加工而成，也有钳工 手工加工的。 图二 轴瓦的油槽带与润滑油楔分布 （3）润滑油

19、楔。润滑油楔位于接触范围角值之内油槽带与轴瓦的 连接处，由手工刮削而成（俗称刮瓦口）。其主要作用有两个，一 是存油冷却轴瓦与轴，二是利用其圆弧楔角，在轴旋转的带动下， 将润滑油，由轴向宽度的面，连接不断地吸向承载部分，使轴瓦与 轴有充分良好的润滑。润滑油楔部分是由两段不规则的圆弧组成的 一个圆弧楔角，它将油槽带和轴瓦工作接触面光滑地连接起来，其 形状如图三所示。 与油槽带连接部分要刮得多一些，并将油槽带连接处加工棱角 刮掉，在润滑楔角中部至接触面过渡处，刮成圆弧楔角形。图中 的尺寸为油槽带与润滑楔角连接处尺寸， 视轴瓦的大小，一般在0.100.40mm之 间。刮削润滑楔角，要在轴瓦精刮基本 结

20、束时进行，不易提前刮削。 图三 润滑楔角示意图 （4）轴瓦的顶间隙与侧间隙 a、轴瓦的顶间隙，在图样无规定时，根据经验可取轴直径的1 2，应按转速。载荷和润滑油粘度在这个范围内选择。对高质量。 高精度加工的轴颈，其值可降到5/10000。 b、侧间隙在图样上无规定时，每面为顶间隙的1/2。侧间隙需根据 需要刮削出来。但在刮削轴瓦时不可留侧间隙，因刮轴瓦时，需确 定轴在180范围内的正确位置，此时需有侧间隙的部位应暂时作 为轴的定位用，要在轴瓦基本刮削完毕时，将侧间隙轻轻刮出。侧 隙部位由瓦口的结合面处延伸到规定的工作接触角度区，轴向与油 槽带、润滑楔角相接，此部位是不应与轴有接触的，刮削时应注

21、意 这点。留侧隙的目的，是为了散失热量，润滑油由此流出一部分并 将热量带走。侧隙不可开得过大，这样会使润滑油大量地从侧隙流 走而减少轴与轴瓦所需用的润滑油量，这点应特别注意。侧隙如图 四所示，最宽处b为瓦口计划面处，尺寸为规定侧间隙的最大值。 侧隙与瓦口平面处的尖角应倒角，视轴瓦大小，一般为145 345。侧隙基本上是由两段不规则的圆弧组成的。 3、分式轴瓦的刮削过程 （1）粗刮轴瓦。如图5 a所示。 图四 侧间隙示意图 A、上、下瓦的机械加工刀痕轻刮一遍，要求瓦面应全部刮到，刮 削均匀，将加工痕迹刮掉。 图五剖分式滑动轴承（轴瓦）的刮削 （a） （b）（c） B、轴上涂色，与上瓦、下瓦研点粗

22、刮几遍，然后将上、下瓦分别 镶入瓦座与瓦盖上，瓦上涂色，用轴研点粗刮，待接触面积与研点 分布均匀后，可转入细刮。粗刮时应注意，不可将瓦口部分刮亏了， 要求180范围全面接触。 (2)细刮轴瓦。如图5b所示。细刮轴瓦时，上、下瓦应加垫（瓦口结 合面）装配后刮削两端轴瓦，在瓦上涂色，用轴研点。开始压紧装 配时，压紧力应均匀，轴不要压得过紧，能转动即可，随刮随撤垫， 随压紧。此时也应注意不要将瓦口刮亏了，经多次削刮后，瓦接触 面斑点分布均匀、较密即可。 （3）精刮轴瓦。如图5c所示。加精刮的目的是要将接触斑点及接触 面积刮削达到图样规定的要求，研点方法与粗刮相同，点子由大到 小，由深到浅，由疏到密，大的点子在削刮过程中，可用刮刀破开 变成密集的小点子，经