《机械设计基础》18滑动轴承

1、第18章 滑动轴承18.1 概述18.2 滑动轴承的结构18.3 滑动轴承的材料18.4 滑动轴承的润滑18.5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分析18.6 液体动压润滑的形成及基本方程18.7 滚动轴承与滑动轴承性能比较18.1 概述一、滑动轴承的特点、应用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。

2、工作时轴承和轴颈的支撑面间形成直接或间接滑动摩擦的轴承，称为滑动轴承。18.1 概述根据所承受载荷的方向、滑动轴承可分为径向轴承、推力轴承两大类。根据轴系和拆装的需要，滑动轴承可分为整体式和剖分式两类。二、滑动轴承的分类根据颈和轴瓦间的摩擦状态，滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承根据工作时相对运动表面间油膜形成原理的不同，液体摩擦滑 动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴承，简称动 压轴承和静压轴承。18.2 滑动轴承的结构一、滑动轴承的结构1.径向滑动轴承(1)整体式滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。轴承座整体轴套螺纹孔油杯孔因磨损

3、而造成的间隙无法调整。只能从沿轴向装入或拆出。(2)部分式滑动轴承特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。剖分式轴承(整体轴套)螺栓轴承盖轴承座油杯座孔螺母套管上轴瓦下轴瓦对开式轴承(剖分轴套)18.2 滑动轴承的结构2.推力滑动轴承FaFaFaFa推力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

4、承载能力比单环式低50%。 空心式单环式多环式18.2 滑动轴承的结构二、滑动轴承的轴瓦结构1.轴瓦的结构常用的轴瓦结构有整体式和剖分式两类。整体式 整体式轴承采用整体式轴瓦，整体式轴瓦又称轴套，分为光滑轴套和带纵向油槽轴套两种。18.2 滑动轴承的结构18.2 滑动轴承的结构2.轴承衬与瓦背的结合形式（1）烧结、喷涂和轧制（2）浇注 剖分式轴承采用剖分式轴瓦。剖分式单金属瓦：无轴承衬多金属瓦：瓦背内壁带有轴承衬 双金属瓦 三金属瓦 为了使润滑油能均匀流到整个工作表面上，轴瓦上要开出油沟，油沟和油孔应开在非承载区，以保证承载区油膜的连续性。油孔、油沟结构18.2 滑动轴承的结构3、油孔、油沟和

5、油腔 油孔、油槽开设原则 ：（1）润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 （3）油沟轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失 （2）油槽（沟）开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力 18.3 滑动轴承的材料一、轴承材料的性能要求轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承衬的材料。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。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不 良的能力。嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨 粒磨损的性能。此外还应有足够的强度

6、和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状 和粗糙度的能力（或性质）。二、常用轴承材料金属材料粉末冶金材料非金属材料轴承合金（巴氏合金、白合金）是由锡、铅、锑、铜等组成的合金铜合金 分为青铜和黄铜两类。铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料。有塑料、硬木、橡胶和石磨等，其中塑料用的最多18.3 滑动轴承的材料（参见表18.1）18.4 滑动轴承的润滑2.润滑脂（参见表18.3）特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动的 轴

7、承中。选择原则：(1)当压力高和滑动速度低时，选择锥入度小一些的品种；反之，选择 锥度大一些的品种。(2)所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约2030，以免 工作时润滑脂过多地流失。(3)在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂。 在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。一、润滑剂选用1.润滑油（参见表18.2）二、润滑装置及润滑方法常用的润滑方法有：1.油润滑1）间歇式供油旋套式注油油杯压配式压注油杯18.4 滑动轴承的润滑2）连续式供油3）飞溅润滑4）压力循环润滑2.脂润滑旋盖式油杯（黄油杯）黄油枪18.4 滑动轴承的润滑三、润滑方法的选择根据公式算出K值，通过查

8、表确定滑动轴承的润滑方法和润滑剂类型。3pvK 式中： p为轴颈上的平均压强，单位MPa， v为轴颈的圆周速度，单位m/sK 值润滑方式1900190016000 160003000030000润滑脂润滑润滑油滴油润滑 飞溅式润滑循环压力润滑18.4 滑动轴承的润滑一、失效形式与设计准则1、失效形式：轴瓦的胶合、磨损2、设计准则：要求边界油膜具有足够的强度 保证油膜存在 减少轴瓦材料的磨损 （1）限制平均压强：pp-防止油膜破坏，金属直接接触。（2）限制pv值： pvpv-限制摩擦发热过大，防止胶合。（3）限制滑动速度：vv-防止边缘局部胶合磨损。18.5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分

9、析二、非液体摩擦径向滑动轴承的计算1. 验算压强 p2.验算pv值3.验算速度v pBdFprpvBddnFpvr100060 vdnv100060vpvp、参见表18.118.5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分析三、非液体摩擦推力滑动轴承的计算1.验算压强 p2.验算 pv值 pkddZFpa4202100060pvndppvmm20dddmdm-轴径平均直径，mmFa-轴向载荷, Nk-考虑油沟使承载面积减少的系数k=0.80.918.5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分析3.根据轴的直径d确定轴承宽度B5.15.0/dB四、非液体摩擦径向滑动轴承设计步骤 dB 2.选择材料在液体摩擦滑动轴承设计中已知条件通常是：作用在轴颈上的径向载荷，轴颈直径和轴的转速n ,以及轴承的工作条件等。1.根据工作条件和使用要求，