上海海事大学机械设计第十二章滑动轴承

1、12-1 滑动轴承概述滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构滑动轴承轴瓦结构12-5 滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算*12-8 其它形式滑动轴承简介其它形式滑动轴承简介第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承21能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。2具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。具

2、有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。3具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。根据轴承中摩擦的性质，可分为根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承滑动轴承和和滚动轴承滚动轴承。一、轴承应满足如下基本要求一、轴承应满足如下基本要求二、轴承的分类二、轴承的分类根据能承受载荷的方向，可分为根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。 (或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。根据润滑状态，滑动轴承可分为：不完全液体润滑滑动轴承。根据润滑状态，滑动轴承可分为：不

3、完全液体润滑滑动轴承。完全液体润滑滑动轴承。完全液体润滑滑动轴承。 滑动轴承概述滑动轴承概述3四、滑动轴承设计内容四、滑动轴承设计内容三、滑动轴承的应用场合三、滑动轴承的应用场合1，如汽轮发电机、精密磨床。，如汽轮发电机、精密磨床。3，如轧钢机。，如轧钢机。2，流体动压润滑轴承承载能力大、寿命长、，流体动压润滑轴承承载能力大、寿命长、造价低，所以一般大功率的如水轮发电机、汽轮机等采用造价低，所以一般大功率的如水轮发电机、汽轮机等采用滑动轴承。低速巨型设备，如天文望远镜等。滑动轴承。低速巨型设备，如天文望远镜等。4，如曲轴轴承必须制成剖分式的；组合钻床，如曲轴轴承必须制成剖分式的；组合钻床径向尺

4、寸受限制时。径向尺寸受限制时。6在特殊条件（水、腐蚀介质）下工作的轴承，如军舰在特殊条件（水、腐蚀介质）下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。推进器的轴承。轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择；轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择；轴承的结构参数设计；轴承的结构参数设计；润滑剂及其供应量的确定；润滑剂及其供应量的确定；轴承工作能力及热平衡计算。轴承工作能力及热平衡计算。5，如农机。，如农机。 连杆曲轴连杆曲轴滑动轴承概述滑动轴承概述4一、径向滑动轴承的结构一、径向滑动轴承的结构1.1.整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构特点：结构简单，成本低廉。特点

5、：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。因磨损而造成的间隙无法调整。因磨损而造成的间隙无法调整。轴颈只能从轴向装入或拆出。轴颈只能从轴向装入或拆出。52.对开式径向滑动轴承对开式径向滑动轴承滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。6滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构倾斜式剖分面径向滑动轴承倾斜式剖分面径向滑动轴承 7滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构3.自位调

6、心滑动轴承自位调心滑动轴承8三、止推滑动轴承的结构三、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：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。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。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。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

7、环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低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%。 滑动轴承的典型结构滑动轴承的典型结构9轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合胶合)、疲劳剥落和腐蚀。、疲劳剥落和腐蚀。一、滑动轴承常见失效形式有：一、滑动轴承常见失效形式有：滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料磨粒磨损磨粒磨损进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动，对轴进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动，对轴承表面起研磨作用。承表面起研磨作用。10滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料刮伤刮伤进入轴承间隙的硬颗粒或轴颈

8、表面粗糙的微观轮廓进入轴承间隙的硬颗粒或轴颈表面粗糙的微观轮廓尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。11滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料胶合胶合当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供油不当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供油不足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承损伤。足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承损伤。12滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料疲劳剥落疲劳剥落在载荷的反复作用下，轴承表面出现与滑动方向在载荷的反复作用下，轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。垂直的疲劳裂纹，扩展后造成

9、轴承材料剥落。13滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料腐蚀腐蚀润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对轴承润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对轴承材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。14滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料微动磨损微动磨损发生在名义上相对静止，实际上存在循环发生在名义上相对静止，实际上存在循环的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。其它失效形式其它失效形式: :气蚀气蚀气流冲蚀零件表面引起的机械磨损；气流冲蚀零件表面引起的机械磨损； 流体侵蚀流体侵蚀流体冲蚀零

10、件表面引起的机械磨损；流体冲蚀零件表面引起的机械磨损； 电侵蚀电侵蚀电化学或电离作用引起的机械磨损；电化学或电离作用引起的机械磨损； 15汽车用滑动轴承故障原因的平均比率汽车用滑动轴承故障原因的平均比率故障原因故障原因不干净不干净润滑油不足润滑油不足安装误差安装误差对中不良对中不良超载超载比率比率38.311.115.98.16.0故障原因故障原因腐蚀腐蚀制造精度低制造精度低气蚀气蚀其它其它比率比率5.65.52.86.7滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料16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

11、材料。轴承材料性能应满足以下要求：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。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。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 抗咬粘性抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。：材料的耐热性与抗粘附性。 摩擦顺应性：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。始配合不良的能力。 嵌入性嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生：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。刮伤或磨粒磨损

12、的性能。 此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。艺性和经济性。 磨合性磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的：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）。表面形状和粗糙度的能力（或性质）。滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料17 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一起，性能上取长补短。起，性能上取长补短。轴承衬轴承衬滑滑动动轴轴承承材材料料 金属材料金属材料 非金属材料非金属材料 轴承

13、合金轴承合金铜合金铜合金铝基轴承合金铝基轴承合金铸铁铸铁多孔质金属材料多孔质金属材料 工程塑料工程塑料碳碳石墨石墨橡胶橡胶木材木材滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料181. 1. 轴承合金（白合金、巴氏合金）轴承合金（白合金、巴氏合金）是锡、铅、锑、铜等金属的合金，是锡、铅、锑、铜等金属的合金， 锡或铅为基体。锡或铅为基体。 优点：优点：摩擦系数摩擦系数小，小，磨合性、嵌入性、磨合性、嵌入性、抗胶合性能好，对油的抗胶合性能好，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。于高速、重载的

14、轴承。缺点：价格贵、机械强度较差。缺点：价格贵、机械强度较差。滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料工作温度：工作温度：t120 (由于巴氏合金熔点低由于巴氏合金熔点低)。19 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。上。铝青铜铝青铜铅青铜铅青铜锡青铜锡青铜 中速重载中速重载高速重载高速重载低速重载低速重载3. 铝基轴承合金铝基轴承合金 铝锡合金：铝锡合金： 有相当好的耐腐蚀和较高的疲劳强度，摩擦性能有相当好的耐腐蚀和较高的疲劳强度，摩擦性能也较好。在部分领域取代了较贵的轴承合金与青铜。也较好。在部分

15、领域取代了较贵的轴承合金与青铜。4.4.灰铸铁灰铸铁滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料 各种性能不如轴承合金和青铜，但价格低，用于轻载、低各种性能不如轴承合金和青铜，但价格低，用于轻载、低速、无冲击的场合。速、无冲击的场合。2. 铜合金：青铜、黄铜铜合金：青铜、黄铜 优点：具有较高的强度、较好的减磨性和耐磨性。优点：具有较高的强度、较好的减磨性和耐磨性。缺点：缺点：磨合性、嵌入性差磨合性、嵌入性差。205. 多孔质金属材料多孔质金属材料 （粉末冶金材料）（粉末冶金材料） 滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料铁粉铁粉青铜粉青铜粉+石墨粉石墨粉高压成形高压

16、成形烧结烧结多孔质金属材料多孔质金属材料 热油中浸泡热油中浸泡 含油轴承含油轴承 含油轴承：含油轴承： 用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组织，可存用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组织，可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。储润滑油。可用于加油不方便的场合。 运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大， 油油自动进入摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油，可使用自动进入摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油，可使用较长时间。较长时间。21橡胶：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳，可用水润橡胶：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳，可用水润滑。常用

17、于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。工程塑料：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐工程塑料：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此缺陷，可作为轴承衬粘附在金属轴瓦上使用。为改善此缺陷，可作为轴承衬粘附在金属轴瓦上使用。6. 非金属材料非金属材料 碳碳-石墨：是电机电刷常用材料，具有自润滑性，用于不良石墨：是电机电刷常用材料，具有自润滑性，用于不良环境中。环境中。木

18、材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。木材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料22一、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需从轴端安装和拆卸，可修复性差。需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。 滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构整体轴套整体轴套对开式轴瓦对开式轴瓦 23一、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尺寸按尺寸分类分类厚壁厚壁薄壁薄壁需从轴端安装和拆卸，可修

19、复性差。需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。 节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。 具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。 滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构薄壁轴瓦薄壁轴瓦厚壁轴瓦厚壁轴瓦24一、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尺寸按尺寸分类分类厚壁厚壁薄壁薄壁按材料按材料分类分类单材料单材料多材料多材料需从轴端安装和拆卸，可修复性

20、差。需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。 节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。 具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。 强度足够的材料可以直接作成轴瓦，强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。如黄铜，灰铸铁。轴瓦衬强度不足，故采用多轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。材料制作轴瓦。滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构单一材料单一材料 两种材料两种材料 25一、轴瓦的形式和结构

21、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铸造铸造轧制轧制按尺寸按尺寸分类分类厚壁厚壁薄壁薄壁按材料按材料分类分类单材料单材料多材料多材料需从轴端安装和拆卸，可修复性差。需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。 节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。 具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。 强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。强度足够的材

22、料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构26二、轴瓦的定位二、轴瓦的定位 目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。 方法：方法：凸缘凸缘轴瓦一端或两端做凸缘轴瓦一端或两端做凸缘定位唇定位唇定位唇（凸耳）定位唇（凸耳）对于轴向定位有：对于轴向定位有：滑动轴承

23、的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构27对于周向定位有：对于周向定位有：紧定螺钉紧定螺钉紧定螺钉紧定螺钉（也可做轴向定位）（也可做轴向定位）轴轴 瓦瓦圆柱销圆柱销轴承座轴承座销钉销钉（也可做轴向定位）（也可做轴向定位） 滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构28三、轴瓦的油孔及油槽三、轴瓦的油孔及油槽 目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。 形式：形式：按油槽数量分按油槽数量分单油槽、多油槽等。单油槽、多油槽等。滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构双轴向油槽开在非承载区双轴向油槽开在非承载区（轴承剖分面上）（轴承剖分面上）单轴向油槽在最单轴向油槽

24、在最大油膜厚度处大油膜厚度处F a29滑动轴承的轴瓦结构不完全液体润滑轴承常用油槽形状30滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构按油槽走向分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。31滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构u油槽尽量开在非承载区；油槽尽量开在非承载区；u润滑油应该自油膜压力最小处输入；润滑油应该自油膜压力最小处输入；u轴向油槽一般不开通，以免油从两端流失；轴向油槽一般不开通，以免油从两端流失；u周向油槽一般只开半圈，不要延伸到承载区；周向油槽一般只开半圈，不要延伸到承载区；u如果载荷方向经常变化，油槽可开在轴颈上；如果载荷方向经常变化，油槽可开在

25、轴颈上；u要求润滑油单向流动时，可开设螺旋油槽；要求润滑油单向流动时，可开设螺旋油槽；u油槽边缘应光滑，以保证润滑油能顺畅地流入被润滑表面。油槽边缘应光滑，以保证润滑油能顺畅地流入被润滑表面。注意注意 F F F32一、润滑脂及其选择一、润滑脂及其选择 特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 适用场合适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作：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承中。摆动运动的轴承中。 选择原则：选择原则：1.当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一

26、些的品种；反之，选择针入度大一些的品种。选择针入度大一些的品种。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。，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。基润滑脂。在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择润滑脂的选择参考表润滑脂的选择参考表12-3。33二、润滑油及其选择二、润滑油及其选择 特点特点： 有有良好的流动性，可形成动压、静

27、压或边界润滑膜良好的流动性，可形成动压、静压或边界润滑膜。 适用场合适用场合：不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。 选择原则选择原则：主要考虑润滑油的粘度。主要考虑润滑油的粘度。转速高、压力小时，油的粘度应低一些；反之，粘度应高一些。转速高、压力小时，油的粘度应低一些；反之，粘度应高一些。高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。三、固体润滑剂及其选择三、固体润滑剂及其选择 特点特点：可在滑动表面形成固体膜。可在滑动表面形成固体膜。 适用场合适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中有特殊要求

28、的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。或高温中。 常用类型常用类型：二硫化钼，碳二硫化钼，碳石墨，聚四氟乙烯等。石墨，聚四氟乙烯等。 使用方法使用方法：涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。 滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择34一、一、失效形式与设计准则失效形式与设计准则 工作状态工作状态：因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，故无法形成完全因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，故无法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。

29、失效形式失效形式：磨损、胶合磨损、胶合 设计准则设计准则： 因边界膜强度与温度、轴承材料、轴颈和轴承表面粗糙度、因边界膜强度与温度、轴承材料、轴颈和轴承表面粗糙度、润滑油供给等有关，目前尚无精确的计算方法，但一般可作条润滑油供给等有关，目前尚无精确的计算方法，但一般可作条件性计算。件性计算。不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算35 校核内容：校核内容： 1.验算平均压力验算平均压力 p p2.验算验算pvpv，fpv是摩擦功耗是摩擦功耗3.验算验算vv不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 当压强当压强p较小时，即使较小时，即使p与与pv都

30、在允许范围内，都在允许范围内，也可能由于滑动速度过高而加速磨损。也可能由于滑动速度过高而加速磨损。36二、二、径向滑动轴承的设计计算径向滑动轴承的设计计算 已知条件：外加径向载荷已知条件：外加径向载荷F (N)、轴颈转速、轴颈转速n(r/min)及轴颈直径及轴颈直径d (mm) 验算及设计验算及设计 ：1验算轴承的平均压力验算轴承的平均压力p pdBFp B轴承宽度，轴承宽度，mm（根据宽径比（根据宽径比B/d确定）确定）p轴瓦材料的许用压力，轴瓦材料的许用压力，MPa。2.验算摩擦热验算摩擦热19100100060pvBFndnBdFpv v轴颈圆周速度，轴颈圆周速度，m/s； pv轴承材料

31、的轴承材料的pv许用值，许用值，MPam/s不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算dFB373.验算滑动速度验算滑动速度vvv v材料的许用滑动速度材料的许用滑动速度4.选择配合选择配合一般可选一般可选H9/d9或或H8/f7、H7/f6不完全液体润滑滑动轴承的设计计算不完全液体润滑滑动轴承的设计计算dFB38两平行板之间，不能形成压力油膜！两平行板之间，不能形成压力油膜！ v 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算)1(hyvu yxh两平行平板之间，油压力没有变化。两平行平板之间，油压力没有变化。 流进平板空间的油量流进平板空间的油量

32、=流出平板空间的油量流出平板空间的油量油的粘度油的粘度 ，z方向无限长方向无限长油层速度按直线规律变化油层速度按直线规律变化Cdydv vuhyhyvuv 39F液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算FFF)(212hyyxpu 由于平板运动而产生的油压就是由于平板运动而产生的油压就是“动压动压”，显然平行平，显然平行平板由于挤压速度板由于挤压速度v而产生的而产生的“动压动压”是不能持久的，当平板是不能持久的，当平板间的油流尽之后，平板就会直接接触。间的油流尽之后，平板就会直接接触。v两平板间油层受到挤压，使其压力升高。两平板间油层受到挤压，使其压力升高。由于挤压

33、而产生的有压力的油膜称为挤由于挤压而产生的有压力的油膜称为挤压油膜。挤压油膜中油向外流动的速度压油膜。挤压油膜中油向外流动的速度是由压力变化引起的。是由压力变化引起的。y方向压力的合力平衡外载荷方向压力的合力平衡外载荷F。40 v h1aah2cc 由于两平板间的油层压力高于外界压力，可以产生平由于两平板间的油层压力高于外界压力，可以产生平衡外载荷衡外载荷F的压力，显然，在相对倾斜的平板之间，由于的压力，显然，在相对倾斜的平板之间，由于v产生的动压是能够稳定存在的。产生的动压是能够稳定存在的。pmax液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算vvvvh0bbFxp 若

34、两平板倾斜，入口若两平板倾斜，入口a-a处处的流量大于出口的流量大于出口c-c的流量。的流量。 润滑油不可压缩，所以两润滑油不可压缩，所以两平板间的压力会增大。平板间的压力会增大。 剪切流和压力流的联合作剪切流和压力流的联合作用使得速度分布呈内凹和外凸用使得速度分布呈内凹和外凸的曲线，流入量和流出量能达的曲线，流入量和流出量能达到平衡。到平衡。 a-a和和c-c剖面间速度分布必剖面间速度分布必有一剖面为线性分布。有一剖面为线性分布。41轴颈静止：轴颈静止：n=0时，轴颈处于最低位置，轴与瓦间形成楔形间隙；时，轴颈处于最低位置，轴与瓦间形成楔形间隙；不稳定润滑阶段：不稳定润滑阶段：初始状态初始状

35、态稳定工作状态稳定工作状态爬升状态爬升状态液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 F F Fen0时，轴颈旋转将油带入间隙时，轴颈旋转将油带入间隙 当当n很小时：带入油量少，轴颈沿孔壁向上爬行；很小时：带入油量少，轴颈沿孔壁向上爬行； 当当n增大时：带油量增加，楔形油膜产生动压力把轴颈托起。增大时：带油量增加，楔形油膜产生动压力把轴颈托起。42液体摩擦状态：液体摩擦状态：初始状态初始状态稳定工作状态稳定工作状态爬升状态爬升状态液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 F Fn，p，轴被抬高，轴被抬高，e；理论上；理论上n ，e=0。但此

36、时无油楔存在，但此时无油楔存在， Fen=nw时：轴颈稳定在一个偏心位置上，油膜建立，油膜压力时：轴颈稳定在一个偏心位置上，油膜建立，油膜压力与外载荷平衡。与外载荷平衡。43 Fe初始状态初始状态稳定工作状态稳定工作状态爬升状态爬升状态液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 F F 轴承的孔径轴承的孔径D和轴颈的直径和轴颈的直径d名义尺寸相等；直径间隙名义尺寸相等；直径间隙是公是公差形成的。差形成的。 轴颈最终的平衡位置可用轴颈最终的平衡位置可用a和偏心距和偏心距e来表示。来表示。 轴承工作能力取决于轴承工作能力取决于hmin，它与，它与 、 、 和和F等有关，应保证等有关，应保证hminh。 ahminu轴心的位置是外载荷、转速、润滑油粘度的函数。轴心的位置是外载荷、转速、润滑油粘度的函数。 44液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算三、参数选择三、参数选择1.宽径比宽径比B/d范围：范围：0.31.5影响：影响：B/d 承载能力承载能力 ，但温升，但温升 2.相对间隙相对间隙 -主要根据主要根据载荷载荷和和速度速度选取。选取。选择原则：选择原则：速度愈高，速度愈高， 值应愈大；值应愈大；载荷愈大，载荷愈大， 值应愈小。值应愈小。影响：影响：