滑动轴承学习资料

1、滑动轴承学习资料第一章 概 述滑动轴承指的是在滑动摩擦下工作的轴承，轴被轴承支承的部分称为轴颈，支撑轴颈的部位称为轴瓦。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，油膜还具有一定的吸振能力，故可以大大减小摩擦损失和表面磨损。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬瓦，轴瓦和轴承衬瓦的材料统称为滑动轴承材料。常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（特氟龙、PTFE）、改性聚甲醛（POM）等。润滑膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件，影响润滑膜形成的因素有润滑方式、

2、运动副相对运动速度、润滑剂的物理性质和运动副表面的粗糙度等。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声，一般应用在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑膜具有抗冲击作用，因此，在工程上获得广泛的应用。第二章 滑动轴承分类及材料一. 滑动轴承分类1. 按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑动轴承两类。2. 按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。3. 按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。4. 按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、

3、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。5. 按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油楔轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。二. 滑动轴承的材料1.金属材料，如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等。轴承合金又称白合金，主要是锡、铅、锑或其它金属的合金，由于其耐磨性好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶和性好及与油的吸附性好，故适用于重载、高速情况下，轴承合金的强度较小，价格较贵，使用时必须浇铸在青铜、钢带或铸铁的轴瓦上，形成较薄的涂层。2. 多孔质金属材料（粉末冶金材料）。多孔质金属材料：多孔质金属是一种粉末材料，它具有多孔组织，若将其浸在润滑油中，使微孔中充满润滑油，变成了含油轴承，具有自润

4、滑性能。多孔质金属材料的韧性小，只适应于平稳的无冲击载荷及中、慢速度情况下。3. 非金属材料。轴承塑料：常用的轴承塑料有酚醛塑料、尼龙、聚四氟乙烯等，塑料轴承有较大的抗压强度和耐磨性，可用油和水润滑，也有自润滑性能，但导热性差。第三章 滑动轴承（轴瓦）的装配要求轴瓦与瓦座和瓦盖的接触要求如下：1. 受力轴瓦的瓦背与瓦座的接触面积应大于70，且应分布均匀。2. 不受力轴瓦与瓦盖的接触面积应大于60，且应分布均匀。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，用细锉或油石对瓦背进行修研，直到达到要求为止。接触斑点达到每25mm2 34点即可。4. 轴瓦与瓦座、瓦盖

5、装配时，固定滑动轴承的固定销（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。 第四章 滑动轴承轴瓦间隙的测量轴瓦间隙决定油楔的动压，油膜的厚度，并影响轴瓦的承载能力和运转精度，同时，轴瓦的间隙又约束着所采用润滑油的粘度。在一般情况下，轴瓦间隙过大，会引起机械的振动和轴瓦寿命降低，轴瓦间隙过小，会导致烧瓦事故的发生。因此，轴瓦间隙的合理确定是一个重要问题。轴瓦间隙可分为径向间隙和轴向间隙。其中径向间隙又分为顶间隙和侧间隙。轴瓦间隙应按图纸和制造厂的规定，不得擅自

6、变动，若无图纸资料可查时，圆形轴瓦顶隙取轴径的1.52/1000，侧隙为顶隙的一半，轴向间隙取12 mm。一. 顶间隙的测量（如图）在轴瓦精刮前应测量一次轴瓦顶间隙，在轴瓦刮研完毕后的测量值为最终确定的轴瓦结合面垫片厚度。测量方法一般采用压铅丝（保险丝）法测量。1. 折掉上瓦 ；2. 用直径为1.52倍间隙值、长度为2040保险丝分别用黄油按图粘在轴颈和轴瓦的结合面上；3. 合上上瓦，打上定位销，均匀拧紧螺栓，用塞尺检查结合面间隙，应使其间隙值基本相等；4. 折掉上瓦，用千分尺测记保险丝的厚度；5. 顶间隙为顶部保险丝厚度的平均值减去两侧保险丝厚度的平均值；=a1+a2/2-b1+b2+b3+

7、b4/4式中：轴瓦的平均顶间隙a1、a2轴颈上各段保险丝压扁后的厚度值b1、b2、b3、b4、轴瓦的结合面上各段保险丝压扁后的厚度值6. 计算结合面加垫厚度=c-式中：c标准顶间隙值7. 确定轴瓦结合面的实际加垫厚度把计算出来的理论加垫厚度取整，以确定轴瓦结合面的实际加垫厚度，然后制作铜垫加在轴瓦结合面上。二. 侧间隙的测量轴瓦和轴径的侧间隙，通常采用塞尺来测量，测量时在四角瓦口处进行，塞尺插入深度为轴径的1/101/12，由于侧间隙为楔形，故塞尺不可插入过深，四角间隙应一致对称。三. 接触角的测量用0.03厚的塞尺沿瓦口插入，检查插入深度是否一致对称。四. 轴向间隙的测量一般用塞尺来测量，间

8、隙要一致，误差在0.020.04，以防局部受力。五. 测量中的注意事项1. 保险丝直径选择以压扁后不大于d/2为好，长度为轴瓦长度的1/51/6；2. 测量顶部压扁保险丝厚度时，应以最薄处为准；3. 瓦口垫一定要平整，单侧数量不超过三片；4. 顶间隙应一致，不要出现楔形。第五章 滑动轴承常见故障滑动轴承工作时，轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。如果由于润滑不良，轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，摩擦会产生很高的温度，虽然轴瓦是由特殊的耐高温合金材料制成，但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将轴瓦烧坏。轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质或黏度异常等因素造成烧瓦。常见滑动轴承故

9、障及判断方法如下：瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异常；铁谱中有许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒；润滑油水分超标、酸值超标。 轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常；铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超标。轴颈表面拉伤：铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒；金属表面存在回火色。 瓦背微动磨损：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒，润滑油水分及酸值异常。轴承表面拉伤：铁谱中有切削磨粒，磨粒成分为有色金属。瓦面剥落：铁谱中有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。第六章 滑动轴承轴瓦的刮

10、削所谓刮轴瓦，就是将精车后的瓦片与所装配的轴研合（轴要涂上色粉），用三角刮刀刮去瓦片上所附上的粉色，随研随刮，直到瓦片上附色面积超过全瓦面的85% ，完成刮瓦。瓦片上存在的刀痕是瓦片储存润滑油的微型储槽。一. 下瓦的粗、细刮研首先把两下瓦安装在机体瓦座上,并使下瓦在横向保持基本水平,然后将齿轮轴放入两下瓦中,并沿其正常运转方向转动2-3圈。然后测量轮轴的水平度并作记录。最后将齿轮轴吊走，这时应根据轴颈和两瓦的接触情况及两瓦的相对标高开始对两瓦同时进行粗刮。粗刮时应首先考虑齿轮轴的水平度。粗刮的头几遍，刀法应重，刀的运动行程为15-25mm，刀迹要宽10mm以上，没有接触到的不允许刮削。当两瓦的

11、接触弧面达到50%左右，齿轮轴的水平度在0.25/1000之内时，就应开始细刮研，刮研时刮刀要锋利，用力不要过大，过大会产生波纹，刮去粗刮时的高点，刀迹长6-10mm，宽6mm，按一定的方向依次刮削。刀迹与轴瓦中线成45°，高点周围也要刮去，点越疏刮削面积越大，直至接触角内接触点均匀，齿轮轴的水平度在0.20/1000之内时，至此就完成下瓦的粗、细刮研工作，但不要急于精刮，因为在精刮上瓦时，下瓦接触点会增大，这样就需要在精刮上瓦的同时修刮下瓦的大块点。二. 上瓦的粗、细刮研上瓦的粗、细刮研的方法及其要求与下瓦的粗、细刮研的方法及要求基本相同，两者所不同的是应把上瓦放在齿轮轴上进行对研

12、。三. 上、下轴瓦的精刮研上、下瓦经过粗、细刮研后，已经在接触角内有了接触点，但接触点较大，尚需要进一步精刮研。先合上上瓦，打上定位销，拧紧螺栓，使齿轮轴按其正常运动方向转动两圈，拆去上瓦，吊走齿轮轴，最后进行破大点精刮工作，直至接触点达到要求。 精刮分三种情况，最亮的点全部刮去，中点在中间刮去一小片，小点不刮。在研后小点会变大，中点会变成两个小点，大点会变成几个小点，没有点的地方会出现新点，点越来越多，刀迹长一般5-6mm，宽4mm。这里注意：要根据计算出的轴瓦顶隙确定结合面的加垫厚度，加垫片数不宜超过三片，材质为铜。四. 侧间隙的刮削待精刮完成后，应把120°接触角以外的部分刮去

13、（也可将中部刮成舌口型，比侧间隙要低，保证进油），同时将轴瓦接触角处轴向两侧刮低0.02-0.04mm，宽度在10-20 mm。要注意刮侧间隙时，在瓦的接触部分和不接触部分之间不允许有明显的界限，应使其圆滑过渡。五. 存油点的刮削当以上工作完成后，宜在轴瓦的接触弧面上刮存油点。存油点的作用是储存润滑油并积脏物，以保证轴瓦的良好润滑。点的形状可刮成圆形或扁状，低速轴瓦刮点要均匀，油点要深（一般0.3-0.5mm），面积为（15-20 mm），其面积不应超过接触角面积的1/5，存油点要使它与瓦面圆滑过渡。高速轴瓦油点要均匀，油点要浅些，以便建立油膜。第七章 滑动轴承轴瓦刮削的技术要求一. 基本要求

14、既要使轴颈与滑动轴承均匀细密接触，又要有一定的配合间隙。二. 接触角接触角是指轴颈与滑动轴承的接触面所对的圆心角。接触角不可太大也不可太小。接触角太小会使滑动轴承压强增加，严重时会使滑动轴承产生较大的变形，加速磨损，缩短使用寿命；接触角太大，会影响油膜的形成，得不到良好的液体润滑。试验研究表明，滑动轴承接触角的极限是120°，当滑动轴承磨损到这一接触角时，液体润滑就要破坏。从摩擦力矩的理论分析，当接触角为60°时，摩擦力矩最小，因此建议，对转速高于500r/min的滑动轴承，接触角采用60°，转速低于500r/min的滑动轴承，接触角可以采用90°，也可

15、以采用60°。三. 接触点轴颈与滑动轴承表面的实际接触情况，可用单位面积上的实际接触点数来表示。接触点愈多、愈细、愈均匀，表示滑动轴承刮研的愈好，反之，则表示滑动轴承刮研的不好。 一般说来接触点愈细密愈多，刮研难度也愈大。生产中应根据滑动轴承的性能和工作条件来确定接触点。四. 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1。表1轴瓦的接触范围角与接触面要求图 示名称通用技术要求重载及其它要求接触面要求如下图接触面积要求分布均匀轴瓦上瓦下瓦上瓦下瓦120°120°90°90°在特殊情况下

16、，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1）轴瓦的接触斑点要求，可参照表2中数值要求，对轴瓦进行刮削和检验。表2滑动轴承的研点数轴承直径/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（25×25）mm2内的研点数12025201612885>120b16108662二. 油线与瓦口油槽带1. 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1

17、80°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。2. 油槽带分布在上、下轴瓦结合部位处（两侧）。如图2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

18、的油槽带与润滑油楔分布三. 润滑油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，接连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3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束时进行，不易提前刮削。图三 润滑楔角示意图四. 轴瓦的顶间隙与侧间隙1. 轴瓦的顶间隙，在图样无规定时，根据经验可取轴直径的12，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。2. 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