《机械设计基础》4版教学资源学习指导(分章)第13章滑动轴承

1、第13章滑动轴承一、基本内容及要求本章学习的主要内容是：滑动轴承的摩擦状态，结构型式，轴瓦及轴承衬材料，润滑油 的粘度，非液体润滑轴承的计算和动压润滑形成原理。学习本章应掌握下列内容：.能对非液体润滑轴承进行必要的校核计算。.能按照手册中的标准规范选择适当的轴承结构，如果手册中的轴承结构不合适时， 应能自行设计；.应熟悉润滑油和润滑脂的性能和选用原则。对润滑装置可作一般了解。二、自学指导.干摩擦状态教材中从理论上说明干摩擦的含义。实际上裸体金属表面，在现实生活中并不存在。暴露在空气中的金属表面，不可避免地将被氧化膜、 水气、油脂等覆盖，这些覆盖层虽然很薄但很牢固，用一般方法不能清除，因此，当金

2、属表面相互滑动时，是表面膜相互接触，而非 金属本身。在载荷作用下，两表面处在压紧状态，实际接触面积只是部分高峰的顶峰发生接 触所形成的微面积的总和，接触处应力达很高值。相互滑动时，相接触的峰顶产生塑性变形， 表面覆盖膜被破坏， 从而发生两金属局部粘着；在运动中，局部粘着瞬即破坏，但又瞬即产 生，这就形成摩擦磨损现象。.边界摩擦状态由于润滑油中常含有少量极性分子吸附在摩擦表面上，形成一层极薄的吸附膜，这种吸 附膜能承受很高的压力而不破坏。显然，在这种状态下，两摩擦表面的摩擦系数将比干摩擦时大为减小。实际上，由于摩擦表面上均有微观峰顶存在，因此在滑动过程中，当两峰顶相遇时就会 把油膜划破，因而形成

3、局部的金属直接接触。.油的粘度 根据牛顿所作的实验，大多数流体的内摩擦剪切应力与其速度梯度成正比，即 du,或写为 du,此即牛顿液体流动定律。式中是比例常数，称为液体dydyN m N的动力粘度。采用国际单位制，可得的单位为：=二 二 s Pa s。m m/ s m工业上常用的运动粘度 v可由下式确定式中为与同温度下，该液体的密度。v的量纲为, m kg ss2mkgN s m3v 二m kg实用上，这个单位太大，通常以cm2/s为单位。1cm2/s称为1St （斯）,St的百分之一称为cSt （厘斯）。它们之间的关系可表达如下：_2_2 _ 4 21St 1cm /s 10 cSt 10

4、m /sGB/T3141 - 1994规定；以40 c时润滑油的运动粘度中心值作为润滑油的粘度等级牌 号。.润滑形成原理动压润滑是利用轴颈本身回转时的“油泵”作用，把油带入摩擦面之间，建立起压力油膜，从而把摩擦面分开的一种润滑方法。教材中用两平行板进行分析，指出两平行板间不可能形成压力油膜。接着分析不平行板可以形成压力油膜。下面用迭加原 理，进一步说明这个问题。图13.2, a表示相对速度为 v的两不平行板，两板间的间隙沿运动方向由大到小呈收敛1的楔形。由于液体的流速呈三角形分布，因此，在单位时间内带入油量为一vh1,带出油量2、，1v为一vh2。显然，在单位时间内油量将增加一（6 h2）,这

5、样必然使两板间隙越来越大。图22132b表示两板设有相对运动时，在载荷F作用下，油将从h1、h2V运动，并承受载荷 F作用时液体的流速图。显然图c是图a和图b的迭加。在任一截面上液体流速由两部分组成，前一部分是由油膜压力在 x方向变化所引起的，其值与油的粘度有关，而且速度按抛物线规律变化；后一部分从移动板（u=v）到静止板（u=0）系按直线规律变化， 而与油的粘度和压力变化率dp无关。 dx若使两板间的油量既不增加亦不减少，则可维持一定的油膜厚度。显然，这种状态必须是各有关参数协调的结果，这些参数主要有：hl、h2、V、F、。其中hl与h2可视为应变量，而v、F、 可视为自变量，例如 v增加，使进