新滑动轴承1分解

§12-1轴承概述§12-2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§12-4滑动轴承轴瓦结构§12-5滑动轴承润滑剂的选择§12-6非液体润滑轴承的设计计算§12-7液体动压润滑轴承的设计计算§12-8其它形式滑动轴承简介第十二章滑动轴承2、分类：一、轴承的功用和分类支承轴或轴上的回转件，保证轴的回转精度。1、功用：滑动轴承：在高速、重载、有冲击场合,以及结构上要求采用剖分式轴承的场合应用较多。（1）按照摩擦性质滚动轴承：已标准化，应用较广。一、轴承的功用和分类（2）按照承载的不同向心轴承：推力轴承：向心推力轴承：径向载荷（径向轴承）轴向载荷（止推轴承）同时承受径向、轴向载荷向心推力轴承（3）按照润滑状态的不同滑动轴承液体润滑轴承：非液体润滑轴承(不完全液体润滑轴承)：（4）按照润滑油压力形成原理的不同滑动轴承

动压轴承：静压轴承：二、滑动轴承的设计内容：（1）决定轴承的结构和型式；（2）选择轴承的材料；（3）决定轴承结构参数；（4）选择润滑剂和润滑方法；（5）轴承工作能力及热平衡的计算。径向滑动轴承的典型结构1滑动轴承的典型结构一、径向滑动轴承的结构１．整体式优点：结构简单，成本低廉，多用于低速、轻载或间歇性工作的机器中。轴承座整体轴套油孔螺纹孔

(2)轴套磨损后径向间隙无法调整。缺点：（1）安装不便，轴颈只能沿轴向从端部装入或拆出。滑动轴承的典型结构２．剖分式剖分式轴承(剖分轴瓦)结构：轴瓦：镶在轴承孔内，直接与轴颈接触。为减少磨损，多用贵重金属制成，有时，为节省贵重金属，常在轴瓦内表面贴上一层轴承衬。油沟：在轴瓦内表面的非承载区开设。剖分面：剖分式轴承的剖分面一般为水平阶梯状。宽径比：ψ=剖分式轴承(整体轴套)径向滑动轴承的典型结构2滑动轴承的典型结构特点：结构复杂、但安装方便，轴承间隙可调，可作成调心轴承。应用场合：低速、轻载或结构上要求采用剖分式的机器中。剖分式轴承(剖分轴套)

自动调心轴承径向滑动轴承的典型结构3滑动轴承的典型结构二、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。

轴承座止推轴颈◆空心式：止推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，其单位面积的承载能力比单环式低50%。

FaFaFaFa空心式单环式多环式Fa实心式◆实心式：止推面磨损不均匀，压力分布不均，润滑条件差。常见的结构形式包括：滑动轴承的典型结构

补充：滑动轴承的摩擦状态按照两摩擦表面润滑情况不同，可分为三种：1、干摩擦状态：两磨擦表面直接接触，无任何润滑剂。因此，必须要避免干摩擦。2、液体摩擦状态：两磨擦表面间有充足的润滑油，能形成压力油膜，将两摩擦表面完全隔开，称为液体摩擦状态。液体摩擦状态是一种最理想的摩擦状态。3、边界摩擦状态：两磨擦表面间形成很薄的边界油膜。

介于干摩擦和液体摩擦之间，不能完全消除磨损，但可以减少磨损。汽车用滑动轴承故障原因统计轴瓦的主要失效形式为磨损。此外，还包括刮伤、胶合、疲劳剥落和腐蚀。一、滑动轴承的失效形式：故障原因不干净润滑油不足安装误差对中不良超载比率／％38.311.115.98.16.0故障原因腐蚀制造精度低气蚀其它比率／％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2滑动轴承的失效形式及常用材料二、滑动轴承的材料1、轴承材料的性能要求：◆减摩性：◆耐磨性：◆抗胶合性：◆摩擦顺应性：◆嵌入性：此外还应有足够的强度，良好的导热性、耐腐蚀性，工艺性和经济性。◆磨合性：一般指轴瓦和轴承衬材料。滑动轴承的失效形式及常用材料2、

1）轴承合金：Sn,Pb,Sb,Cu2）青铜

3）灰铸铁

4）多孔质金属材料:石墨+铁/铜

5）轴承塑料见表12-2

2、轴承材料：包括三大类：金属材料、多孔质金属材料和非金属材料滑动轴承的轴瓦结构一、轴瓦的结构形式按构造分类整体式剖分式按厚度分类厚壁薄壁按材料分类单材料多材料按加工分类铸造轧制

轴瓦轴承衬单材料多材料滑动轴承的轴瓦结构2滑动轴承的轴瓦结构单材料、整体式厚壁铸造轴瓦多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦多材料、剖分式厚壁铸造轴瓦多材料、剖分式薄壁轧制轴瓦

滑动轴承的轴瓦结构2滑动轴承的轴瓦结构

滑动轴承的轴瓦结构3滑动轴承的轴瓦结构二、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。◆方法：轴向定位：周向定位：

定位唇定位唇（凸耳）紧定螺钉紧定螺钉（也可做轴向定位）轴瓦圆柱销轴承座销钉（也可做轴向定位）

凸缘滑动轴承的轴瓦结构三、轴瓦的油孔及油沟◆目的：油孔：用来供给润滑油；油沟：用来输送和分布润滑油。◆位置：尽量开在轴瓦内表面的非承载区。◆形式：按油沟走向分——轴向、周向、斜向、螺旋线等。

单轴向油沟开在非承载区（在最大油膜厚度处）双轴向油沟开在非承载区（在轴承剖分面上）双斜向油沟（用于不完全液体润滑轴承）轴瓦轴颈油膜压力分布常用的润滑剂：润滑油、润滑脂、固体润滑剂（石墨，MoS2）1、润滑油：

应用最广，大多采用矿物油。◆运动粘度：St（cm2/s）,cst(mm2/s)动力粘度：N.S/m2(泊)润滑油最重要的性能指标：粘度。◆润滑油粘度的选择：选择润滑油时应考虑轴颈速度、压力和温度等条件。滑动轴承润滑剂的选择◆润滑油粘度与温度、压力有关：压力↑，粘度↑温度↑，粘度↓转速高、压力小时，油的粘度应一些；反之，粘度应一些。高温时，粘度应一些；低温时，粘度可一些。低高高低◆

特点：有良好的流动性，可形成动压、静压或边界润滑油膜。◆

适用场合：不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。润滑油牌号表2、润滑脂：润滑脂是润滑油和稠化剂的混合物。

特点：(1)粘度大，不易流失，不须经常更换。

(2)物理化学性能不稳定，摩擦功耗大，机械效率低。不宜在温度变化大或高速下使用。选择：选择润滑脂时应考虑轴颈速度、轴承压力和温度等条件润滑脂牌号表适用场合：用于低速、重载、有冲击、温度变化不大或要求不高、难以经常供油的场合。轴颈速度V<1m/s~2m/s。种类：工业上常用钙基润滑脂（<60°C），钠基润滑脂（<120°C），锂基润滑脂（-20°C~120°C）滑动轴承润滑剂的选择滑动轴承润滑剂的选择3、固体润滑剂◆特点：可在滑动表面形成固体膜。◆适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。◆常用类型：二硫化钼，碳―石墨，聚四氟乙烯等。（1）油润滑：

润滑油的供给一般采用连续供油，也可采用间歇供油。

4、轴承的润滑方法1、滴油润滑2、芯捻或线纱润滑3、油环润滑4、浸油润滑5、飞溅润滑6、压力循环润滑滑动轴承润滑剂的选择

其中：P=F/dB，平均压强。V：轴颈线速度；k≤2，脂润滑；k=2~16，针阀式注油油杯k=16~36，油环或飞溅润滑k>32，压力循环润滑滑动轴承润滑方法可根据系数k确定：（2）脂润滑：

润滑脂只能间歇供给，一般采用润滑杯。不完全液体润滑滑动轴承的设计计算1非液体润滑轴承的设计计算一、失效形式与设计准则◆工作状态：工作状态为边界摩擦或混合摩擦润滑。◆失效形式：边界油膜破裂。◆设计准则：保证边界膜不破裂。目前尚无精确的计算方法，但一般采用简化的条件性计算。液体润滑轴承：条件性计算一般作为初步计算非液体润滑轴承：条件性计算作为主要计算，确定轴承尺寸◆条件性计算内容：

P≤[P],V≤[V]，PV≤[PV]

◆设计步骤：

1）选择轴承结构形式和材料。

2）初步确定轴承空间尺寸B。

3）条件性计算。4）选择配合。5)选择润滑剂和润滑方法。2、轴承PV值的计算：目的：限制轴承PV值，主要是为了限制轴承温升。注:主要针对速度较高的轴承。不完全液体润滑滑动轴承的设计计算二、径向轴承的设计计算◆已知条件：外加径向载荷F(N)、轴颈转速n(r/mm)及轴颈直径d(mm)

1、轴承压强P的计算：目的：限制轴承压强P，主要是为了防止过度磨损。注:(1)上式可用于校核计算，也可用于设计计算。

(2)低速轴、间歇转动轴的轴承只须校核压强。◆计算内容：3、滑动速度V的计算：目的：为了防止过度磨损。非液体润滑推力轴承，只限制压强P和PV值：1、压强P的计算：2、PV的计算：三、推力轴承的设计计算４、选择配合一般可选H9/d9或H8/f7、H7/f6止推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

[p]、[v]、[pv

]的选择，表12-2液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算1液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算一、雷诺润滑方程式（流体动压润滑基本方程式）如图：作如下假设：1、润滑油粘度不随压力而变化。2、润滑油流动为层流。3、润滑油沿Z向无流动。4、油与工作表面吸附牢固。5、不考虑油的惯性力和重力影响。6、润滑油不可压缩。详细推导液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算2液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算一维雷诺润滑方程式：二、油膜(油楔)的承载机理：由上式：1）油压变化与η、v、油膜厚度h有关。

2）可求出油膜中各点的油压P。全部油膜压力之和即为油膜承载能力。3、两工作表面间必须具有一定的相对滑动速度。1、两工作表面间必须沿速度方向形成收敛性间隙（油楔）。2、两工作表面间必须连续充满润滑油，且具有一定的粘度。液体动压润滑的必要条件：分析条件1：必须沿速度方向形成收敛性油楔，才能使油膜产生承载力。vh0h>h0h<h0h0vpmaxxyh=h0移动件移动件P随x

的增大而增大P随x

的增大而减小h=h0液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算一维雷诺润滑方程式：液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算3液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算三、径向轴承动压润滑的形成过程动画演示3、液体动压润滑阶段：轴径与轴瓦完全分开，液体摩擦状态2：不稳定润滑阶段1、轴的起动阶段：轴径在轴瓦的下部，与轴瓦直接接触，干摩擦状态。分为三个阶段：△FFFhminoo1oo1o1oaedDABa)b)c)液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4液体动压润滑径向轴承的设计计算四、径向轴承的几何参数关系和承载量系数任意φ角处油膜厚度:Φ1--油膜起始角

，φ2--油膜终止角：液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算考虑到压力沿轴承宽度方向的分布：或

得到：如何计算油膜的承载能力？轴承单位宽度上的油膜承载力F——外载荷(油膜承载力)，N；η——油在平均温度下的粘度，N·s/m2。B——轴承宽度，m；v——圆周速度，m/s。Cp——承载量系数，与轴承包角α，宽径比B/d和偏心率χ有关。液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算5液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算hmin

的计算：1)根据已知条件计算求得Cp。

2)根据Cp由承载量系数表查取偏心率χ。

3)

计算最小油膜厚度hmin=rψ(1-χ)。

可见：①B/d↑，Cp↑，承载力↑②x↑，Cp↑，承载力↑，hmin

↓。液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算6五、保证液体动压润滑的条件：hmin≥[h]其中：[h]=S(Rz1+Rz2)对于一般轴承可取为3.2μm和6.3μm，1.6μm和3.2μm。对于重要轴承可取为0.8μm和1.6μm，或0.2μm和0.4μm。

S——安全系数，考虑表面几何形状误差和轴颈挠曲变形等，常取S≥2。Rz1、Rz2——分别为轴颈和轴承孔表面粗