滑动轴承.ppt

1、第17章滑动轴承，轴承用于支撑轴和轴的零件，保持轴的旋转精度，减少轴和支撑之间的摩擦和磨损。轴承通常分为滚动轴承和滑动轴承两个茄子主要类别。滚动轴承有广泛的优点。但是，在高速、高精度、重载、结构剖分等情况下，滑动轴承表现出了卓越的性能。因此，在汽轮机、离心压缩机、内燃机和大型电动机上，经常使用滑动轴承。低速冲击的机器(如水泥搅拌机、滚筒吸尘器、破碎机等)也使用滑动轴承。润滑的目的是形成润滑膜，在摩擦表面之间形成低剪切强度，用于降低摩擦阻力和减少材料磨损。润滑膜可以是液体或气体组成的流体膜或固体膜。17-1摩擦状态，表17-1列出了各种润滑状态的基本特性。(1)流体动力润滑；(2)流体静压润滑；

2、(3)弹性流体动力润滑；(4)边界润滑；(5)干摩擦状态等五种茄子基本类型。根据润滑膜的形成原理和特性，润滑状态可以分为：在各种润滑状态下形成的润滑膜厚度不同，但仅仅依靠润滑膜的厚度不能准确判断润滑状态。必须与表面粗糙度进行比较。图17-1显示了润滑膜厚度和粗糙度的杨怡。只有当润滑膜厚度能超过两个表面的粗糙峰值高度时，才能完全避免最高点接触，实现膜流体润滑。对于实际机器的摩擦对，通常同时存在多个润滑状态，这称为混合润滑状态。图17-1润滑膜厚度和粗糙度高度，根据润滑膜厚度鉴别润滑状态的方法可靠，但由于测量困难，往往不方便采用。您还可以使用摩擦系数值作为确定各种润滑状态的基础。表17-2是摩擦系

3、数的典型数值。滑动轴承主要根据负载的方向分为径向滑动轴承、又称向心滑动轴承，主要是径向负载。推力滑动轴承只能承受轴向载荷。17-2滑动轴承类型，图17-2整体径向滑动轴承，图17-2是整体径向滑动轴承。1，径向滑动轴承，图17-3是一般剖面轴承，由轴承盖、轴承座、剖面轴承和连接螺栓组成。直接从轴承获得轴颈零件是轴承套。为了便于安装，在轴承盖和轴承底座的剖分面上制作楼梯形状的四轴。轴承盖必须适当压缩，以防止轴承套在轴承孔中旋转。轴承盖上有安装油杯或油管的螺纹孔。图17-3截面径向滑动轴承，载荷垂直向下或轻微倾斜时，轴承截面平面通常是水平方向。如果载荷方向大幅倾斜，则轴承的剖分面放置(通常倾斜45

4、)，以便剖分平面垂直于或接近于载荷方向(图17-4)。图17-4倾斜径向轴承、径向滑动轴承类型(例如，可调整为轴承间隙的滑动轴承(图17-5)、轴承外表面为球面的自轴承(图17-6)等)牙齿很多。图17-5间隙曹征滑动轴承，图17-6自轴承，轴承套筒是滑动轴承的重要部件。径向滑动轴承的轴承镗孔是圆柱形的。负载方向为向下时，下套筒为轴承区域，而上套筒为非轴承区域。润滑油必须从低负荷区域引入，因此从顶部进入油孔。轴承内部表面以进水口为中心纵向、倾斜或横向打开沟渠，以确保润滑油在整个轴颈上均匀分布。油沟的形式多种多样，如图17-7所示。一般油口与端面保持一定距离，防止润滑油从末端大量流失。图17-7

5、套筒的沟，图17-8显示了润滑油从两侧带来的结构，经常用于大型流体润滑滑动轴承。一面油进入后，进入旋转的轴颈牙齿楔形间隙，形成动压油膜，另一面油进入后，复盖轴颈上半部分，起到冷却作用，最后从轴承两端排出油。，图17-8套筒的润滑剂导入结构，图17-9所示的套筒两侧镗孔都有油线，使润滑油顺利进入轴承轴颈间隙。图17-9套筒中的油罐、轴承宽度与轴颈直径的比率B/d称为长径，是径向滑动轴承的重要参数之一。对于具有流体摩擦的滑动轴承，经常使用B/d=0.51；对于没有液体摩擦的滑动轴承，经常使用B/d=0.81.5，在某些情况下可能更大。轴的轴向力必须通过推力轴承承受。推力面可以利用轴的端面，如图17

6、-10所示，在轴的中间制作轴肩或安装推力盘。其次，可以打开推力滑动轴承、图17-10固定瓷砖推力轴承、或沿轴承推力表面呈扇形的楔。图17-11所示的固定瓷砖动压止推轴承具有固定的楔体倾角。在楔形顶部留下平台，停车后可以承受轴向载荷。在图中，a只能承受单向载荷。b可以承受双向载荷。(a)(b)图17-11固定瓦动压止推轴承，图17-12是可随着载荷的变化调整扇形瓷砖倾斜角度的倾斜止推轴承，性能好。图A用铰链调整瓷砖的倾斜，图B用瓷砖的弹性变形调整。可倾斜瓦的块数一般为612，图17-13是扇形片的放大图。(a)(b)图17-12可倾瓦推力轴承，图17-13扇形瓷砖结构，轴承工作条件要求轴承材料的

7、以下性能：摩擦系数小。导热系数好，热膨胀系数小。耐磨、耐腐蚀性、防粘能力；要有足够的机械强度和可塑性。17-3滑动轴承材料和润滑，同时满足上述要求的材料很难找到，但必须根据具体情况满足主要实用要求。比较常见的是用双金属制成的瓦，性能上取长补短。在工艺中，可以使用铸造或挤压方法将薄层材料粘在轴承底座上。粘合的薄层材料通常称为轴承衬。1，轴承合金(又称百合金、粉彩合金)，常用套筒和轴承衬材料为：轴承合金有锡轴承合金和铅轴承合金两种。锡锑轴承合金的摩擦系数小，粘合电阻好，对油的吸附性强，耐蚀性好，便于跑步，是优秀的轴承材料，经常用于高速重型轴承。但是，价格昂贵，机械强度不好，仅作为轴承衬料铸造在钢、

8、铸铁(图17-14a，B)或青铜轴承(图C)上。(a)(b)(c)图17-14轴承合金铸造方法，使用青铜作为轴承底座具有良好的导热性。牙齿轴承合金在110c开始软化，为了安全，在设计运行过程中经常将温度调节到低于110c 3040c。铅轴承合金各方面的性能与锡轴承合金相似，但牙齿材料比较脆，经大冲击载荷渡边杏。通常用于中等速度、中等负载轴承。青铜强度高，载荷力大，耐磨性和导热性优于轴承合金。在高温度(250C)下工作。但是它可塑性差，跑起来不容易。相应的脖颈必须变硬。(威廉莎士比亚哈姆雷特)青铜可以单独制造布什。为了节省有色金属，青铜也可以铸在钢或铸铁轴内壁。用作轴承材料的青铜主要是锡青铜、锡

9、锌铅青铜和铝铁青铜。通常用于中等速度载荷、中等速度中等载荷和低速载荷轴承。2，青铜，粉末冶金法(蜜粉、整形、烧结等工艺)制作的轴承具有多孔组织，可以在孔内储存润滑油，通常称为流星轴承。运转时轴承温度升高，油的膨胀系数比金属大小，因此自动进入滑动面润滑轴承。在油轴承上放一次油，可以使用很长时间，经常用于加油不方便的情况。3，具有特殊性能的轴承材料，不重要或低速轻的轴承也经常使用灰铸铁或耐磨铸铁作为轴承材料。橡胶轴承具有较大的弹性，可以减少振动，使运行平稳，水润滑，经常用于潜水泵、砂石清洗机、钻机等泥浆的情况。，塑料轴承具有摩擦系数低、可塑性、跑步性好、耐磨性、耐腐蚀性、水、油、化学溶液润滑等优点

10、。但是导热性不好，膨胀系数大，容易变形。为了改善牙齿缺陷，可以将薄塑料作为轴承衬材料粘贴到金属套筒上。表17-2列出了常用轴承和轴承衬层材料的P、PV等数据。轴承润滑的目的是降低摩擦功耗，减少磨损，同时起到冷却、吸振、防锈等作用，与轴承是否正常工作以及是否选择润滑剂有关。四、润滑剂、润滑剂分为：液体润滑油；半固态-希腊；固体润滑剂等。润滑油对润滑性能一般比润滑脂好，使用最广泛。希腊具有不容易丢失的优点，被广泛使用。固体润滑剂只在特殊情况下使用。图17-15牛顿流体流动示意图，润滑油是滑动轴承中使用最广泛的润滑剂，目前使用的润滑油大部分是矿物油。润滑油最重要的物理性能是粘度，用于说明润滑油流动时

11、的内部摩擦性能，这是润滑剂选择的主要依据。如图17-15所示，AB的两个板块之间充满了润滑油，板块B是固定的，板块A以速度V沿X轴移动。由于润滑油和金属表面的吸附(润滑油中的油)，板块A表面的润滑油以与板块A，1润滑油相同的速度移动到V，板块B表面的润滑油速度为0。也就是说，两个板块之间的液体不按层运动，润滑油具有层间摩擦剪切应力，根据实验结果，得到了以下关系：这称为牛顿粘性定律。表达式中的u表示油层任意点处的速度。Du/dy是点的速度拔模。比例常数定义为流体的动态黏度(通常称为黏度)。粘度是单位面积剪切应力与单位速度渐变的比率，在国际单位制(SI)中为Ns/m2或写Pas单位。但是工程应用程

12、序仍然采用CGS制、动态粘度的单位Poise、简称(P)或锚泊的1% cP。1 P=1 dyns/cm2=0.1 Ns/m2=0.1 Pas，各种流体的动态粘度数值范围非常大。空气的功率粘度为0.02mPas，水的粘度为1 mPas。润滑剂的粘度范围为2 400 mPas，熔化的沥青达到700 mPas。在工程中，经常使用流体的动态粘度与密度的比率作为流体的粘度。牙齿粘度称为运动粘度，通常表示。运动粘度的表达式是运动粘度的单位在国际单位制中使用m2/s。工程中仍有一些CGS单位制，动态粘度单位为Stoke、缩写为St (S)、1 St=102 mm2/s=10-4 m2/s。实际上，通常使用的

13、St的1/100的CST是单位，称为cSt。因此，1 cSt=1 mm2/s。一般情况下，润滑剂密度=0.71.2g/cm3，矿物油密度的典型值为0.85 g/cm3，因此可以在选择工程动态粘度和功率粘度的近似转换、1 (cP)=0.85(cSt)、润滑剂时使用的载荷大、温度高的轴承最好选择粘度高的油，载荷小、速度小，2希腊，希腊是用润滑油和各种增稠剂(如钙、钠、铝、锂等金属肥皂)混合而成的稠物。润滑脂密封简单，不需要经常添加，容易丢失，可用于垂直摩擦表面。润滑脂对载荷和速度的变化有很大的适应范围，温度的影响不大，但摩擦损失大，机械效率低，因此在高速使用时会渡边杏。而且，希腊容易变质，不如石油

14、稳定。目前最常用的是钙基润滑脂，耐水性高，经常用于60C以下的各种机械设备上的轴承润滑。钠润滑脂可以在115145C以下使用，但没有耐水性。锂基润滑脂性能优良，耐水性好，在-20150C范围内广泛应用，可以代替钙、钠润滑脂。一般来说，普通参数机器，特别是低速冲击的机器，可以使用希腊润滑。固体润滑剂有石墨、二硫化钼(MoS2)、聚乙烯裴秀智等多种品种。通常，考虑在润滑剂使用范围以外(例如高温介质或低速过载条件)的情况下使用。目前，固体润滑剂可以配给润滑油等，使用越来越广泛。摩擦表面涂上涂层或烧结形成覆盖膜，可以将固化成型的固体润滑剂嵌入轴承中使用，也可以混合在金属或塑料粉末中，然后一起烧结。(D

15、avid aser，Northern Exposure(美国电视电视剧，固体名言)，3固体润滑剂，石墨的性能稳定，在350C以上开始氧化，并且可以在水中运行。聚乙烯裴秀智摩擦系数低，只渡边杏石墨的一半。二硫化钼在金属表面吸附性强，摩擦系数低，使用温度范围大，但(-60300C)遇水性能差。为了获得良好的润滑效果，必须正确选择润滑方法及其润滑装置。使用油泵供应压力油强制润滑是重要机器的主要润滑方式。还有很多实现简单润滑的装置。4润滑装置，图17-16手动轴承加油的油孔(A)和加油杯(B)是小型、低速或间歇润滑器部件的典型润滑方法。加油杯的弹簧和钢球防止灰尘等进入轴承。(a)(b)图17-16是油

16、孔和加油杯，图17-17是润滑脂用油杯，定期旋转杯盖以减少空腔体积并将润滑脂注入轴承。只能间歇性润滑。图17-17希腊杯，图17-18是针阀油杯。油杯接头连接到轴承油孔。把手平放，堵住针，用弹簧推机堵住底部油孔。把手伸直(右上)，针头抬起，开口，润滑油自动落在轴颈上。在针阀油杯中放一个小洞，用来补充润滑油，平时用弹簧盖住。通过观察孔，可以看到燃料供给状态。螺母用于调整针杆下部油球的大小，以调节流速。图17-18针阀油杯，图17-19是油芯油杯。通过毛线或棉纱毛细管作用将润滑油滴到轴承上。供油是自动的，连续的，但不能调节流量。玻璃杯的油面高的时候多给油，油面低的时候少给油，停车的时候继续给油。图

17、17-19油芯油杯，图17-20对轴承使用飞溅润滑方式。使用齿轮、曲轴等旋转零件将润滑油从油池溅到轴承上进行润滑。使用飞溅润滑时，旋转零件的圆周速度必须在513m/s的范围内。经常用于减速器和内燃机曲轴箱的轴承润滑。图17-20飞行浅润滑，图17-21中的轴承使用油环润滑。在轴颈上套上油环，油环底部渗入油池，在轴颈旋转时摩擦力旋转油环，将油引入轴承。当油环锁定在油池内部深度的大约四分之一时，油供应足以保持液体润滑状态。牙齿方法常用于大型电动机的滑动轴承。图17-21油环润滑，最完整的油供应方法是利用油泵循环供应油，提供足够的油量，油供应压力只有5104N/m2，在油循环系统中经常配置过滤器、冷

18、却器。此外，还可以设置油压开关，在管内油压下降时发出警报，启动辅助油泵，或指示主机停车。因此，这种加油方法安全可靠，但设备成本较高，经常用于高速精密的重要机器。非液体摩擦滑动轴承可以用作润滑剂或润滑脂润滑。润滑油，希腊加入少量鳞片状石墨或二硫化钼粉末，形成更坚韧的边界油膜，平整填充粗糙表面，减少磨损。但是，这种轴承不能完全排除磨损。17-4非液体摩擦滑动轴承计算，保持边界油膜不破裂，非液体摩擦滑动轴承设计标准。边界油膜的强度和破裂温度受多种因素的影响很复杂，尚未完全掌握。因此，目前采用的计算方法是间接的和有条件的。如果您可以限制压力PP、压力和轴颈线速度的乘积pvpv，轴承已证明工作良好。类型，f表示轴承径向载荷，n；b是轴承宽度，mm。d是轴颈直径，mm。p是轴承材料的许用压力MPa(表17-3)。，限制轴承压力P，以防止润滑