滑动轴承的结构与材料.ppt

1、13.1概要13.2滑动轴承的结构和材料13.3滑动轴承的润滑13.4滚动轴承13.5滚动轴承的符号和13.6滚动轴承的寿命修正13.7滚动轴承组合13.8滚动轴承的维护和使用修正在滑动轴承的工作面之间一般有润滑油膜，面滑动轴承具有承载能力大、抗冲击、噪音低、工作平稳、旋转精度高、高速性能好等独特优点。 滑动轴承主要适用于以下情况下：的动作转速极高的轴承。轴的支承位置特别正确，旋转精度特别要求高的轴承超重轴承必须采用承受较大冲击和振动负荷的轴承截面结构的轴承，尺径向线特别小，是一种要求特殊动作条件的轴承。 滑动轴承广泛应用于内燃机、蒸汽轮机、铁元素火车机车、压延机、金属切削工作母机及天文望远镜

2、等设备。 13.1.2滑动轴承的类型1 .承受负荷的不同方向(1)向心轴承：仅承受径向线负荷。 (2)拉斯特轴承：仅承受轴向负荷。 (3)复合轴承：在云同步上承受径向线负荷和轴向负荷。 2 .按润滑状态分类(1)流体动力润滑轴承：摩擦表面完全由流体膜隔开，表面间的摩擦是流体分子间的内摩擦。 (2)非流体动力润滑轴承：的摩擦表面之间是边界润滑或混合润滑。 3 .按流体膜的形成原理分类的常见滑动轴承有流体动压润滑轴承、流体静压润滑轴承和流体动压润滑轴承。 4 .不同润滑材料常见的滑动轴承有液体润滑轴承、瓦斯气体润滑轴承、胶体态润滑轴承、固体润滑轴承、自润滑轴承。 与滚动轴承相比，在某些工作条件下滑

3、动轴承具有显着优势，不能取代滚动轴承。 13.2滑动轴承的结构和材料，13.2.1滑动轴承的结构形式滑动轴承一般由轴承座、轴瓦、润滑装置和密封装置等组成。 图13 - 1一体型向心轴承、1 .径向线滑动轴承1 )一体型滑动轴承图13 - 1是典型的一体型滑动轴承，由外壳和金属构成。 一体型滑动轴承结构简单，成本低，但是不能调节轴颈和轴承孔之间的间隙。 轴承磨损到一定程度后需要更换。 在装卸这样的轴承时，轴和轴承必须沿轴向移动，很不方便，所以多用于轻负荷低速间歇动作的简单机械，其结构已经标准化。 轴承模型，2 )截面分式滑动轴承图13 - 2表示典型的截面分式滑动轴承，由轴承台、轴承盖、半金属、

4、螺栓等组成。 轴承轴瓦和轴承座均为截面分式结构，在轴承盖和轴承座的截面化面上设置阶梯定位口，使安装时的定心变得容易。 由于轴承轴瓦直接支承轴颈，因此轴承盖请适当按压，以免轴承轴瓦在轴承孔内旋转。 在轴承盖的前端形成有用于安装油杯和油管的螺纹孔。图13 - 2剖面分式向心轴承、模型、3 )调心式滑动轴承的调心式滑动轴承的轴承位置可以根据轴颈进行调整，以使轴承不急剧磨损，如图13 - 3所示。 图13 - 3调心式向心轴承，2 .推力滑动轴承图13 - 4是常见的推力滑动轴承，其动作面具有实心端面、中空端面、单环动作面和多环动作面。 实心端面推力滑动轴承由于工作时轴心和边缘的磨损不均匀，轴心部分的

5、压力极高，因此不太被采用。 中空端面和单环动作面的推力滑动轴承动作比较好。 图13 - 4一般推力滑动轴承(a )实心端面拉斯特轴颈(b )中空端面拉斯特轴颈(c )环状轴颈(d )多环轴颈、13.2.2滑动轴承轴瓦的结构形式滑动轴承的轴瓦结构是一体型结构(参照图13 - 5 )、两个剖面结构(参照图13 - 6 )对于大型金属，为了节省宝贵的减摩材料和修理，经常制作双金属带金属，以钢、铸铁元素或青铜为瓦背，在其上浇注薄层减摩材料(轴承衬)，提高金属的工作性能。 金属一般是铸造的，一部分工业部门生产批量大，所以多用带薄层减摩材料的钢带(厚度约1.52.5 mm )制作。 另外，在瓦背上浇铸轴承

6、衬时，为了加强轴承衬的粘贴，如图13 - 7所示，请在瓦背上预制蚂蚁形或螺纹形的槽。图13 - 5一体型金属(a )无油槽轴环(b )有油槽衬套、图13 - 5一体型衬套(a )无油槽衬套(b )有油槽衬套、图13 - 6截面分式衬套、图13 - 7衬套的瓦背槽形状，衬套的润滑油进入轴承而动作通常，油槽的轴向长度约为金属宽度的80%，如图13 - 8所示，在金属的两端留下密封部分，防止润滑油的流出。 金属油槽一般应在非压力区域或断面上开设。 滑动轴承壳体和轴瓦的结构尺寸，可以参照相关手册、音乐专辑的经验数据和公式，配合设定修改要求确定。以图13 - 8油槽的形式，13.2.3轴承材料中常用的轴

7、承材料有轴承合金、灰铸铁元素、减摩铸铁元素等3种： (1)金属材料： (2)含油轴承等金属陶瓷： (3)酚醛树脂、尼龙等非金属材料： 常用金属材料的性能及其应用如表13 (略)所示。 13.3滑动轴承的润滑、润滑对减少滑动轴承的摩擦和磨损，保证轴承的正常工作有重要意义。 除了可降低电功耗外，还具有蒸发制冷、防尘、防锈、冲击吸收等作用，直接影响轴承的工作能力和寿命。 因此，在修订平面轴承时，必须注意合理选择润滑剂和润滑装置。 13.3.1润滑剂常用的润滑剂为润滑油、润滑润滑工，在特殊情况下，也可采用固体润滑剂、水和空气等。 1 .润滑油润滑油润滑油是最常用的润滑剂，有动、天然植物油、矿物油和合成

8、油，其中矿物油应用最广泛。 黏性系数是润滑油的最主要性能指标。 黏性系数是润滑油抗变形的能力，表现出液体流动的内摩擦性能，黏性系数大，液体内摩擦阻力大，负荷后不易挤出油，有利于油膜形成。 通常黏性系数随温度上升而降低。 除黏性系数外，润滑油的性能指标有冻结点、燃点等。 选择润滑油时，通常以黏性系数为主要指标，具体如表15 (略)所示。 2、润滑工润滑工是在润滑油中添加了各种增黏剂(如钙元素、纳金属钍、铝、锂等金属皂)和稳定剂的膏状润滑剂。 其特点是稠度大不易流失，密封简单，不需要经常添加，但由于沿程水头损失大，不能高速使用。 根据使用的金属皂的不同，润滑工主要为：(1)钙元素系润滑工：耐水性好

9、，但不耐热(使用温度为60以下)； (2)纳金属钍类润滑工：耐热性好(使用温度达到115145 )，但耐水性差(3)铝类润滑工：具有良好的耐水性(4)锂类润滑工3360性能良好，耐水性和耐热两者，在-20150的范围内被广泛使用。 表13 - 3列出了常用润滑工的主要性能和用途，供选择时参考。 表13 - 3常用润滑工的主要性能和用途，13.3.2润滑方式在选择润滑剂后，选择合适的润滑方式。 滑动轴承的润滑方式可用下式求出的k值选择：式中，p为轴颈的平均压力，单位MPa v为轴颈的平均圆周速度，单位m/s。 k2的情况下，如果采用润滑工润滑，则如图13 - 9所示，用盖式油杯手动加油。如果采用

10、润滑油润滑，则如图13 - 10所示的注油杯或如图13 - 11所示的螺旋套筒式注油杯定期加油k 216时，用图13 - 12所示的针阀式注油杯或图13 - 13所示的油芯式油杯进行滴下润滑。k1632时，用图13 - 14所示的油乐队油方式或溅射、压力循环等连续供油方式进行润滑。 k32时，需要以压力循环的加油方式进行润滑。图13 - 9油盖式油杯、图13 - 10冲压注油杯、图13 - 11油盖式注油杯、图13 - 12针阀式注油杯、图13 - 13油芯式油杯、图13 - 14油环润滑、轴承为支轴及轴根据动作摩擦的性质，分为滑动摩擦轴承(简称为滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称为滚动轴承) 2

11、种。 滚动轴承由于摩擦系数小、标准化，具有设置、使用、润滑、维护方便等一系列优点，广泛应用于一般机械。 滚动轴承是标准化的产品，在一般的机械设定修订中主要根据具体的负荷、旋转速度、旋转精度和动作条件等要求，选择类型和尺寸合适的滚动轴承，进行轴承的组合设定修订。 滚动轴承、滚动轴承的结构滚动轴承的典型结构如图13 - 15所示，通常由外圈1、内圈2、滚动体3和保持器4构成。 内圈安装在轴颈上，外圈安装在轴承孔上，通常内圈与轴一起旋转，外圈不动。 动作时，滚动体在内外圈之间滚动，保持器均匀地分隔滚动体，减少滚动体之间的摩擦和磨损。图13 - 15滚动轴承的结构、实物、图13-16滚动体的种类、滚动

12、体如图13-16所示，有滚珠、圆锥滚子、圆柱滚子、桶形滚子、针状滚子等几种形状。 滚动轴承中，外圈和滚动体为强度高、耐磨损性优异的含铬合金钢材制，保持器多用软钢冲压，也有采用铜合金和塑料保持器的。 在实物、13.4.2滚动轴承类型的滚动轴承中，将滚动体与外圈接触的地方的法线与垂直于轴承轴心线的径向线平面之间的角度称为浸润角，如图13-17所示，是滚动轴承的重要残奥表。 1 .滚动轴承按负荷方向分类(1)向心轴承：主要仅承受径向线负荷，浸润角为045 (2)拉斯特轴承：主要仅承受轴向负荷，浸润角为4590。 图13-17滚动轴承的浸润角、2 .滚动轴承的滚动体形状不同滚动轴承分为滚珠轴承和滚子轴

13、承，滚子轴承分为圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承等。 3 .根据滚动轴承工作时能否调心，滚动轴承可分为刚性轴承和调心轴承。 常用滚动轴承的主要类型、尺寸系列编号及性能特性如表13 - 1所示。表13 - 1常用滚动轴承的主要类型、尺寸系列号码和性能特点(省略)、13.5滚动轴承的号码和选择、13.5.1滚动轴承的号码由于滚动轴承标准化，为便于生产和使用，国家有关标准规定了滚动轴承的号码。 符号的构成如表13 - 2所示。 表13 - 2滚动轴承符号的构成、1 .基本符号国家标准规定、滚动轴承的基本符号如图13-18所示由3个部分构成。 (1)内径编号：从右向左用第1、2位数字表示，表示方法如表13

14、- 3所示。图13-18滚动轴承的基本编号、表13 - 3常用轴承的内径编号、(2)直径系列编号：即结构相同、内径相同的轴承的外径和宽度的变化系列，用从右数第3个数字表示。 直径系列编号如表13 - 4所示。 各系列之间的尺寸比较如图13-19所示。 表13 - 4向心轴承和推力滑动轴承的常用尺寸系列号，图13-19直径系列对比，(3)宽度(高)度系列：即结构，内径和直径相等的轴承，宽度变化系列，用从右数第4个数字表示。 径向线轴承和拉斯特轴承的宽度系列编号如表13 - 4所示。 宽度系列为0系列时，大多数轴承不显示该符号(调心滚子轴承、圆锥滚子轴承除外)。 (4)型号：轴承型号用数字或字母表

15、示，请参照表14 - 1。圆柱滚子轴承、滚针轴承分别用n、NA表示，其侑预均用数字表示。 按照字母表示，类型号和右边数字号之间空出一半的中国字宽度。2 .前置码、后置码、后置码是当轴承在结构形式、尺寸、公差、技术要求等方面发生了变化时在该基本码的前后追加的补充码。 (1)前置符号：前置符号用字母表示，圆柱滚子轴承符号LN207中的l表示可分离轴承的内圈或外圈。 (2)后置符号：后置符号用字母和数字表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等内容，空出左边的基本符号和中国字的一半(符号中有“”/”符号的除外)。 后置符号中一部分轴承内部构造的符号如表13 - 5所示。 表13 - 5部分轴承内部结构的

16、符号，说明例13 - 1滚动轴承符号7208 AC和6308/P63的意义。 解(1)、13.5.2滚动轴承类型的选择在设定、订正滚动轴承时，首先面临的问题是选择适当的轴承类型。 我国常用的各种轴承的基本特点如表14 - 1所示，选择轴承类型时，除根据经验选择类似机械的轴承参照外，还应参考以下主要因素。 1、载荷条件轴承承受的载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据。 (1)负荷方向：轴承承受纯轴向负荷、选择推力滑动轴承主要承受径向线负荷、选择径向线球轴承云同步承受径向线负荷和轴向负荷时，可以选择角接触球轴承。 (2)负荷大：其他条件相同时，滚子轴承的负荷能力大于球轴承。 因此，承受较大负荷时，请选择滚子轴承。 (3)负荷特性：负荷平稳时，有可选择球轴承的冲击或振动时，请选择滚子轴承。 2 .转速条件滚动轴承在一定的负荷和润滑条件下允许的最高转速称为极限转速。 球轴承的极限转速比滚子轴承高。 要求高速或旋转精度高时，请优先选择球轴承。 3 .调心性轴承的内外圈轴线间的角偏差请控制在界限值内(参照表14 - 1 )。 否则轴承的附加负荷会增加，寿命会降低。 角度偏差值大时，