讲稿20 滑动轴承.ppt

1、第12-13章 轴 承,轴承是机器、仪器和器械的重要支承零件，主要用于支承转动(或摆动)的运动部件，以保证轴和轴上运动件的回转精度，减少轴与支承间的摩擦与磨损，并承受载荷。 根据轴承工作时的摩擦性质，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承。,第12-13章 轴 承,案例导入： 如图1-4所示的内燃机连杆零件图，连杆与曲柄、连杆与活塞的连接处采用了滑动轴承。我们经常见到的机床、各种车辆的轴，大部分应用了滚动轴承作为支撑。在哪些场合使用何种轴承？如何选用各种类型的轴承？大家可以利用本章的知识，了解并分析、解决一些机械设备中与轴承相关的问题。,图1-3 内燃机结构图 1气缸；2活塞；3连杆；4曲轴；5小齿轮；

2、6大齿轮；7凸轮；8顶杆,图1-4 内燃机连杆,(a) 连杆 (b) 连杆拆分件,滑动轴承与滚动轴承比较: 1.滚动轴承: 1)摩擦阻力较小， 2)机械效率较高， 3)润滑和维护方便， 4) 已经标准化， 5) 应用广泛。 2.滑动轴承: 1)启动摩擦大， 2)对润滑的要求高， 3)使用维修不方便。 4) 在高速、重型、大的冲击振动，以及需要剖分等特殊的场合。,概述,机械设计轴承,箱体 齿轮 轴 轴承 轴承孔,轴承：支持轴或轴上转动零件的部件 作用： 支持轴及轴上零件，保持轴的旋转精度 减少转轴与支持面间的摩擦磨损 分类： 按承载方向分：向心轴承、推力轴承 按摩擦性质分：滑动轴承、滚动轴承,第

3、12章 滑动轴承,12-1 滑动轴承概述 12-2 滑动轴承的结构 12-3 滑动轴承的材料 12-4 润滑剂和润滑装置 12-5 非全液体摩擦滑动轴承的计算,机械设计轴承,基本要求: 了解滑动轴承的特点、应用场合 了解滑动轴承的典型结构、轴瓦材料及其选用原则 了解常用润滑剂及润滑装置 掌握不完全液体润滑滑动轴承的设计原理及设计方法,12-1 滑动轴承概述,1.主要特点：工作平稳，无噪声；液体润滑时摩擦损失小 2.应用情况：工作转速特高的轴承；要求对轴的支承位置特别精确的轴承；特重型轴承；大冲击和振动载荷的轴承；剖分式轴承；径向尺寸小的轴承；特殊工况下 3.滑动轴承中的摩擦按润滑油存在情况分：

4、干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦(非液体摩擦),机械设计轴承,12-2 滑动轴承的结构,机械设计 轴承,向心滑动轴承 推力滑动轴承,滑动轴承组成：轴承体、轴瓦及轴承衬、润滑与密封装置 滑动轴承分类： 向心滑动轴承 整体式、剖分式、自动调心式 推力滑动轴承,整体式向心滑动轴承,机械设计 轴承,轴承座 整体轴套 油孔 螺纹孔,结构：轴承座、轴套（整体） 轴承座设有安装润滑油杯的螺纹孔 轴套上开有油孔，内表面开有油槽 特点：结构简单，成本低 但装拆不便，无法调整 应用：低速、轻载或间歇性工作的机器,剖分式向心滑动轴承,机械设计 轴承,轴承座 轴承盖 双头螺柱 油孔 油槽 剖分式轴瓦,结构：轴承座

5、、轴承盖、剖分式轴瓦、螺柱 特点：剖分面作成阶梯状，且垂直载荷方向 正剖、斜剖，装拆方便，常在轴瓦表面粘附轴承衬 磨损后可调整间隙，结构复杂 应用：常用,自动调心式向心滑动轴承,机械设计 轴承,应用： 用于支承挠度较大或多支点的长轴,结构：轴瓦瓦背制成凸球面 其支承面制成凹球面 特点：轴瓦能摆动，适应轴的变形,推力滑动轴承,机械设计 轴承,分类：空心式、单环式、多环式,轴上的轴向力应采用推力轴承来承受 止推面：轴端面、轴中段做凸肩或装上推力圆盘,12-3 滑动轴承的材料,机械设计 轴承,轴瓦或轴承衬：轴颈应比轴瓦耐磨 对材料性能的要求: 良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性 良好的摩擦顺应性、嵌入性

6、和磨合性 足够的强度和抗腐蚀能力 良好的导热性、工艺性和经济性等 常用材料： 金属：青铜、轴承合金、粉末冶金、灰铸铁等 非金属：工程塑料、硬木、橡胶、聚四氟乙烯,轴承盖、轴承座：灰铸铁，铸钢 轴颈：钢,常用材料性能比较,机械设计 轴承,12-4 润滑剂和润滑装置,一、润滑剂 二、润滑装置,机械设计轴承,一、润滑剂,机械设计 轴承,润滑油：液体，用途最广泛 润滑脂：半固体，润滑油稠化剂，一般用于中低速 固体润滑剂：主要用作油、脂的添加剂，也可单独使用，如C, MoS2, PTFE(聚四氟乙烯)等,作用：减少摩擦损失、减轻工作表面的磨损、冷却、吸振等 常用润滑剂：润滑油、润滑脂、固体润滑剂,润滑油

7、的性能指标及选择,性能指标： 粘度液体流动时，每薄层相互间的阻抗剪力，它是液体流动时内部摩擦阻力的度量 是最重要的性能指标，也是选择润滑油的主要依据 油性也称润滑性，表征油中的极性分子对金属表面的吸附性能。油性好则摩擦系数小 凝点反映润滑油的低温工作性能 闪点反映润滑油的高温工作性能,机械设计 轴承,润滑油的选择原则： 压力大或在冲击、变载条件下工作，应选粘度高的油 速度高时，应选粘度低的油，以减少摩擦损失 工作温度高时，应选粘度高的油，因粘度会随温度升高而下降,润滑脂的性能指标及选择,性能指标： 针入度(稠度)表征润滑脂的稀稠度，类似于油的粘度 用一特制重1.5N锥形针在25C恒温下5s内刺

8、入润滑脂内的深度。标志润滑脂内阻力的大小和受力后流动性的强弱 滴点温度升高时，润滑脂第一滴掉下时的温度，表征润滑脂耐高温的性能 耐水性润滑脂与水接触时，其特性的保持程度,机械设计 轴承,润滑脂的选择原则： 压力大、速度低小针入度，反之选针入度大的 润滑脂的滴点应高于轴承工作温度2030，以免流失 在有水或潮湿场合，应选防水性的润滑脂,二、润滑装置,机械设计 轴承,润滑油润滑装置：油孔、芯捻或线纱油杯、针阀滴油杯、油杯、飞溅润滑、压力润滑 润滑脂润滑装置：旋转油杯、压注油嘴,油槽结构：,润滑油润滑装置,油孔 芯捻或线纱油杯 针阀滴油杯 油环,机械设计 轴承,飞溅润滑 压力润滑,12-5 非全液体

9、摩擦滑动轴承的计算,工作条件：边界膜不破坏、粗糙表面内有流体润滑存在 失效形式： 磨损导致轴承配合间隙加大，影响轴的旋转精度，甚至使轴承不能正常工作 胶合高速重载且润滑不良时，摩擦加剧，发热多，使轴承上较软的金属粘焊在轴颈表面而出现胶合 设计准则： 维持边界膜不遭破坏 主要进行压强p、压强与速度乘积 pv 的验算,机械设计轴承,一、向心轴承的计算 二、推力轴承的计算 三、设计步骤,一、向心轴承的计算,机械设计 轴承,2 压强和速度乘积pv的验算 限制温升过高，防止胶合破坏,1 压强p验算 限制平均压力，防止轴瓦过度磨损,3 速度v的验算 限制v，防止局部加速磨损,二、推力轴承的计算,机械设计

10、轴承,2 压强和速度乘积pv的验算 限制温升，防止胶合破坏,1 压强p验算 限制压力，防止轴瓦过度磨损,三、设计步骤,机械设计 轴承,选择轴瓦材料,确定轴承结构形式,确定轴承宽度B和直径d,验算p、pv,选择轴承的配合,选择润滑剂与润滑装置,摩 擦2,4-1 摩 擦,一、四种滑动摩擦状态,. 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。,. 边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。,混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。,流体摩擦是指摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小，且不会有磨损产生，是理想的摩擦状态。,边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称为不完全液体摩擦。,流体动力润滑形成的必要条件： （P58图，P288图，P290）： 楔形空间； 相对运动（保证流体由大口进入）； 连续不断地供油。,流体动力润滑是指两个作相对运动物体的摩擦表面，借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷。,英国的雷诺于1886年继前人观察到的流体动压现象，总结出流体动压润滑理论。20世纪50年代普遍应用电子计算机之后，线接触弹性流