《滑动轴承》PPT课件.ppt

1、第4部分轴系零件、滑动轴承、滚动轴承、轴、联轴器、离合器、第18章滑动轴承、18-1滑动轴承概述、18-2滑动轴承的结构、18-3滑动轴承的故障模式和常见材料、18-4滑动轴承的润滑、18-5不完全液体润滑滑动轴承的设计计算和18-6流体动力润滑径向滑动轴承的设计计算。轴在运行过程中可以旋转或静止。1、能承受一定的载荷，具有一定的强度和刚度。2有一个小的摩擦力矩，这使得旋转部件转动灵活。3、有一定的支撑精度，并保证被支撑零件的旋转精度。1.轴承应满足以下基本要求：18-1概述，轴承根据其摩擦特性分为滑动轴承和滚动轴承。在运行过程中，在轴承和轴颈轴承表面之间形成直接或间接滑动摩擦的轴承称为滑动轴

2、承。二是轴承、滚动轴承、滑动轴承的分类，滑动轴承的特点，轴与瓦面的接触，大的承载能力和抗冲击能力；油膜缓冲、减振降噪；液体润滑状态摩擦系数小，使用寿命长；高极限速度；特殊结构要求：超大结构，滑动轴承成本低；分体结构：便于安装在曲轴上；径向尺寸小；适用于特殊工作条件：水、油、腐蚀和无润滑介质；缺点：启动阻力大，润滑和维护比滚动轴承更复杂。3.应用：1)极高或极低速度的轴承(高速离心机)；2)对旋转精度要求高的轴承(精密磨床)；3)承受重负荷的轴承(汽轮机和水轮机主轴轴承)；4)冲击和振动大的轴承(内燃机、锻造设备)；5)特殊工作条件下的轴承(化学机械、泵)；6)径向尺寸有限的轴承(机械表)或轴承

3、应制成分体结构(曲轴轴承)。应用实例，滑动轴承的分类，液体润滑轴承，不完全液体润滑滑动轴承，自润滑轴承，设计滑动轴承需要解决的问题：1)确定轴承的结构形式；2)选择轴瓦和轴瓦的材料；3)确定轴承的结构参数；4)选择润滑剂和润滑方法；5)计算轴承的工作能力和热平衡。1。整体式，应用：用于低速、轻载或间歇运行的机器。1.径向轴承的结构形式，18-2滑动轴承的典型结构，如图所示，由轴承座、整体轴套、油孔等组成。包括轴承盖、轴承座、对开轴瓦和螺柱等。2.拆分类型。特点：结构复杂，安装方便。磨损后，可以通过减小开口面垫片的厚度来调整轴承间隙。轴承中直接支撑轴颈的部分是轴瓦。为了节约贵金属或满足其他需要，

4、通常在轴瓦表面贴一层轴瓦。螺纹孔、轴承座、轴承盖、螺柱和拼合轴瓦。为了便于安装过程中的对准，在轴承盖和轴承座的拼合面上制作阶梯榫，在轴承盖上制作螺纹孔以安装油杯或油管。当载荷垂直向下或稍微倾斜时，轴承的分离面通常是水平的。如果载荷方向偏离很大，轴承的剖切面也倾斜布置(通常倾斜45)，因此剖切面垂直于或接近垂直于载荷方向。倾斜径向轴承；3、调心径向滑动轴承，轴瓦背面做成凸球面，其支撑面做成凹球面，形成调心轴承；4、间隙调整径向滑动轴承，轴上的轴向力应由推力轴承承担。推力滑动轴承由轴承座和推力面组成。止推面可以使用轴的端面，或者在轴的中间部分制作一个肩部或安装一个止推盘。第二，推力滑动轴承的结构形

5、式，推力滑动轴承，空心型：轴颈接触面上的压力分布更均匀，润滑条件比普通轴承有所改善空心，单环，多环，空心，单环，多环。其结构设计是否合理对轴承性能有很大影响。轴瓦应具备以下要求：有一定的强度和刚度，定位可靠，润滑油容易输入，散热容易，装配、拆卸和调整方便，以及轴瓦滑动轴承中与轴颈直接接触的重要零件。1.轴瓦的形式和结构按结构分类，整体式和分体式，按加工分类，按尺寸分类，按材料分类，需要从轴端安装和拆卸，可修复性差。可直接从轴的中部安装和拆卸，并可维修。轴瓦、整体轴套和分体轴瓦的类型按结构、加工、尺寸和材料分类，轴瓦的类型为厚壁、薄壁、整体、分体、节材，但刚度不足，所以轴承座孔的加工精度高。具有

6、足够的强度和刚度，可以降低对轴承座孔的加工精度要求。根据结构、加工、尺寸和材料的分类，轴瓦的种类、单一材料、多种材料、单一材料和具有足够强度的材料可以直接制成轴瓦，如黄铜和灰铸铁。轴瓦衬垫强度不够，所以轴瓦是由多种材料制成的。厚壁、薄壁、整体、分体、按结构、加工、尺寸、材料分类、轴瓦类型、铸造轴瓦、轧制轴套、铸造、轧制、良好的铸造工艺、单件和批量生产，适用于厚壁轴瓦。仅适用于薄壁轴瓦，生产率高。单材料、多材料、厚壁、薄壁、整体式、分体式、轴瓦、整体轴瓦、分体式轴瓦、定位方法、轴向定位、凸耳(定位唇)定位、凸耳、法兰、用途：防止轴瓦与轴承座之间轴向和周向相对运动。定位螺钉、圆周定位、销、油孔和轴

7、瓦油槽，功能：将润滑油导入由轴颈和轴承组成的运动副表面。进油孔、油槽、开启原理：形式：根据油槽的方向，分为轴向、周向、斜向、螺旋线等。2)轴向油槽不能向轴承端部开口，应留有适当的油盖。1)尽量在非轴承区打开，尽量不要降低或降低轴承区油膜的承载能力；开启原则：5)水平安装轴承的油槽应开启半圈，不得延伸至轴承区域。整个圆周的油槽应在轴承末端附近打开。3)润滑油应从油膜压力最小的地方输入轴承，4)油槽不能轴向打开，以免油槽末端大量的油损失，18-3滑动轴承的失效形式和常用材料，1。滑动轴承的常见失效形式，其他失效形式如气蚀、电腐蚀、流体腐蚀和微动磨损，详细说明，磨损、擦伤、粘着(胶合)、疲劳剥落、腐

8、蚀，第二，滑动轴承的材料、材料性能要求、金属材料、多孔金属材料、非金属材料、常用的轴承材料，是通过在软金属(锡、铅)基体中加入适量的硬金属(锑、铜)制成的。优点：良好的嵌入性和耐磨性，易于与轴颈接触，不易与轴颈咬合。缺点：强度低，价格高，所以它不能(1)金属材料(白合金，巴氏合金)，(2)铜合金，特殊点，锡青铜有最好的减摩和耐磨性能，铅青铜有很强的抗粘附性，铝青铜有较高的强度和硬度。锡青铜适用于重载和中速场合，铅青铜适用于高速和重载场合，铝青铜适用于低速和重载场合。型、锡青铜、铅青铜、铝青铜、3、铸铁、4、铝基轴承合金具有良好的耐腐蚀性、较高的疲劳强度和较好的摩擦性能。在某些领域，它已经取代了

9、更昂贵的轴承合金和青铜。2.粉末冶金多孔金属材料，由铁或铜与石墨混合而成18-5滑动轴承润滑剂的选择轴承润滑的目的是减少摩擦功耗和磨损，同时还起到冷却、减震和防锈的作用。1.润滑剂选择、工作负荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境；1.润滑油；(1)高压、高温、负荷冲击变化大、粘度高的润滑油；(2)高滑动速度、低粘度的润滑油；(3)无磨合的高表面粘度润滑油；2.润滑脂；3.固体润滑剂的应用：很难经常供油，或者在低速和摆动运动的重载轴承中。选择原则：当压力高、滑动速度低时，选择穿透力较小的品种；相反，选择渗透力较大的品种。所用润滑脂的滴点一般应比轴承的工作温度高2030左右，以避免润滑脂在工作

10、过程中过度流失。遇水或潮湿环境时，应选用防水性能强的钙基或铝基润滑脂。应在较高温度下选择钠基或复合钙基润滑脂。润滑油及其选择、特性：具有良好的流动性，能与动压、静压或边界膜形成润滑膜。用途：不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。选择原则：主要考虑润滑油的粘度。转速高、压力小时，油的粘度应较低；相反，粘度应该更高。在高温下，粘度应该更高；在低温下，粘度可以更低。润滑方法，1。油润滑、连续供油：间歇供油：油壶或油枪、1)滴油润滑、2)绳芯润滑、3)油环润滑、4)油浸润滑、5)飞溅润滑、6)压力循环润滑、2)润滑脂润滑和旋转盖润滑脂常见类型：二硫化钼、碳石墨、聚四氟乙烯等。用途：在轴瓦表面涂覆、

11、粘结或烧结；制造复合材料，并根据材料本身的润滑性能形成润滑膜。应用：有特殊要求的地方，如环境清洁要求，真空或高温。18-6不完全液体润滑滑动轴承的设计和计算。轴承只能在混合摩擦润滑下工作。可靠的工作条件：边界油膜不破裂，粗糙表面的微腔内存在液体润滑。主要失效形式是边界油膜破裂，产生磨损和胶合，其次是表面破碎和点蚀。目前的计算方法是间接的和有条件的。设计标准：确保边界油膜不破裂！1.计算公式：1。限制轴承压力；2.限制轴承压力和轴颈圆周速度的乘积pvpv，以防止轴瓦过度磨损。目的控制轴承发热量，限制温升，防止胶合损坏。pv，f，单位面积摩擦功率损失，因此，pv值代表轴承发热量的大小。pv、热值、

12、温升、润滑效果、轴颈圆周速度、摩擦系数、胶合、3。限制滑动速度，以防止滑动速度过高和加速磨损。检查轴承的平均压力(压力):1)径向滑动轴承的计算，其中F是轴承的径向载荷。n是轴颈的转速，r/min；b是轴承宽度，mm；d是轴颈直径，mm p是轴瓦材料的允许压力，MPa(表18-1)。已知条件：施加径向载荷F (N)，轴颈转速n(r/mm)和轴颈直径d (mm)，2。检查轴承的pv值，其中f是轴承的径向载荷，n。b是轴瓦的宽度，mm；d是轴颈的直径，mm；Pv是轴瓦材料的容许值，MPam/s，容许pv值见表18-1。3.检查滑动速度v:防止因滑动速度过大而造成磨损。轴承材料的允许滑动速度见表18

13、-1。选择合作。通常，P、V和pv可选择H9/d9或H8/f7、H7/f6。多环，将表18-1中的值适当减少50%，推力环的z数量，2)推力滑动轴承的计算，1。限制轴承压力p:推力轴承的推力面大多采用环形推力面(很少是实心的)，多环轴颈可以同时承受大载荷和双向载荷。轴环直径，轴承孔直径，轴向载荷，2。检查轴承的pv值：其中止推环的平均速度为33，360，平均直径为33，360，平均速度。对于多环推力轴承，由于制造和装配误差，每个轴承表面上的载荷不相等，因此P和pv值应减少50%。不完全液体润滑滑动轴承的设计步骤：确定轴承的结构形式，确定轴承的宽度B和直径D，检查P、pv和V，选择轴承的匹配，选

14、择润滑剂和润滑装置，选择轴瓦材料。F=20 kN，轴承内轴颈的转速为n=20 r/min，轴颈的直径为d=60 mm，f、(4)计算速度v，(5)计算pv值，(。由于速度很低，所以采用油脂润滑，并在油脂中加入油杯。(3)压力p的计算，18-7流体动力润滑径向滑动轴承的设计和计算，流体动力润滑的楔形效应轴承机理第4章，本章将讨论流体动力润滑理论的基本方程、雷诺方程及其在流体动力润滑径向滑动轴承设计和计算中的应用。流体动力润滑：相对运动的两个物体的摩擦表面被相对速度产生的粘性流体膜完全分开(流体润滑)，外部载荷被流体膜产生的压力平衡。优点：摩擦小，磨损小，振动和冲击小。流体动压轴承和流体动压润滑的

15、基本方程是描述液膜压力分布的微分方程。基于粘性流体动力学的基本方程，通过简化一些假设，得到简化的流体动力平衡方程。这些假设如下：(1)雷诺方程，流体动力润滑的基本方程，(1)忽略油层重力和惯性力的影响；(2)润滑油是不可压缩的；忽略粘性压力效应；(3)沿膜厚方向油压恒定；(4)油是牛顿流体，处于层流状态；以油层中的单元为研究对象，通过建立平衡方程和给定边界条件，可以得到流体动力润滑滑动轴承的基本方程：1 .模型建立：A板和B板被润滑油隔开，B板静止，A板沿X轴的速度为v。假设油不沿Z方向流动，一维雷诺方程，2。力平衡条件下，压力与速度沿方向的关系为：可整理如下：dx，一维雷诺方程，3。雷诺方程的含义：两个工作面必须形成一个收敛的楔形间隙，两个工作面必须有一定的相对滑动速度，相对滑动速度的方向必须使润滑油从大口到小口进出。因此，油膜压力形成图中上曲线所示的分布，油楔中各处的油压都大于入口和出口处的压力，从而产生正压力来支撑外部载荷。形成流体动力润滑的必要条件如下：(1)相对运动的两个表面必须形成收敛的楔形；(2)被油膜隔开的两个表面必须有一定的相对滑动速度vs，它们的运动方向必须使润滑油从一个大嘴流入，从一个小口流出。(3)润滑油必须有一定的粘度，供油应充足。3。稳定运行阶段，图A是固定的，1。停车状态n=0，轴颈在最低