第15章滑动轴承精.ppt
第15章滑动轴承第1页，本讲稿共25页一.轴承功用滑动轴承滚动轴承 :支承轴及轴上零件,并保证旋转精度,减少轴与支承间的摩擦与磨损。向心轴承推力轴承轴承的功用之一减少摩擦与磨损 合理选择材料,良好的润滑二.轴承的分类：FaFrFA2FA1FR1FR2按摩擦性质按摩擦性质按载荷的方向按载荷的方向主要承受径向载荷F （与轴心线垂直）主要承受轴向载荷FA (与轴心线一致)FR1FR2FA2FA1前前 言言第2页，本讲稿共25页15-1 摩擦状态 p.2361.干摩擦2.边界摩擦3.液体摩擦4.混合摩擦 两摩擦面间无任何润滑剂固体表面直接接触摩擦、磨损大强烈温升不允许 0.300.35 两摩擦面由吸附着的很簿的边界膜隔 开的摩擦0.10.3 两摩擦面完全由液体隔开的摩擦理想0.0010.01干、边界、液体摩擦并存实际非液体摩擦第3页，本讲稿共25页5.滑动轴承的分类:（按润滑方式）液体润滑滑动轴承(静压、动压)图15-17非液体润滑滑动轴承图15-20第4页，本讲稿共25页15-2 滑动轴承的结构 p.238(一)向心滑动轴承主要承受径向载荷FR 1.整体式整体式 轴承座、轴瓦(轴套)(二)推力轴承(三)对轴瓦结构的要求：2.剖分式剖分式 轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦(两边)、螺栓连接件。3.自动调心式自动调心式 (b/d=1.51.75时用)第5页，本讲稿共25页 实心、空心、单环、多环式。在止推轴承上开出若干楔形扇形面 固定式 可倾式(二)推力轴承主要承受轴向载荷FA(Fa)轴的端面或凸肩(推力圆盘)可形成动压润滑图15-8第6页，本讲稿共25页3.轴瓦定位配合4.必要时开油室5.轴瓦(三)对轴瓦结构的要求：1.剖分式轴瓦 2.轴承应开油孔、油沟 (供应输送,分布)剖分面载荷 水平 承载区 方向(35)倾斜 非承载区油孔油沟开在油孔油沟开在润滑油应由非承载区引入润滑油应由非承载区引入保证良好润滑 不降低油膜承载力轴瓦载荷方向相对轴瓦方向不变轴颈载荷方向相对轴颈方向不变第7页，本讲稿共25页3.轴瓦定位配合 单金属 双、多金属(与轴颈接触)轴承衬 (贴合牢固)燕尾槽、螺旋槽 图15-9 p.241油沟形式油沟形式图15-4 p.2394.必要时开油室5.轴瓦轴承衬定轴向:两端凸台,销钉(铜)位周向:紧定螺钉,销钉(铜)配合:小过盈量配合贮油和稳定供油贮油和稳定供油第8页，本讲稿共25页15-3 滑动轴承的材料 p.2402.青铜 以锡或锑为软基体，均夹着锑锡、铜锡硬晶粒最好，但价高价高、强度低强度低3.灰铸铁、耐磨铸铁4.粉未治金（含油轴承、陶质金属）二.非金属材料：1.轴承合金(白合金、巴氏合金)锡、铝、铅青铜轻载、低速塑料、尼龙、橡胶、硬木铁（铜）粉石墨压型烧结轴承衬。轴承衬。一.金属材料:表15-1硬晶粒锡(锑)第9页，本讲稿共25页液体液体润滑滑动轴承非液体非液体润滑滑动轴承(一)失效形式及设计准则:磨损间隙运动精度耗功温度粘度润滑恶化烧瓦、胶合维持边界油膜不遭破裂 p.245第101.主要失效形式:2.设计准则:在润滑剂中加少量石墨或MOS2边界油膜较坚韧(二)设计计算：15-5非液体摩擦滑动轴承的计算第10页，本讲稿共25页(二)设计计算：一.向心轴承：P.245Mpa m/S (15-4)2.验算验算p值值Mpa (15-3)1.轴承压强轴承压强(p)验算验算油不被过大压力挤出不产生 过大磨损限制温升防止油膜破裂防止胶合维持边界油膜不遭破裂二.推力轴承FR径向载荷N ；B轴承寛度mm；d轴颈直径mm ；n轴颈转速r/min；p，pV 许用应力Mpa ,Mpam/S 查表(15-1)p.241第11页，本讲稿共25页d2二.推力轴承：P.2451.轴承压强验算轴承压强验算:d2、d1环状支承面的外、内径mm Z轴环数2.验算值验算值:Mpa (15-5)Mpa m/S (15-6)Vm 支承面平均半径的圆周速度 m/sp,pV 许用应力Mpa,Mpam/S (表15-1,P.241)表中值减小20%40%第12页，本讲稿共25页15-4 润滑剂和润滑装置 p.242润润滑油润滑油液体滑润滑脂润滑脂润滑油稠化剂(硬脂酸氢氧化物)剂固体润滑剂固体润滑剂石墨、oS2、聚四氟乙稀一.润滑目的：摩擦功耗磨损,冷却、吸振、防锈三.润滑脂：粘度粘度液体抵抗变形的能力,它标志着液体的内摩擦 阻力 的大小内部剪应力(牛顿粘性定律牛顿粘性定律)。二.润滑油：润滑效果好，具冷却、清洗作用。供油、密封麻烦。温度粘度润滑效果。1.主要性能指标主要性能指标:2.特点特点:3.润滑方法润滑方法 4.牛顿粘性定律牛顿粘性定律第13页，本讲稿共25页3.润滑方法润滑方法:间歇润滑:油孔、油杯连续润滑:油杯、油环、飞溅、压力第14页，本讲稿共25页动力粘度 PaS(Ns/m2)(国际)(15-1)运动粘度(m2/s)润滑油作层流流动时,各油层间的剪应力与速度梯度成正比。4.牛顿粘性定律牛顿粘性定律液体密度 (kg/m3)沿 y 坐标各油层速度呈线性分布剪切流。第15页，本讲稿共25页三.润滑脂:1.性能指标性能指标:2.特点特点:3.润滑方法润滑方法:润滑油+稠化剂(金属皂 氢氧化物+硬脂酸)针入度、滴点、耐水性油膜承载力大，不易流失，易密封、维护,启动阻力大，散热性差。间歇润滑：黄油杯、注油杯第16页，本讲稿共25页二.形成动压润滑的必要条件三.向心滑动轴承形成动压润滑的过程四.液体动压润滑的基本方程15-6 动压润滑基本原理 p.246一.动压润滑形成原理 液体润滑是轴瓦与轴颈间存在一定厚度的润滑油膜两摩擦面不直接接触形成液体润滑(静、动压)。p.246 图15-16 a.b.F(两板间液体)层流 流量相等 油膜无承载能力1.两平行板间不能形 成动压润滑第17页，本讲稿共25页楔形间隙楔形间隙相对运动相对运动(由大由大小小)连续流体连续流体当两 板 间 各流层流动带入油量带出油量间隙内油压油膜具承载力流体由中向两端流动压力流。2.两板相互倾斜两板相互倾斜:图 15-16 c.压力油膜压力油膜起始起始于入口处，终止终止于最小油膜厚度处。剪切流压力流剪线性分布 压由中流向进出口进口流速进口流速凹形凹形出口流速出口流速凸形凸形压力最大处压力最大处线性线性第18页，本讲稿共25页二.形成动压润滑的必要条件:p.247第81.有楔形间隙有楔形间隙2.连续充满粘性流体连续充满粘性流体3.有相对运动有相对运动(由大截面由大截面小截面小截面)两工作平面间必须 hminen=0,形成形成弯曲的楔弯曲的楔形空间形空间轴瓦对轴颈摩擦力轴瓦对轴颈摩擦力轴颈向右滚动而轴颈向右滚动而偏移偏移开始形成动压开始形成动压润滑润滑，轴颈受轴颈受力向左移动力向左移动形成动压润滑形成动压润滑，并稳定运转，并稳定运转三.向心滑动轴承形成动压润滑的过程：第19页，本讲稿共25页2.公式的建立:四.液体动压润滑的基本方程1.基本方程建立的假设:(图15-18)p.2471)Z向无限长,润滑油在Z向没有流动2)压力p不随y值的大小而变化,即同一油膜截面上压力为常数3)润滑油的粘度不随压 力而变化,并且忽略油 层的重力和惯性4)润滑油处于层流状态。第20页，本讲稿共25页1)油层的速度分布2)润滑油流量3)液体动压润滑的基本方程2.公式的建立:AB板间形成动压润滑板间形成动压润滑取一微单元体(dx,dy,dz)它承受油压p、内摩擦切应力根据平衡条件,沿x方向:由牛顿粘性定律xyzpp+dp+d(15-7)沿沿x方向单位压力变化率方向单位压力变化率=沿沿y方向切应力变化率。方向切应力变化率。油膜压力变化率与速度梯度的导数有关。油膜压力变化率与速度梯度的导数有关。第21页，本讲稿共25页1)油层的速度分布:(式15-7对y积分)当y=0,u=V当y=h,u=0(15-7)油层速度由两部分组成油层速度由两部分组成(后)呈线性分布剪切流(前)呈抛物线分布压力流(油压沿x方向变化)由边界条件:(15-8)第22页，本讲稿共25页2)润滑油流量:流体连续原理流体连续原理 流过不同截面的流量相等。油压最大处,速度呈线性分布3)液体动压润滑的基本方程 (一维雷诺方程):(15-9)hh0 dp/dx0 油压h h0 dp/dx 0 油压h=h0 dp/dx=0 油压最大第23页，本讲稿共25页小结:1.轴承功用及分类 2.滑动轴承的材料 3.摩擦状态分类；滑动轴承(按润滑方式)的分类4.失效形式、设计准则、设计计算方法5.润滑目的,润滑剂,粘度6.动压润滑形成的必要条件;向心滑动轴承形成动压润滑的过程。作业：15-4 P.251第24页，本讲稿共25页1.轴承功用;轴承的分类(摩擦性质,载荷方向)剖分式轴瓦的剖分面润滑油供应(输送,分布)润滑油应由 引入轴承合金(白合金、巴氏合金)2.摩擦状态分类；滑动轴承(按润滑方式)的分类3.对轴瓦结构的要求:(载荷)应开油孔、油沟4.滑动轴承的材料轴承衬非承载区 第25页，本讲稿共25页
