机械设计第十二章解析ppt课件.ppt

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1、2022-7-261第十二章第十二章 滑动轴承滑动轴承 Journal Bearings电子科技大学电子科技大学 凌丹凌丹机械设计机械设计机械电子工程学院机械电子工程学院概述概述滑动轴承的结构形式滑动轴承的结构形式滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料轴瓦结构及润滑轴瓦结构及润滑4123滑动轴承的设计计算滑动轴承的设计计算5主要内容主要内容机械电子工程学院机械电子工程学院滑动轴承的特点滑动轴承的特点滑动轴承的应用滑动轴承的应用滑动轴承设计工作的主要内容滑动轴承设计工作的主要内容12-1 概述概述机械电子工程学院机械电子工程学院 滑动轴承的特点滑动轴承的特点面接触，工作平稳、可

2、面接触，工作平稳、可靠，承载能力高；靠，承载能力高；零件数目少，易于达到零件数目少，易于达到很高的精度；很高的精度；噪声比滚动轴承低。噪声比滚动轴承低。轴轴颈颈轴轴瓦瓦12-1 概述概述机械电子工程学院机械电子工程学院滑动轴承的特殊应用滑动轴承的特殊应用工作转速特高时使用工作转速特高时使用在这种转速下，滚动轴承的寿命将大为降低。在这种转速下，滚动轴承的寿命将大为降低。对轴的支承位置要求特别精确时使用对轴的支承位置要求特别精确时使用滑动轴承比滚动轴承中影响精度的零件数少，故可制造得滑动轴承比滚动轴承中影响精度的零件数少，故可制造得更为精确更为精确。特重型的轴承特重型的轴承若采用滚动轴承，由于必须

3、单件生产，因而造价很高。若采用滚动轴承，由于必须单件生产，因而造价很高。承受巨大的冲击和振动载荷的轴承。承受巨大的冲击和振动载荷的轴承。滑动轴承的轴瓦和轴颈间的支承面一般较大，有油层的缓滑动轴承的轴瓦和轴颈间的支承面一般较大，有油层的缓冲和阻尼作用，因而具有比滚动轴承更优越的工作性能。冲和阻尼作用，因而具有比滚动轴承更优越的工作性能。12-1 概述概述机械电子工程学院机械电子工程学院根据装配要求必须做成剖分式的轴承根据装配要求必须做成剖分式的轴承如发动机曲轴的轴承如发动机曲轴的轴承轴承处径向尺寸受到限制时，可采用滑动轴承轴承处径向尺寸受到限制时，可采用滑动轴承 如多辊轧钢机如多辊轧钢机在特殊条

4、件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承在特殊条件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承如舰艇螺旋桨推进器的轴承如舰艇螺旋桨推进器的轴承12-1 概述概述机械电子工程学院机械电子工程学院 滑动轴承的设计内容滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择；轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择；轴瓦的结构和材料选择；轴承的结构参数设计润滑剂及其供应量的确定；轴承的结构参数设计润滑剂及其供应量的确定；轴承工作能力及热平衡计算。轴承工作能力及热平衡计算。12-1 概述概述机械电子工程学院机械电子工程学院概述概述滑动轴承的结构形式滑动轴承的结构形式滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料轴瓦结构

5、及润滑轴瓦结构及润滑4123滑动轴承的设计计算滑动轴承的设计计算5主要内容主要内容机械电子工程学院机械电子工程学院一、径向滑动轴承的结构一、径向滑动轴承的结构整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。特点：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。轴承座整体轴套螺纹孔油杯孔磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整；磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整；只能沿轴向装拆只能沿轴向装拆。常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。12-2 滑动轴承的结

6、构形式滑动轴承的结构形式机械电子工程学院机械电子工程学院整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承 ( (Bushing) )机械电子工程学院机械电子工程学院剖分式（对开式）径向滑动轴承剖分式（对开式）径向滑动轴承特点：便于轴的安装，间隙可调整，但结构复杂。特点：便于轴的安装，间隙可调整，但结构复杂。对开式轴承(整体轴套)螺栓轴承盖轴承座油杯座孔螺母套管上轴瓦下轴瓦对开式轴承(剖分轴套)注：剖分面的垂线与径向力的夹角不大于注：剖分面的垂线与径向力的夹角不大于3535，否则，采用，否则，采用4545倾斜剖分式倾斜剖分式应用比较广泛应用比较广泛。12-2 滑动轴承的结构形式滑动轴承的结构形式机械电子工程

7、学院机械电子工程学院45 轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。机械电子工程学院机械电子工程学院3 3调心式径向滑动轴承（调心式径向滑动轴承（自位轴承自位轴承）特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。注：注：调心式轴承必须成对使用调心式轴承必须成对使用。球面配合 当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。合表面接触良好，从而避免产生偏载。主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。12-2 滑动轴承的结构形式滑动轴承的

8、结构形式机械电子工程学院机械电子工程学院对开式径向滑动轴承的装配图对开式径向滑动轴承的装配图机械电子工程学院机械电子工程学院止推滑动轴承止推滑动轴承 Thrust bearing 作用：用来承受轴向载荷作用：用来承受轴向载荷 结构形式：结构形式：空心式空心式-轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心式要好。轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心式要好。单环式单环式-利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑便，广泛用于低速、利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑便，广泛用于低速、轻载的场合。轻载的场合。多环式多环式-不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。不仅能承受较大的轴向载荷

9、，有时还可承受双向轴向载荷。各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%50%。 机械电子工程学院机械电子工程学院结构特点结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为612。-倾角固定，顶部预留平台，倾角固定，顶部预留平台， 类型类型固定式固定式可倾式可倾式用来承受停车用来承受停车后的载荷。后的载荷。-倾角随载荷、转速自行倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。调整，性能好。 FF巴氏合

10、金巴氏合金绕此边线自绕此边线自行倾斜行倾斜F止推滑动轴承止推滑动轴承 多油楔轴承多油楔轴承 机械电子工程学院机械电子工程学院Thrust bearing 机械电子工程学院机械电子工程学院概述概述滑动轴承的结构形式滑动轴承的结构形式滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料轴瓦结构及润滑轴瓦结构及润滑4123滑动轴承的设计计算滑动轴承的设计计算5主要内容主要内容机械电子工程学院机械电子工程学院磨粒磨损磨粒磨损-进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动，对进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动，对轴承表面起研磨作用。轴承表面起研磨作用。刮伤刮伤-进入轴承间隙的硬颗粒或轴径表面粗糙的微观轮廓

11、进入轴承间隙的硬颗粒或轴径表面粗糙的微观轮廓尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。胶合胶合-当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供油不当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供油不足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承损伤。足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承损伤。疲劳剥落疲劳剥落-在载荷得反复作用下，轴承表面出现与滑动方在载荷得反复作用下，轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。腐蚀腐蚀-润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对轴润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对轴承材料有腐蚀，材料腐蚀

12、易形成点状剥落。承材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。一、滑动轴承的失效形式一、滑动轴承的失效形式机械电子工程学院机械电子工程学院轴瓦磨损轴瓦磨损 表面划伤表面划伤 疲劳点蚀疲劳点蚀 轴瓦胶合轴瓦胶合轴瓦严重点蚀轴瓦严重点蚀一、滑动轴承的失效形式一、滑动轴承的失效形式机械电子工程学院机械电子工程学院微动磨损微动磨损-发生在名义上相对静止，实际上存在循发生在名义上相对静止，实际上存在循环的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。环的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。滑动轴承的其它失效形式滑动轴承的其它失效形式: :气蚀气蚀-气流冲蚀零件表面引起的机械磨损；气流冲蚀零件表面引起的机械磨损； 流体侵蚀

13、流体侵蚀-流体冲蚀零件表面引起的机械磨损；流体冲蚀零件表面引起的机械磨损； 电侵蚀电侵蚀-电化学或电离作用引起的机械磨损；电化学或电离作用引起的机械磨损； 一、滑动轴承的失效形式一、滑动轴承的失效形式机械电子工程学院机械电子工程学院汽车用滑动轴承故障原因的平均比率汽车用滑动轴承故障原因的平均比率其它其它气蚀气蚀制造精度低制造精度低腐蚀腐蚀故障原因故障原因6.08.115.911.138.3比率比率6.72.85.55.6比率比率超载超载对中不良对中不良安装误差安装误差润滑油不足润滑油不足不干净不干净故障原因故障原因机械电子工程学院机械电子工程学院n良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。n足够的强度和抗

14、腐蚀的能力。n良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。n良好的导热性、工艺性、经济性等。二、滑动轴承的材料二、滑动轴承的材料1 1、 对材料性能要求对材料性能要求 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一起，性能上取长补短。起，性能上取长补短。 还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。经济性。机械电子工程学院机械电子工程学院1) 1) 减摩性减摩性-材料副具有较低的摩擦系数。材料副具有较低的摩擦系数。2) 2) 耐磨性耐磨性-材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。材料的抗磨

15、性能，通常以磨损率表示。3) 3) 抗胶合抗胶合-材料的耐热性与抗粘附性。材料的耐热性与抗粘附性。4) 4) 摩擦顺应性摩擦顺应性-材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表 面初始配合不良的能力。面初始配合不良的能力。5) 5) 嵌入性嵌入性-材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表 面发生刮伤或磨粒磨损的性能。面发生刮伤或磨粒磨损的性能。6) 6) 磨合性磨合性-轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互 吻合的表面形状和粗糙度的能力。吻合的表面形状和粗糙度的能力。二、滑动轴承的

16、材料二、滑动轴承的材料材料性能定义材料性能定义机械电子工程学院机械电子工程学院常用轴承材料常用轴承材料滑滑动动轴轴承承材材料料 金属材料金属材料 非金属材料非金属材料 轴承合金轴承合金铜合金铜合金铝基轴承合金铝基轴承合金铸铁铸铁多孔质金属材料多孔质金属材料 工程塑料工程塑料碳碳石墨石墨橡胶橡胶木材木材轴承衬轴承衬二、滑动轴承的材料二、滑动轴承的材料机械电子工程学院机械电子工程学院1、轴承合金（巴氏合金、白合金）、轴承合金（巴氏合金、白合金）锡锡(Sn)、铅、铅(Pb)、锑、锑(Ti)、铜、铜(Cu)等金属的合金，等金属的合金， 锡或铅为基体。锡或铅为基体。 优点优点： 硬晶粒耐磨；软基体增加塑

17、性。嵌入性和摩擦顺应性好。硬晶粒耐磨；软基体增加塑性。嵌入性和摩擦顺应性好。缺点：缺点：价格贵、机械强度较差；价格贵、机械强度较差；只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。由于巴式合金熔点低由于巴式合金熔点低, ,工作温度：工作温度：t120t120。机械电子工程学院机械电子工程学院1、轴承合金（巴氏合金、白合金）、轴承合金（巴氏合金、白合金）机械电子工程学院机械电子工程学院2、铜合金、铜合金 优点优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性都优于轴：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性都优于轴承合金。工作温度高达承合金。工作温度高达2

18、50 。缺点：缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。铸铁轴瓦上。铝青铜铝青铜铅青铜铅青铜锡青铜锡青铜 中速重载中速重载中速中载中速中载低速重载低速重载机械电子工程学院机械电子工程学院将不同的金属粉末经压制烧结而成的将不同的金属粉末经压制烧结而成的多孔结构材料多孔结构材料，称为粉，称为粉末冶金材料，其孔隙约占体积的末冶金材料，其孔隙约占体积的1035%，可贮存润滑油，可贮存润滑油，故又称为故又称为含油轴承含油轴承。运转时，轴瓦温度升

19、高，因油的膨胀系数比金属大，从运转时，轴瓦温度升高，因油的膨胀系数比金属大，从而自动进入摩擦表面润滑轴承。而自动进入摩擦表面润滑轴承。停车时，因毛细管作用润滑油又被吸回孔隙中。含油轴停车时，因毛细管作用润滑油又被吸回孔隙中。含油轴承加一次油便可工作较长时间，若能定期加油，则效果承加一次油便可工作较长时间，若能定期加油，则效果更好。更好。用于载荷平稳、低速和加油不方便的场合。用于载荷平稳、低速和加油不方便的场合。 3. 多孔质金属材料（粉末冶金材料）多孔质金属材料（粉末冶金材料）机械电子工程学院机械电子工程学院4 4、非金属材料、非金属材料 塑料塑料 一般用于温度不高，载荷不大的场合。一般用于温

20、度不高，载荷不大的场合。尼龙轴承尼龙轴承 适用于速度不高或散热条件好的地方适用于速度不高或散热条件好的地方橡胶轴承橡胶轴承 弹性大，能减轻振动，使运转平稳，可以用水弹性大，能减轻振动，使运转平稳，可以用水润滑，常用于离心水泵，水轮机等场合。润滑，常用于离心水泵，水轮机等场合。5 5、灰铸铁及耐磨铸铁、灰铸铁及耐磨铸铁适用于轻载低速和不受冲击载荷的场合。适用于轻载低速和不受冲击载荷的场合。机械电子工程学院机械电子工程学院表表12-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能常用轴瓦及轴承衬材料的性能机械电子工程学院机械电子工程学院续表续表12-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能常用轴瓦及轴承衬材料的性能机械电子工

21、程学院机械电子工程学院概述概述滑动轴承的结构形式滑动轴承的结构形式滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料轴瓦结构及润滑轴瓦结构及润滑4123滑动轴承的设计计算滑动轴承的设计计算5主要内容主要内容机械电子工程学院机械电子工程学院轴瓦和轴承衬轴瓦和轴承衬对轴瓦的要求：对轴瓦的要求： 具有一定的强度和刚度；具有一定的强度和刚度； 在轴承中定位可靠；在轴承中定位可靠； 容易装拆，调整方便。容易装拆，调整方便。轴承衬：轴承衬： 浇铸或轧制在轴瓦内表面上的薄层轴承合金。浇铸或轧制在轴瓦内表面上的薄层轴承合金。 改善轴承的耐磨性、减磨性等性能。改善轴承的耐磨性、减磨性等性能。机械电子工程学

22、院机械电子工程学院一、轴瓦的形式和结构一、轴瓦的形式和结构 按构造按构造分类分类整体式整体式对开式对开式按加工按加工分类分类按尺寸按尺寸分类分类按材料按材料分类分类需从轴端安装和拆卸，需从轴端安装和拆卸，可修复性差。可修复性差。 可以直接从轴的中部安可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。装和拆卸，可修复。 轴轴瓦瓦的的类类型型整体轴套整体轴套对开式轴瓦对开式轴瓦 机械电子工程学院机械电子工程学院按构造按构造分类分类按加工按加工分类分类按尺寸按尺寸分类分类按材料按材料分类分类轴轴瓦瓦的的类类型型厚壁厚壁 薄壁薄壁 薄壁轴瓦薄壁轴瓦厚壁轴瓦厚壁轴瓦整体式整体式对开式对开式节省材料，但刚度不足，节省

23、材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精故对轴承座孔的加工精度要求高度要求高 。 具有足够的强度和刚度，具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工可降低对轴承座孔的加工精度要求。精度要求。 一、轴瓦的形式和结构一、轴瓦的形式和结构 机械电子工程学院机械电子工程学院按构造按构造分类分类按加工按加工分类分类按尺寸按尺寸分类分类按材料按材料分类分类轴轴瓦瓦的的类类型型单材料单材料多材料多材料单一材料单一材料 两种材料两种材料 强度足够的材料可以直强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。灰铸铁。轴瓦衬强度不足，故轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。采用多材料制作轴瓦。厚壁

24、厚壁 薄壁薄壁 整体式整体式对开式对开式一、轴瓦的形式和结构一、轴瓦的形式和结构 机械电子工程学院机械电子工程学院按构造按构造分类分类按加工按加工分类分类按尺寸按尺寸分类分类按材料按材料分类分类轴轴瓦瓦的的类类型型铸造轴瓦铸造轴瓦 卷制轴套卷制轴套 铸造铸造 轧制轧制 铸造工艺性好，单件、铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。厚壁轴瓦。只适用于薄壁轴瓦，只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。具有很高的生产率。单材料单材料多材料多材料厚壁厚壁 薄壁薄壁 整体式整体式对开式对开式一、轴瓦的形式和结构一、轴瓦的形式和结构 机械电子工程学院机械电子工程学院-将轴瓦一端或两

25、端做凸缘。将轴瓦一端或两端做凸缘。凸缘定位凸缘定位 二、轴瓦的定位方法二、轴瓦的定位方法 轴向轴向定位定位凸耳凸耳( (定位唇定位唇) )定位定位 凸耳凸耳凸缘凸缘目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。对移动。机械电子工程学院机械电子工程学院紧定螺钉紧定螺钉 周向定位周向定位销钉销钉 二、轴瓦的定位方法二、轴瓦的定位方法 机械电子工程学院机械电子工程学院三、轴瓦的油孔和油槽三、轴瓦的油孔和油槽 作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。进油孔进油孔油槽油槽F油槽油槽油孔尽量开在油孔

26、尽量开在非承载区，不非承载区，不要降低或少降要降低或少降低承载区油膜低承载区油膜的承载能力。的承载能力。机械电子工程学院机械电子工程学院轴向油槽轴向油槽单轴向油槽单轴向油槽 轴颈单向旋转轴颈单向旋转双轴向油槽双轴向油槽 轴颈双向旋转轴颈双向旋转F单轴向油槽在最单轴向油槽在最大油膜厚度处大油膜厚度处a双轴向油槽开在双轴向油槽开在轴承剖分面上轴承剖分面上保证润滑油从压力最小保证润滑油从压力最小的地方进入轴承。的地方进入轴承。轴向油槽不能开通至轴承端部，应轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。留有适当的油封面。三、轴瓦的油孔和油槽三、轴瓦的油孔和油槽 机械电子工程学院机械电子工程学院周向油

27、槽对轴承承载能力的影响周向油槽对轴承承载能力的影响有油槽有油槽无油槽无油槽油槽油槽周向油槽周向油槽 适用于载荷变动范围超过适用于载荷变动范围超过180 时，开设在轴承宽度时，开设在轴承宽度中部。中部。三、轴瓦的油孔和油槽三、轴瓦的油孔和油槽 机械电子工程学院机械电子工程学院不完全液体润滑径向轴承油槽的形状：不完全液体润滑径向轴承油槽的形状：三、轴瓦的油孔和油槽三、轴瓦的油孔和油槽 油槽可以由非承载区延伸到承载区。油槽可以由非承载区延伸到承载区。机械电子工程学院机械电子工程学院宽径比宽径比B/d-轴瓦宽度与轴径直径之比。轴瓦宽度与轴径直径之比。液体润滑摩擦的滑动轴承液体润滑摩擦的滑动轴承: B/

28、d=0.51非液体润滑摩擦的滑动轴承非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.81.5 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动压油膜，又起冷却作用。于形成动压油膜，又起冷却作用。Bd三、轴瓦的油孔和油槽三、轴瓦的油孔和油槽 机械电子工程学院机械电子工程学院润滑方式：润滑方式：油润滑油润滑脂润滑脂润滑固体润滑剂润滑固体润滑剂润滑四、润滑方式四、润滑方式机械电子工程学院机械电子工程学院Grease Gun旋盖式油脂杯旋盖式油脂杯机械电子工程学院机械电子工程学院动压润滑动压润滑静静压压润润滑滑机械电子工程学院机械电子工程学院概述概述滑动轴承

29、的结构形式滑动轴承的结构形式滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承的失效形式及常用材料轴瓦结构及润滑轴瓦结构及润滑4123滑动轴承的设计计算滑动轴承的设计计算5主要内容主要内容机械电子工程学院机械电子工程学院一、失效形式与设计准则一、失效形式与设计准则 工作状态：工作状态：因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，由于轴承的不到因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，由于轴承的不到足够的润滑剂，故无法形成完全的承载油膜，工作状态为边界足够的润滑剂，故无法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。润滑或混合摩擦润滑。失效形式：失效形式：边界油膜破裂。边界油膜破裂。设计准则：设计准则：保证边界膜不破裂。保证边

30、界膜不破裂。校核内容：校核内容：验算摩擦发热验算摩擦发热pvpv，限制轴承的温升；，限制轴承的温升；验算滑动速度验算滑动速度vv，防止由于速度过高加速磨损。，防止由于速度过高加速磨损。1. 验算平均压力验算平均压力 p p，以保证强度要求；，以保证强度要求；机械电子工程学院机械电子工程学院二、径向滑动轴承的设计计算二、径向滑动轴承的设计计算 已知条件：外加径向载荷已知条件：外加径向载荷F (N)、轴颈转速、轴颈转速n(r/mm)及及 轴颈直径轴颈直径d (mm) . .验算轴承的平均压力验算轴承的平均压力p p Fdn pBdFpB-轴瓦宽度，轴瓦宽度， p-许用压力。许用压力。机械电子工程学

31、院机械电子工程学院. 验算验算pv值，限制摩擦热值，限制摩擦热v轴颈圆周速度，轴颈圆周速度，m/s； pv轴承材料的轴承材料的pv许用值。许用值。n轴速度，轴速度，m/s；100060pvdnBdFpv3. 滑动速度过高时，还应验算滑动速度过高时，还应验算vvv 二、径向滑动轴承的设计计算二、径向滑动轴承的设计计算 机械电子工程学院机械电子工程学院三、止推滑动轴承的计算三、止推滑动轴承的计算 已知条件：外加轴向载荷已知条件：外加轴向载荷Fa (N)、轴颈转速、轴颈转速n(r/mm) 1. 验算平均压力验算平均压力)(42122pzddFpaFad1d2Fad1d2z-轴环数轴环数机械电子工程学

32、院机械电子工程学院考虑承载的不均匀性，对于多环止推轴承，考虑承载的不均匀性，对于多环止推轴承， p、pv应降低应降低50%。 3)验算验算pv值值 2100060)(21ddnv)(3000012pvddznFpvav- 轴承环形支承面平均直径处的圆周速度轴承环形支承面平均直径处的圆周速度v(m/s)Fd1d2Fd1d2机械电子工程学院机械电子工程学院形成动压油膜的必要条件：形成动压油膜的必要条件：1.1.两运动表面之间必须有楔形间隙；两运动表面之间必须有楔形间隙；2.2.两两运动表面运动表面之间必须连续充满润滑油或其它液体；之间必须连续充满润滑油或其它液体；3.3.两两运动表面运动表面必须有

33、相对滑动速度。其运动方向必须必须有相对滑动速度。其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面出来。保证润滑油从大截面流进，从小截面出来。流体动压润滑形成的条件流体动压润滑形成的条件机械电子工程学院机械电子工程学院静止状态静止状态 h=0启动状态启动状态 h0形成油膜形成油膜动压润滑的形成过程动压润滑的形成过程机械电子工程学院机械电子工程学院三、径向动压润滑轴承的几何关系三、径向动压润滑轴承的几何关系设轴孔和轴的设轴孔和轴的 半径为：半径为：R, r 直径为：直径为： D， d ，偏心偏心距距: e 偏位角：偏位角：aaF直径间隙：直径间隙： D d 半径间隙：半径间隙： R r / 2 相对

34、间隙：相对间隙： / r / d 最小油膜厚度：最小油膜厚度： hmin= e r(1-) 定义定义: e / 为偏心率为偏心率 机械电子工程学院机械电子工程学院其他形式滑动轴承简介自润滑轴承自润滑轴承多油楔轴承多油楔轴承固定瓦多油楔轴承固定瓦多油楔轴承可倾瓦多油楔轴承可倾瓦多油楔轴承液体静压轴承液体静压轴承气体润滑轴承气体润滑轴承磁悬浮轴承磁悬浮轴承机械电子工程学院机械电子工程学院通用型钢基自润滑轴承通用型钢基自润滑轴承 以优质低碳钢板为基体，中间烧结多孔青铜层，以优质低碳钢板为基体，中间烧结多孔青铜层，表面轧制表面轧制PTFE和和Pb的混合物。它能提供较好的自润的混合物。它能提供较好的自润

35、滑、耐磨损、低摩擦等性能，充分发挥了金属和多元滑、耐磨损、低摩擦等性能，充分发挥了金属和多元素聚合物的优点。产品应用于印刷机械、纺织机械、素聚合物的优点。产品应用于印刷机械、纺织机械、烟草机械、健身器等。烟草机械、健身器等。 自润滑轴承机械电子工程学院机械电子工程学院 以金属材料为基体，表面按一定的角度和密度镶嵌以金属材料为基体，表面按一定的角度和密度镶嵌特殊配方的固体润滑剂，经精密加工而成。产品广泛应特殊配方的固体润滑剂，经精密加工而成。产品广泛应用于连铸轧机、矿山机械、船舶、气轮机等。用于连铸轧机、矿山机械、船舶、气轮机等。 镶嵌固体自润滑轴承镶嵌固体自润滑轴承 机械电子工程学院机械电子工

36、程学院多油楔轴承固定瓦多油楔轴承固定瓦多油楔轴承1 1、椭圆轴承、椭圆轴承 特点：形成两个动压油膜，特点：形成两个动压油膜，提高了稳定性。提高了稳定性。2 2、三油楔轴承、三油楔轴承 形成三个形成三个动压油膜，提高了旋转精动压油膜，提高了旋转精度和稳定性。度和稳定性。将轴瓦内孔做成特殊形状，以产生多个动压油膜，提高轴承的工作将轴瓦内孔做成特殊形状，以产生多个动压油膜，提高轴承的工作稳定性和旋转精度。稳定性和旋转精度。机械电子工程学院机械电子工程学院可倾瓦多油楔轴承轴承工作时，借助润滑油膜的流体动压力作用在瓦面和轴承工作时，借助润滑油膜的流体动压力作用在瓦面和轴颈表面间形成承载油楔，它使两表面完全脱离接触。轴颈表面间形成承载油楔，它使两表面完全脱离接触。 机械电子工程学院机械电子工程学院机械电子工程学院机械电子工程学院本章小结本章小结掌握滑动轴承的特殊优点掌握滑动轴承的特殊优点掌握滑动轴承的结构形式掌握滑动轴承的结构形式了解选择滑动轴承材料的原则了解选择滑动轴承材料的原则了解常用的滑动轴承材料了解常用的滑动轴承材料了解滑动轴承的润滑方法了解滑动轴承的润滑方法掌握不完全液体润滑滑动轴承的计算方法掌握不完全液体润滑滑动轴承的计算方法掌握液体动力润滑形成的条件和形成过程。掌握液体动力润滑形成的条件和形成过程。机械电子工程学院机械电子工程学院