春滑动轴承学习.pptx
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1、薄壁轴瓦薄壁轴瓦厚壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套第1页/共67页第2页/共67页第3页/共67页1)支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度;)支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度;2)减少转轴与支承之间的摩擦和磨损)减少转轴与支承之间的摩擦和磨损分类:分类:滚动轴承滚动轴承轴承的功用:轴承的功用:滑动轴承滑动轴承应用实例应用实例:汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用滑动轴承。滑动轴承。优点多,应用广优点多,应用广用于高速、高精度、重载、结用于高速、高精度
2、、重载、结构上要求剖分等场合。构上要求剖分等场合。第4页/共67页由于滑动轴承的摩擦损耗一般较大,维护也比较复杂,故很多场合常为滚动轴承取代。只是由于滑动轴承本身一些独特的特点,使得在某些特殊场合仍占重要地位。目前,滑动轴承主要应用于以下几种情况:1 1、滑动轴承的应用滑动轴承的应用12.1 12.1 概述概述第5页/共67页1 1)工作转速高的轴承:因转速高,用滚动轴)工作转速高的轴承:因转速高,用滚动轴承,承,LhLh将大大降低。将大大降低。2 2)特重型轴承;采用滚动轴承,造价太高)特重型轴承;采用滚动轴承,造价太高(需单件生产)。(需单件生产)。3 3)要求对轴的支承位置特别精确的轴承
3、;因)要求对轴的支承位置特别精确的轴承;因滑动轴承比滚动轴承影响精度的零件数要少,滑动轴承比滚动轴承影响精度的零件数要少,故可制造得更精确。故可制造得更精确。4 4)承受巨大冲击和振动载荷的轴承;)承受巨大冲击和振动载荷的轴承;5 5)据装配要求须做成剖分的轴承;)据装配要求须做成剖分的轴承;如曲轴轴承;如曲轴轴承;第6页/共67页1.干摩擦干摩擦固体表面直接接触,因而固体表面直接接触,因而不允许出现干摩擦!不允许出现干摩擦!2.边界摩擦边界摩擦12-1概述概述摩擦状态摩擦状态功耗功耗 磨损磨损 温度温度 烧毁轴瓦烧毁轴瓦运动副表面有一层厚度运动副表面有一层厚度1.5B/d1.5时,由时,由于
4、轴的弯曲变形和安装误差,于轴的弯曲变形和安装误差,将导致轴承两端边缘接触而将导致轴承两端边缘接触而使得载荷集中更为严重,从使得载荷集中更为严重,从而造成轴承温升过高和加快而造成轴承温升过高和加快局部磨损。这时可采用自动局部磨损。这时可采用自动调心滑动轴承调心滑动轴承自动调心轴承Bd第27页/共67页作用:作用:用来承受轴向载荷用来承受轴向载荷二、二、推力(止推)滑动轴承推力(止推)滑动轴承组成:组成:推力滑动轴承由推力滑动轴承由3 3部分组成,即推力轴颈、推力部分组成,即推力轴颈、推力轴瓦和轴承座。在混合摩擦滑动轴承中有时轴瓦和轴承轴瓦和轴承座。在混合摩擦滑动轴承中有时轴瓦和轴承座制成一体。座
5、制成一体。止推滑动轴承结构如图所示,可分为三种形式:(a)实心止推滑动轴承,轴颈端面的中部压强比边缘的大,润滑油不易进人,润滑条件差。(b)空心止推滑动轴承,轴颈端面的中空部分能存油,压强也比较均匀,承载能力不大。(c)多环止推滑动轴承,压强较均匀,能承受较大载荷。但各环承载不等,环数不能太多。第28页/共67页第第12章章滑动轴承滑动轴承12-1概述概述12-2滑动轴承的结构形式滑动轴承的结构形式12-3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12-5滑动轴承润滑剂的选用滑动轴承润滑剂的选用12-4轴瓦结构轴瓦结构12-6不完全液体润滑滑动轴承设计计算不完全液体润滑滑动轴承设
6、计计算12-8其它其它形式滑动轴承简介形式滑动轴承简介12-7液体动力润滑径向滑动轴承设计计算液体动力润滑径向滑动轴承设计计算第29页/共67页3.3.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(一)滑动轴承的失效形式(一)滑动轴承的失效形式磨粒磨损磨粒磨损进入轴承间隙间的硬颗粒(如灰尘、砂粒等)嵌入轴承表面,进入轴承间隙间的硬颗粒(如灰尘、砂粒等)嵌入轴承表面,它们对轴颈和轴承表面起研磨作用。导致几何形状改变、精度丧它们对轴颈和轴承表面起研磨作用。导致几何形状改变、精度丧失,轴间隙加大,使轴承性能在预期寿命前急剧恶化。失,轴间隙加大,使轴承性能在预期寿命前急剧恶化。非金属外部颗
7、粒磨损结果(200:1)金属外部颗粒磨损结果(100:1)第30页/共67页 在安装时在安装时,如果轴瓦安装不正确如果轴瓦安装不正确,引起扭曲或局部接触引起扭曲或局部接触,在工在工作时就很容易使轴瓦局部损坏。作时就很容易使轴瓦局部损坏。安装不正确引起的损坏安装不正确引起的损坏 咬粘(胶合)咬粘(胶合)当轴承温升过高,载荷过大,当轴承温升过高,载荷过大,油膜破裂时,在润滑油供应不足条油膜破裂时,在润滑油供应不足条件下,轴颈和轴的相对运动表面材件下,轴颈和轴的相对运动表面材料发生粘附和迁移,从而造成轴承料发生粘附和迁移,从而造成轴承损坏。损坏。第31页/共67页疲劳剥落疲劳剥落 在载荷反复作用下,
8、轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂在载荷反复作用下,轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹,当裂纹向轴承衬与衬背结合面扩展后,造成轴承衬材料的剥纹,当裂纹向轴承衬与衬背结合面扩展后,造成轴承衬材料的剥落。落。腐腐 蚀蚀 润滑剂在使用中不断氧化生成酸性物质对轴承材料有腐蚀性,润滑剂在使用中不断氧化生成酸性物质对轴承材料有腐蚀性,特别是对铸造铜铅合金中的铅,易受腐蚀而形成点状的脱落。特别是对铸造铜铅合金中的铅,易受腐蚀而形成点状的脱落。受腐蚀而形成点状的脱落第32页/共67页 由于工作条件不同,滑动轴承还可能出现气蚀、流体侵蚀、由于工作条件不同,滑动轴承还可能出现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损
9、伤。电侵蚀和微动磨损等损伤。气蚀电侵蚀第33页/共67页微动磨损微动磨损-发生在名义上相对静止,实际上存在循环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。的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。其它失效形式其它失效形式: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;轴瓦失效实例轴瓦失效实例:潘存云教授研制疲劳点蚀疲劳点蚀 潘存云教授研制表面划伤表面划伤 潘存云教授研制轴瓦磨损轴瓦磨
10、损第34页/共67页二、轴承材料二、轴承材料对对材材料料性性能能要要求求良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。足够的强度和抗腐蚀的能力。足够的强度和抗腐蚀的能力。良好的导热性、工艺性、经济性等。良好的导热性、工艺性、经济性等。常常用用轴轴承承材材料料轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。多孔铁、多孔质青铜。酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。轴承合金轴承合金类类 型型锡基轴承合金铅基轴承合金特特 点点 嵌入性和摩擦顺应性最好,易于轴颈磨合,但强度低,价格较贵。应应 用用重载、中高速场合。重载、中高速场合。金属材料金属
11、材料金属材料金属材料多孔质金属材料多孔质金属材料多孔质金属材料多孔质金属材料非金属材料非金属材料非金属材料非金属材料第35页/共67页材料要求:材料要求:轴瓦及轴承衬材料轴瓦及轴承衬材料1)摩擦系数小;2)导热性好,热膨胀系数小;3)耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强;4)有足够的机械强度和塑性。轴承衬一、轴承合金(白合金、巴氏合金)1)锡锑轴承合金优点:f 小,抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、容易跑合、是优良的轴承材料,常用于高速、重载的轴承。第36页/共67页2)青铜缺点: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。工作温度:t120 由于巴式合金熔点低优点:青
12、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250。缺点: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铸铁轴瓦上。铝青铜铅青铜锡青铜 中速重载中速中载低速重载第37页/共67页3)具有特殊性能的轴承材料含油轴承:用粉末冶金法制作的轴承,具有多孔组织,可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。橡胶轴承:具有较大的弹性,能减轻振动使运转平稳,可用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。塑料轴承:具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。运转时轴瓦温度升高,由于油的膨胀系数比金属大
13、,油自动进入摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油,可使用较长时间。铸铁:用于不重要、低速轻载轴承。缺点:导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此缺陷,可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。第38页/共67页表12-1常用轴瓦及轴承衬材料的性能材料及其代号铸锡锑轴承合金ZSnSb11Cu6铸铅锑轴承合金ZPbSb16Sn16Cu2铸锡青铜ZCuSn10P1铸锡青铜ZCuSn5Pb5Zn5铸铝青铜ZCuAl10Fe3pMpapvMpa.m/s平稳冲击25202015HBS金属型砂型最高工作温度轴径硬度150HBS150HBS150HBS150HBS45HBC45HBC45HBC45HBC45HBC4
14、5HBC150150150150280280280280280280272730309090808065656060110110100100151515158 815151010151515151212第39页/共67页整体式滑动轴承整体式滑动轴承(a)(a)无油沟轴套无油沟轴套;(b);(b)有油沟轴套有油沟轴套 第40页/共67页12-4润滑剂和润滑装置润滑剂和润滑装置一、一、润滑剂润滑剂作用:作用:降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。分类分类液体液体润滑剂润滑剂-润滑油润滑油半固体半固体润滑剂润滑剂-润滑脂润滑脂固体固体润滑剂润滑剂1.
15、润滑油润滑油在用的大部分润滑油为矿物油(石油)粘度粘度-重要参数重要参数在轴承中,润滑油最重要的物理参数是粘度,它是选择润滑油的主要依据。粘度表征液体流动的内摩擦特性。A、B两板之间充满了液体,B板静止,A板水平移动速度为v。由于液体与金属表面的吸附作用,A板表面的液体速度为v,而B板表面的液体速度为0。两板之间的速度呈线性分布。液体层与层之间摩擦切应力:液体层与层之间摩擦切应力:=dudy-牛顿液体流动定律牛顿液体流动定律-液体的动力粘度,简称粘度量纲:力时间/长度2单位:Ns/m/m2(Pas s)或泊:1P=1dyns/cm/cm2运动粘度:=单位:m m2/s 或斯St:cmcm2/s
16、或厘斯cSt:1St=100 cSt1St=100 cSt实验结果:实验结果:oxyydydu分析位置y处薄层的受力 AB我国石油产品是用运动粘度标定的 第41页/共67页表12-2常用常用润滑油的主要性质名称全损耗系统用油GB443-89汽轮机油GB11120-89代号40的粘度mm2/sL-AN76.127.48-10110凝点C闪点(开式)C用于高速底负荷机械、精密机床、纺织纱锭的润滑和冷却。普通机床的液压油。用于一般滑动轴承、齿轮、蜗轮的润滑用于重型机床导轨、矿山机械的润滑。用于汽轮机、发电机等高速高负荷轴承和各种小型液体润滑轴承L-AN100901100210L-AN109.011.
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