滑动轴承学习.pptx

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1、分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 本本 章章 目目 录录 1.1.概概 述述 2.2.径向滑动轴承的典型结构径向滑动轴承的典型结构3.3.滑动轴承的失效形式及材料滑动轴承的失效形式及材料 4.4.滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构 5.5.滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑 6.6.不完全液体润滑不完全液体润滑滑动轴承设计计算滑动轴承设计计算 7.7.液体动力润滑滑动轴承设计计算液体动力润滑滑动轴承设计计算 第1页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 教学要求教学要求第2页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出一、轴承的分类一、轴承的分类1、按轴

2、承中摩擦性质的不同分类、按轴承中摩擦性质的不同分类 滑动轴承：滑动摩擦 滚动轴承：滚动磨擦1.1.概概 述述2、按承受载荷方向的不同分类：、按承受载荷方向的不同分类：径向轴承：承受径向载荷 止推轴承：承受轴向载荷滚动轴承滑动轴承径向轴承止推轴承第3页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、滑动轴承的磨擦状态二、滑动轴承的磨擦状态干磨擦边界磨擦液体磨擦混合磨擦第4页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出三、滑动轴承的应用三、滑动轴承的应用单击单击单击单击单击单击单击单击继续继续 主要用于工作转速特高、支承要求特精、特重型、承受具大冲击、须成剖分式等特殊工作条

3、件。第5页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出返回原处第6页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出返回原处第7页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出返回原处第8页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出返回原处第9页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2.径向滑动轴承的典型结构径向滑动轴承的典型结构一、整体式径向滑动轴承一、整体式径向滑动轴承特点：特点：结构简单，成本低廉，但轴套磨损后轴承间隙 过大无法调整，不便装拆粗重的轴。应用：应用：低速、轻载或间歇性工作的机械中。第10页/共54页分目录分目

4、录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、剖分式径向滑动轴承二、剖分式径向滑动轴承特点：特点：轴承装拆方便，轴瓦磨损后便于调整轴承间隙。2.2.径向滑动轴承的典型结构径向滑动轴承的典型结构第11页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出3.3.滑动轴承的失效形式及材料滑动轴承的失效形式及材料一、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 刮刮 伤伤 咬粘（胶合）咬粘（胶合）疲劳剥落疲劳剥落第12页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、轴承材料二、轴承材料金属材料 多孔质金属材料 非金属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

5、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。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。继续继续3.3.滑动轴承的失效形式及材料滑动轴承的失效形式及材料第13页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 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。返回原处返回原处第14页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 铜合金铜合金特特 点点锡青铜减摩性和耐

6、磨性最好，铅青铜抗粘附能力强，铝青铜强度及硬度较高。应应 用用锡青铜适用于重载、中速场合，铅青铜适用于高速、重载场合，铝青铜适用于低速、重载场合。类类 型型锡青铜铅青铜铝青铜返回原处返回原处第15页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 铸铸 铁铁特特 点点有一定的减摩性和耐磨性，价格低廉，但铸铁性脆、磨合性差。应应 用用适用于低速、轻载和不受冲击的场合。类类 型型灰铸铁耐磨铸铁返回原处返回原处第16页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出剖分式整体式4.4.滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构一、轴瓦的形式和构造单金属双金属第17页/共54页分目录分目录上

7、一页上一页下一页下一页退退 出出二、轴瓦的定位轴瓦 凸缘 紧定螺钉 销钉4.4.滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构第18页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出三、油孔和油槽 整体式轴承开在最大油膜厚度位置。油槽的形状 剖分式轴承开在轴承分面处。4.4.滑动轴承的轴瓦结构滑动轴承的轴瓦结构第19页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 5.5.滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑 牛顿粘性定律牛顿粘性定律流体中任意点处的切应力均与该流体的速度梯度成正比。流体的动力粘度流体的运动粘度第20页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 5.5.滑动轴承的

8、润滑滑动轴承的润滑一、润滑剂润滑油润滑脂固体润滑剂轴颈速度小于12m/s有特殊要求的场合转速高、压力小时选粘度低的油；转速低、压力大时选粘度高的油；较高温度下工作时用粘度高些的油。压力高、滑动速度低时，选择 针入度小的脂；反之，选择 针入度大的脂；润滑脂的滴点一般应高于轴承工作温度约2030。第21页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、润滑方式间歇供油 黄油杯 压配式压注油杯 旋套式注油油杯 针阀式注油油杯 5.5.滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑第22页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、润滑方式芯捻或线纱润滑 油杯润滑 浸油润滑 压力循环润滑连续

9、供油 5.5.滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑第23页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出6.6.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计计算设计准则：保证边界油膜不致破裂 不完全液体润滑轴承的条件性计算；及液体动力润滑轴承的初步计算。一、一、径向滑动轴承的计算径向滑动轴承的计算 式中：F径向载荷 （N）B轴承宽度（）P 轴瓦材料的许用压力（Mpa)d轴颈直径（）1）验算轴承的平均压力验算轴承的平均压力p第24页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出一、一、径向滑动轴承的计算径向滑动轴承的计算2）验算轴承的验算轴承的pV 值值式中：V 轴颈圆周

10、速度，即滑动速度（m/s）n 轴颈转速 （r/min)pV 轴承材料pV 的许用值MPam/s3）验算滑动速度验算滑动速度VV V式中：V许用滑动速度（m/s)6.6.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计计算第25页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出式中：Fa轴向载荷（）z环的数目 p许用压力 （）二、二、止推滑动轴承的计算止推滑动轴承的计算1）验算轴承的平均压力验算轴承的平均压力6.6.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计计算第26页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出）验算轴承的）验算轴承的pV 值值式中：b

11、轴颈环形工作宽度(mm)n轴颈转速(r/min)V轴颈的圆周速度(m/s)pVpV的许用值(MPam/s)二、二、止推滑动轴承的计算止推滑动轴承的计算6.6.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计计算第27页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 若B板静止不动，板以速度移动,板间各流层的速度呈三角形分布，两板间的油量保持不变，流层形成剪切流。7.7.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一、动力润滑的形成原理一、动力润滑的形成原理1）当两板平行时油膜无承载能力第28页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 当两板

12、间形成楔形收敛间隙，且移动件的运动方向是由间隙大的方向移向间隙小的方向，此时间隙内油层流动速度将由剪切流和压力流二者叠加，因而进口油的速度曲线呈内凹形，出口呈外凸形。）当两板倾斜时一、动力润滑的形成原理一、动力润滑的形成原理油膜具有承载能力7.7.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54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、流体动力学基本方程二、流体动力学基本方程条件假设：条件假设：（）向无限长，润滑油在向没有流动；（）同一油膜截面上压力为常数；（）忽略压力对流体粘度的影响（）忽略油层的重力和惯性（）润滑油处于层流状态受力分析7.7.液体动

13、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30页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出整理后得：压力沿方向及速度沿方向的变化关系二、流体动力学基本方程二、流体动力学基本方程由牛顿粘性定律知：7.7.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31页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出对y 积分并取边界条件二、流体动力学基本方程二、流体动力学基本方程由式得：油层的速度分布当时当时前一项由剪切流引起呈线性分布的速度，后一项由压力流引起呈抛物线分布的速度。7.7.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

14、计算第32页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出任意截面上单位宽度面积的流量Q为：设：在处的油膜厚度为h0（即时，）二、流体动力学基本方程二、流体动力学基本方程该截面处的流量为：根据液体的连续性原理，各截面的流量相等得：整理后得：一维雷诺方程7.7.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33页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、流体动力学基本方程二、流体动力学基本方程将式 对x 取偏导数得：若再考虑润滑油沿z方向的流动，则：二维雷诺方程7.7.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34页/共54

15、页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出a）相对运动的两表面间必须形成楔形间隙；形成动力润滑的必要条件：形成动力润滑的必要条件：c）润滑油须有一定的粘度，供油要充分。b）被油膜分开的两表面须有一定的相对滑动速度，其方向应保证润滑油由大口进，从小口出；7.7.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35页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、径向轴承形成流体动力润滑过程二、径向轴承形成流体动力润滑过程起动阶段不稳定润滑阶段动力润滑阶段7.7.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36页/共54页分目录分目录上一页

16、上一页下一页下一页退退 出出几何关系：几何关系：直径间隙：=Dd半径间隙：=Rr相对间隙：=d=r偏心距 ：e偏心率 ：=e最小油膜厚度：hmin=（）=（）D（R）轴承孔的直径（半径）d（r）轴颈直径（半径）三、径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度三、径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度7.7.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37页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出三、径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度三、径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度将一维雷诺方程改写为极坐标形式得：从油膜起始角1到任意角进行积分得任意位置的压力：有限宽轴承油

17、膜的总承载能力为：CP承载量系数（索氏数）承载能力：承载能力：7.7.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38页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出CP承载量系数（索氏数）承载量系数（索氏数）CPCp取决于轴承包角（=2-1）、偏心率、宽径比B/d7.7.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39页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出式中：Z1、Z2分别为轴颈和轴承孔表面粗糙度十点高度 安全系数常取2三、径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度三、径向滑动轴承的承载能力及最小油膜厚度最小油膜厚度：最小

18、油膜厚度：hmin=（）=（）分析：hmin（即 ）轴承的承载能力，但hmin不能无限缩小hmin=（）S（z1+Rz2)7.7.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40页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出四、径向滑动轴承的流量计算及功耗计算四、径向滑动轴承的流量计算及功耗计算流量计算：流量计算：轴承的体积流量式中：流量系数，是、B/d、的函数=120时的流量系数7.7.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41页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出四、径向滑动轴承的流量计算及功耗计算四、径向滑

19、动轴承的流量计算及功耗计算功耗计算：功耗计算：式中：/摩擦特性系数，是、B/d、的函数=120时的摩擦特性系数径向轴承在承载区的摩擦功耗7.7.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42页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 式中：qv轴承的润滑油体积流量，（m3/s);轴承的摩擦系数；t 润滑油的温升，(C)；cp_润滑油的比定压热容，约为16802100J/（kg C);润滑油的密度，对矿物油为850900kg/m3;b轴承的表面散热系数，（W/（m2 C)五、轴承的热平衡计算五、轴承的热平衡计算热平衡条件：热平衡条件：产生的热量H=流动油带

20、走的热量H1+轴承散发的热量H2在轴承中产生的热量H为：H=FV （）由流出的油带走的热量1为：H1cpqvt （）轴承散发的热量2为：H2=bB t （）7.7.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43页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出式中：t1润滑油的入口温度（C），常取为3045C；2润滑油出口的温度（C）；五、轴承的热平衡计算五、轴承的热平衡计算油的温升油的温升t t为：为：油的平均温度油的平均温度t tmm为：为：7.7.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44页/共54页分目录分目录上一页上一页下一

21、页下一页退退 出出六、滑动轴承的参数选择六、滑动轴承的参数选择）宽径比）宽径比/运转平稳性 承载能力 则常用范围：B/d=0.31.5宽径比对承载能力的影响端泄漏量 7.7.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45页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出）相对间隙）相对间隙由速度和载荷选取F六、滑动轴承的参数选择六、滑动轴承的参数选择经验公式：汽轮机、电动机、齿轮减速器=0.001-0.002轧钢机、铁路车辆=0.0002-0.0015机床、内燃机=0.0002-0.00125鼓风机、离心泵=0.001-0.003一般机器常用值7.7.液体动力润

22、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46页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出设计时：设计时：先假定先假定初选初选初步设计初步设计 校核入口温度若校核入口温度若t t1 1则合适；则合适；否则重新计算。否则重新计算。）粘度）粘度六、滑动轴承的参数选择六、滑动轴承的参数选择取决于轴承的平均温度tm 承载能力偏高tm 承载能力偏低7.7.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47页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出六、滑动轴承的参数选择六、滑动轴承的参数选择4）平均压强）平均压强p pp轴承尺寸运转平稳轴承损

23、坏7.7.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48页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出重点与难点重点与难点1、润滑油粘度在液体动压润滑中的作用；、润滑油粘度在液体动压润滑中的作用；2 2、一维雷诺方程的假定前提、推导过程、所、一维雷诺方程的假定前提、推导过程、所根据的基本原理以及方程应用的局限性；动压根据的基本原理以及方程应用的局限性；动压油膜承载机理及影响建立流体动压润滑的各主油膜承载机理及影响建立流体动压润滑的各主要因素。要因素。3 3、向心轴承液体动压计算要点、曲线图的应、向心轴承液体动压计算要点、曲线图的应用、主要参数的选取、计算结果分析。用、主要参数的选取、计算结果分析。4 4、滑动轴承设计需考虑的问题。非液体润滑、滑动轴承设计需考虑的问题。非液体润滑轴承的计算要点。轴承的计算要点。第49页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 本章思考题本章思考题第50页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 本章思考题本章思考题第51页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出 本章思考题本章思考题第52页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出第53页/共54页分目录分目录上一页上一页下一页下一页退退 出出感谢您的观看。感谢您的观看。第54页/共54页