变速器原理精选PPT.ppt

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1、第1页，此课件共45页哦目录10-1 10-1 摩擦磨损润滑基础摩擦磨损润滑基础10-2 10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 10-4 10-4 流体动压润滑的基本理论流体动压润滑的基本理论10-5 10-5 单油楔向心动压轴承设计计算单油楔向心动压轴承设计计算10-3 10-3 非液体摩擦滑动轴承设计非液体摩擦滑动轴承设计 第2页，此课件共45页哦10-1摩擦磨损与润滑基础摩擦磨损与润滑基础 一、基本概念一、基本概念一、一、基本概念基本概念第3页，此课件共45页哦1 1、干摩擦、干摩擦 摩擦表面间无润滑介质摩擦表面间无润滑介质 摩擦系数在摩擦系数在1010-1-1量级量级二、摩擦（润滑）状态

2、二、摩擦（润滑）状态干磨擦干磨擦边界磨擦边界磨擦2 2、边界摩擦、边界摩擦 表面间形成较薄边界油膜（吸附、反应），表面间形成较薄边界油膜（吸附、反应），有局部表面直接接触有局部表面直接接触 摩擦系数在摩擦系数在1010-2-2量级量级 润滑效果取决于油的油性和极压性润滑效果取决于油的油性和极压性(粘度起次要作用粘度起次要作用)10-1摩擦磨损与润滑基础摩擦磨损与润滑基础 二、摩擦（润滑）状态二、摩擦（润滑）状态第4页，此课件共45页哦液体磨擦液体磨擦混合磨擦混合磨擦3 3、液体摩擦、液体摩擦4 4、混合摩擦、混合摩擦摩擦表面间有足够的润滑油摩擦表面间有足够的润滑油摩擦系数很小摩擦系数很小101

3、0-3-3量级，量级，摩擦阻力为油膜剪切阻力摩擦阻力为油膜剪切阻力润滑效果取决于油的粘度润滑效果取决于油的粘度表面间边界摩擦、液体摩擦状态共存表面间边界摩擦、液体摩擦状态共存摩擦系数在摩擦系数在1010-2-21010-3-3量级量级润滑效果取决于油的粘度和极压性润滑效果取决于油的粘度和极压性10-1摩擦磨损与润滑基础摩擦磨损与润滑基础 二、摩擦（润滑）状态二、摩擦（润滑）状态第5页，此课件共45页哦三、磨损三、磨损1 1、磨损过程、磨损过程 跑和磨损：表面凸峰磨掉，粗糙度降低，载荷分布趋于均匀跑和磨损：表面凸峰磨掉，粗糙度降低，载荷分布趋于均匀 稳定磨损：稳定磨损：磨损速度缓慢稳定、决磨损速

4、度缓慢稳定、决定机械零件的寿命定机械零件的寿命 剧烈磨损：磨损速度急剧增加，剧烈磨损：磨损速度急剧增加，(磨损量积累到一定程度，磨损量积累到一定程度，精度下降，动载增加精度下降，动载增加)使零件报废使零件报废 磨损曲线磨损曲线跑和磨损跑和磨损稳定磨损稳定磨损剧烈磨损剧烈磨损磨损磨损量量时间时间10-1摩擦磨损与润滑基础摩擦磨损与润滑基础 三、磨损三、磨损第6页，此课件共45页哦2 2、磨损种类、磨损种类 粘着磨损：表面微凸体接触，粘着磨损：表面微凸体接触，“高压、高温高压、高温”粘着焊合，粘着焊合，（胶合）（胶合）相对运动撕脱，材料转移。相对运动撕脱，材料转移。磨料磨损：磨料磨损：表面微凸体脱

5、落、外来硬质颗粒进入摩擦面间，表面微凸体脱落、外来硬质颗粒进入摩擦面间，相对运动时起切削、碾压作用，致表面材料脱落。相对运动时起切削、碾压作用，致表面材料脱落。疲劳磨损：交变接触应力反复作用、局部微裂纹扩展，材料脱疲劳磨损：交变接触应力反复作用、局部微裂纹扩展，材料脱 落形成麻点、微坑。落形成麻点、微坑。腐蚀磨损：腐蚀磨损：表面材料与周围环境发生化学或电化学反应，表面材料与周围环境发生化学或电化学反应，相对运动时，反应物脱落，表层材料转移。相对运动时，反应物脱落，表层材料转移。复合磨损：多种磨损机理共存，磨损接续循环发生。复合磨损：多种磨损机理共存，磨损接续循环发生。10-1摩擦磨损与润滑基础

6、摩擦磨损与润滑基础 三、磨损三、磨损第7页，此课件共45页哦四、润滑油的主要性能指标四、润滑油的主要性能指标 1 1、粘度：液体内摩擦阻力大小的度量（粘性大小）、粘度：液体内摩擦阻力大小的度量（粘性大小）b.b.因油性作用，边界处油与板同速因油性作用，边界处油与板同速 c.c.油的流动为层流，层间速度梯度油的流动为层流，层间速度梯度du/dydu/dy，相对滑动的剪切阻力为相对滑动的剪切阻力为FUydyduABNewtonNewton内摩擦定律：内摩擦定律：2 2、粘度的物理意义粘度的物理意义-Newton-Newton内摩擦定律内摩擦定律 a.a.平行板间充满油，平行板间充满油，B B定，定

7、，A A动（动（F F作用下，速度作用下，速度U U）10-1摩擦磨损与润滑基础摩擦磨损与润滑基础 四、润滑油的主要性能指标四、润滑油的主要性能指标第8页，此课件共45页哦动力粘度动力粘度：速度梯度速度梯度du/dydu/dy为为1 1时，时，液体内摩擦阻力大小液体内摩擦阻力大小3 3、粘度的单位、粘度的单位 a.a.动力粘度动力粘度：国际单位：国际单位：常用单位：常用单位：10-1摩擦磨损与润滑基础摩擦磨损与润滑基础 四、润滑油的主要性能指标四、润滑油的主要性能指标第9页，此课件共45页哦b.b.运动粘度运动粘度：国际单位：国际单位：常用单位：常用单位：注：国标规定，润滑油牌号按注：国标规定

8、，润滑油牌号按40 40 度时运动粘度的平均值确定度时运动粘度的平均值确定.例：例：N100N100工业齿轮油，工业齿轮油，4040度时运动粘度的平均值为度时运动粘度的平均值为100cSt.100cSt.(2)(2)粘温特性：温度升高、粘度降低粘温特性：温度升高、粘度降低(3)(3)粘压特性：压力升高、粘度增加粘压特性：压力升高、粘度增加(4)(4)油性：油在摩擦表面吸附的能力油性：油在摩擦表面吸附的能力(5)(5)极压性：油膜抗压力破坏的能力极压性：油膜抗压力破坏的能力10-1摩擦磨损与润滑基础摩擦磨损与润滑基础 四、润滑油的主要性能指标四、润滑油的主要性能指标第10页，此课件共45页哦10

9、-2 10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 一、滑动轴承结构特点一、滑动轴承结构特点一、滑动轴承结构特点一、滑动轴承结构特点1 1、滑动轴承结构：轴颈、滑动轴承结构：轴颈+轴瓦轴瓦 轴与瓦面接触，承载大、抗冲击；轴与瓦面接触，承载大、抗冲击；油膜缓冲、减振、降噪；油膜缓冲、减振、降噪；液体润滑状态摩擦系数小，寿命长；液体润滑状态摩擦系数小，寿命长；极限转速高；极限转速高；特殊结构要求：特大结构，滑动轴承成本低；特殊结构要求：特大结构，滑动轴承成本低；剖分式结构：便于曲轴上安装；剖分式结构：便于曲轴上安装；径向尺寸小；径向尺寸小；适合特殊工况：水、油、腐蚀、无润滑介质条件；适合特殊工况：水、油、腐

10、蚀、无润滑介质条件；2 2、特点、特点第11页，此课件共45页哦10-2 10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 二、滑动轴承分类二、滑动轴承分类1 1、按承载方式：、按承载方式：向心滑动轴承向心滑动轴承-承受径向载荷承受径向载荷推力滑动轴承推力滑动轴承-承受轴向载荷承受轴向载荷向心滑动轴承向心滑动轴承推力滑动轴承推力滑动轴承二、滑动轴承分类二、滑动轴承分类第12页，此课件共45页哦10-2 10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 二、滑动轴承分类二、滑动轴承分类 非液体摩擦滑动轴承（边界、混合摩擦状态）非液体摩擦滑动轴承（边界、混合摩擦状态）特点：结构简单、制造方便、成本低廉特点：结构简单、制造方便

11、、成本低廉 应用：低速、一般不重要设备上应用：低速、一般不重要设备上 2 2、按摩擦状态：、按摩擦状态：特点：系统复杂、工作可靠特点：系统复杂、工作可靠 应用：低速、频繁启动，载荷或转速变化大场合应用：低速、频繁启动，载荷或转速变化大场合 液动动压润滑轴承：液动动压润滑轴承：液体摩擦滑动轴承（液体润滑状态）液体摩擦滑动轴承（液体润滑状态）液体静压润滑轴承：液体静压润滑轴承：特点：结构简单、要求制造精度高特点：结构简单、要求制造精度高 应用：高速、高旋转精度，高载荷或转速变化小的场合应用：高速、高旋转精度，高载荷或转速变化小的场合轴径与轴瓦相对动，形成动压油轴径与轴瓦相对动，形成动压油膜，使轴径

12、与轴瓦由油膜分开膜，使轴径与轴瓦由油膜分开 外界高压油输入轴承间隙，外界高压油输入轴承间隙，轴径与轴瓦由油膜分开轴径与轴瓦由油膜分开 第13页，此课件共45页哦10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 三、滑动轴承常用材料三、滑动轴承常用材料轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求：减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不 良的能力。嵌入性：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。此外

13、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。磨合性：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（或性质）。第14页，此课件共45页哦滑动轴承的轴瓦结构11、轴瓦的形式和结构按构造分类整体式对开式按加工分类铸造轧制按尺寸分类厚壁薄壁按材料分类单材料多材料需从轴端安装和拆卸，可修复性差。可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高。具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚

14、壁轴瓦。只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 四、滑动轴承的轴瓦结构四、滑动轴承的轴瓦结构第15页，此课件共45页哦滑动轴承的轴瓦结构2单材料、整体式厚壁铸造轴瓦多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦多材料、对开式厚壁铸造轴瓦多材料、对开式薄壁轧制轴瓦 10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 四、滑动轴承轴瓦结构四、滑动轴承轴瓦结构第16页，此课件共45页哦滑动轴承的轴瓦结构32、轴瓦的定位 目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。方法：对于轴向定位有：对于周向定位有：凸缘轴瓦一端或两端做凸缘定位唇定位唇（凸耳）紧定螺钉紧定螺钉（也可做轴向定位）轴 瓦圆柱销轴承

15、座销钉（也可做轴向定位）10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 四、滑动轴承轴瓦结构四、滑动轴承轴瓦结构第17页，此课件共45页哦滑动轴承的轴瓦结构43、轴瓦的油孔及油槽 目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。原则：尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区油膜的承载 能力；轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。形式：按油槽走向分沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。按油槽数量分单油槽、多油槽等。单轴向油槽开在非承载区（在最大油膜厚度处）双轴向油槽开在非承载区（在轴承剖分面上）双斜向油槽（用于不完全液体润滑轴承）10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 四、滑动轴承轴瓦结构四、滑动轴承轴

16、瓦结构第18页，此课件共45页哦滑动轴承润滑剂的选择11、润滑脂及其选择 特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。适用场合：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动的 轴承中。选择原则：当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，选择针入度大一些的品种。所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约2030，以免工作时润滑脂过多地流失。在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂。在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 五、滑动轴承的润滑五、滑动轴承的润滑第19页，此课件共45页哦滑动轴承润滑剂的选择22、润滑油及其选择 特

17、点：有良好的流动性，可形成动压、静压或边膜界润滑膜。适用场合：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，油的粘度应低一些；反之，粘度应高一些。高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。3、固体润滑剂及其选择 特点：可在滑动表面形成固体膜。适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。常用类型：二硫化钼，碳石墨，聚四氟乙烯等。使用方法：涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。润滑油牌号表10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 五、滑动轴承的润滑五、滑动轴承的润滑第20页，此课件共45页哦4、润滑方

18、法及其选择常用润滑方法：（1）滴油润滑；（2）芯捻润滑；（3）油环润滑；（4）压力循环润 （5）润滑脂润滑；选择方法：根据经验公式 选择，k2时，润滑脂润滑k216时，滴油润滑k1632时，油环、飞溅、压力循环等润滑k32时，压力循环供油润滑10-2 滑动轴承概述滑动轴承概述 五、滑动轴承的润滑五、滑动轴承的润滑第21页，此课件共45页哦10-3 10-3 非液体摩擦滑动轴承设计非液体摩擦滑动轴承设计 一一、失效形式与设计准则、失效形式与设计准则一、失效形式与设计准则一、失效形式与设计准则1 1、失效形式：轴瓦的胶合、磨损、失效形式：轴瓦的胶合、磨损2 2、设计准则：要求边界油膜具有足够的强度

19、，、设计准则：要求边界油膜具有足够的强度，保证油膜存在，保证油膜存在，减少轴瓦材料的磨损减少轴瓦材料的磨损 （1 1）限制平均压强：）限制平均压强：p pm mp-p-防止油膜破坏，金属直接接触。防止油膜破坏，金属直接接触。（2 2）限制）限制p pm mv v值：值：p pm mvpv-vpv-限制摩擦发热过大，防止胶合。限制摩擦发热过大，防止胶合。（3 3）限制滑动速度：）限制滑动速度：vv-v0n0n=nn=nw w第32页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 一、向心动压轴承几何参数一、向心动压轴承几何参数一、向心动压轴

20、承几何参数一、向心动压轴承几何参数第33页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 二、承载能力与轴承特性系数二、承载能力与轴承特性系数二、承载能力与轴承特性系数二、承载能力与轴承特性系数S S1 1、一维雷诺方程的基座标形式、一维雷诺方程的基座标形式2 2、承载区任意点、承载区任意点 处的油膜压力处的油膜压力第34页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 二、承载能力与轴承特性系数二、承载能力与轴承特性系数3 3、在外载荷方向分量在外载荷方向分量4 4、无限宽轴承单位

21、宽度油膜承载能力、无限宽轴承单位宽度油膜承载能力第35页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 二、承载能力与轴承特性系数二、承载能力与轴承特性系数5 5、有限宽轴承单位宽度油膜承载能力、有限宽轴承单位宽度油膜承载能力6 6、有限宽轴承总承载能力、有限宽轴承总承载能力第36页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 二、承载能力与轴承特性系数二、承载能力与轴承特性系数第37页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设

22、计计算 三三、最小油膜厚度、最小油膜厚度三、最小油膜厚度三、最小油膜厚度h hminmin第38页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 三、最小油膜厚度三、最小油膜厚度第39页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 四四、轴承温升计算、轴承温升计算四、轴承温升四、轴承温升tt2 2、非压力供油轴承温升计算、非压力供油轴承温升计算第40页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 四四、轴承温升计算、轴承温升

23、计算第41页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 四四、轴承温升计算、轴承温升计算第42页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 五五、轴承参数选择、轴承参数选择五、轴承参数选择五、轴承参数选择第43页，此课件共45页哦10-5 10-5 单油楔向心动压润滑轴承的设计计算单油楔向心动压润滑轴承的设计计算 五五、轴承参数选择、轴承参数选择五、轴承参数选择五、轴承参数选择 3、滑油黏度 低速重在高黏油、高速清载低黏油。第44页，此课件共45页哦本章结束本章结束第45页，此课件共45页哦