滑动轴承设计案例

关节轴承的使用案例关节轴承是一种特殊类型的滑动轴承，具有球面滑动接触表面。

关节轴承通常由两个半球形的内圈和一个外圈组成，内圈可以相对于外圈自由旋转。

这种设计使得关节轴承可以在任意角度旋转和摆动，因此广泛应用于需要大角度旋转和摆动的机械系统中。

以下是关节轴承的一些使用案例：1.航空领域：关节轴承在航空领域中应用广泛，例如可以用于机翼和襟翼的转动，以及飞机的起落架和前轮转动等。

这种轴承可以承受高速旋转和很大的载荷，同时又能保证部件的精度和耐久性。

2.汽车工业：在汽车工业中，关节轴承通常被应用于驱动轴、悬挂系统和转向系统中。

这可以改善汽车的操控性、减小磨损和防止抖动，提高驾驶的稳定性和舒适性。

3.建筑机械：建筑机械通常需要承受高强度和高灵活性的工作环境，而关节轴承正是一种适合这种工作环境的轴承。

比如钢筋剪切机、隧道掘进机和拖拉机等都需要关节轴承来承受大范围的转动和载荷。

4.船舶制造：关节轴承在船舶制造中也有重要的应用，例如可以用于船舶的舵机转动和主机、副机离合器连接等。

它可以在海上恶劣的环境下保持船体稳定，同时能够保证轴承的耐久性和可靠性。

5.机械手臂：关节轴承在机械手臂上的应用是非常广泛的。

机械手臂的运动轨迹复杂，要求高速、高精度运动，因此需要关节轴承来进行支撑和传动。

关节轴承不仅可以承受较大的载荷，还能够实现很小的摩擦损失。

在电子产品、汽车制造、冶金、物流等领域，机械手臂都是必不可少的生产设备。

6.汽车悬挂系统：在汽车的悬挂系统中，关节轴承的应用也非常广泛。

悬挂系统是汽车的重要组成部分，关系到汽车的操控性和行驶舒适性。

而关节轴承可以降低悬挂系统的重量，提高悬挂系统的刚性和减震性能，从而提高汽车行驶的安全性和稳定性。

总的来说，关节轴承由于其特殊的结构和优异的性能，在许多领域都有着广泛的应用。

这些案例显示了关节轴承在不同环境和工作条件下的适应性和可靠性，进一步证明了它的重要性和价值。

非标中的常用配合公差案例咱来唠唠非标里常用的配合公差案例哈。

一、间隙配合案例。

1. 轴与滑动轴承的配合。

想象一下你有个小轴在一个滑动轴承里转圈圈，就像小木棍在竹筒里晃悠一样。

这时候呢，我们通常希望有个间隙配合。

比如说，轴的直径是20mm，我们可能会给个公差，轴的尺寸是20h7，也就是20_ 0.021^0，而滑动轴承的内径是20H7，也就是20_0^ + 0.021。

这样呢，轴和轴承之间就有了一定的间隙，能让轴在里面很顺滑地转动，不会卡壳。

这就像给小木棍在竹筒里留了点活动空间，小木棍才能愉快地晃悠，不至于被卡死。

2. 活塞与气缸的间隙配合（冷态时）汽车发动机里的活塞和气缸的配合就是个典型例子。

当发动机没启动，也就是冷态的时候，活塞的外径和气缸的内径是间隙配合。

比如说活塞外径是80mm，我们可以设定活塞的公差为80h6，即80_ 0.019^0，气缸内径为80H7，即80_0^ + 0.03。

这个间隙的存在是很有必要的，一方面它可以让活塞在气缸里轻松地上下运动，另一方面在发动机热起来之后，活塞和气缸都会热膨胀，这个冷态的间隙就能保证在热态的时候也不会出现卡死的情况。

就好比给活塞和气缸之间留了个小缓冲带，热胀的时候也有地方伸展。

二、过渡配合案例。

1. 齿轮与轴的配合。

齿轮要装在轴上，还得稳稳当当的，又不能太紧也不能太松，这时候就用到过渡配合啦。

比如说齿轮的内孔直径是30mm，轴的直径是30mm。

我们可能会把齿轮内孔公差设为30H7，也就是30_0^ + 0.021，轴的公差设为30k6，也就是30_ + 0.002^ + 0.015。

这样的话，装配的时候，可能需要用点小力气把齿轮敲到轴上，但是一旦装上了，齿轮就不会在轴上乱晃悠，就像齿轮紧紧地抱住了轴这个“大腿”，但是又不会抱得太紧把轴勒坏，它们之间的配合恰到好处。

2. 联轴器与轴的配合。

联轴器是连接两根轴的家伙。

它和轴的配合也经常采用过渡配合。

假如轴的直径是50mm，我们可以把联轴器的内孔公差设为50H7，轴的公差设为50m6，即50_ + 0.009^ + 0.020。

机器人中的滑动轴承使用案例咱来聊聊机器人里滑动轴承的使用案例，可有意思了呢！就说那种工业生产线上的焊接机器人吧。

你想啊，焊接的时候这机器人的手臂得不停地挥舞，就像个超级灵活的大厨在颠勺一样。

这时候滑动轴承就起大作用了。

它在机器人的关节部位，就像是关节里的润滑油一样（虽然不完全是润滑油的作用，但很类似啦）。

比如说，焊接机器人要把手臂从左边一下子扭到右边去焊接一个零件，滑动轴承就能让这个动作特别顺滑，不会出现那种卡顿的情况，就像滑冰选手在冰面上滑行一样流畅。

要是没有滑动轴承啊，那机器人的手臂可能就会像生锈的老机器一样，嘎吱嘎吱的，动作不精准不说，可能还会把焊接的活儿搞砸呢，就像厨师把菜炒糊了一样糟糕。

还有那种在仓库里跑来跑去搬运货物的物流机器人。

它们的轮子里面有时候也会用到滑动轴承。

这就好比是给轮子穿上了一双顺滑的鞋子。

物流机器人得在仓库里穿梭自如啊，到处都是货架，通道也不是特别宽。

有了滑动轴承，轮子转起来轻松得很，机器人就能快速地跑到货物跟前，然后又稳稳地把货物送到指定的地方。

要是轮子没有这好用的滑动轴承，就可能像一个穿着不合脚鞋子的人走路，一瘸一拐的，不仅慢，还可能撞到货架上，那仓库里可就乱套了，货物都得被撞得乱七八糟，就像一群调皮的小动物在里面打闹一样混乱。

另外啊，那些在危险环境里工作的探测机器人，比如说去火山口附近探测数据的。

这种地方环境超级恶劣，到处都是高温、灰尘和乱七八糟的小石块啥的。

机器人的各个可活动部件之间就靠滑动轴承在艰难的环境里保持顺畅的运动。

这滑动轴承就像一个坚强的小卫士，不管外面环境怎么恶劣，它都尽力让机器人的探测臂、行走部件等正常运转。

要是没有它，机器人可能在火山口附近走两步就瘫痪了，就像一个探险家在沙漠里突然鞋坏了，只能干瞪眼，啥探测任务都完不成了。

滑动轴承的设计§ 1滑动轴承概述用于支撑旋转零件(转轴，心轴等)的装置通称为轴承。

按其承载方向的不同，轴承可分为：径向轴承Radial bearing：轴承上的反作用力与轴心线垂直的轴承称为径向轴承；推力轴承Thrust bearing：轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为推力轴承。

按轴承工作时的摩擦性质不同，轴承可分为：滑动轴承和滚动轴承。

滑动轴承，根据其相对运动的两表面间油膜形成原理的不同，还可分为:流体动力润滑轴承(简称动压轴承)(Hydrodynamic lubrication)流体静力润滑轴承(简称静压轴承)(Hydrostatic lubrication)。

本章主要讨论动压轴承。

和滚动轴承相比，滑动轴承具有承载能力高、抗振性好，工作平稳可靠，噪声小，寿命长等优点，它广泛用于内燃机、轧钢机、大型电机及仪表、雷达、天文望远镜等方面。

在动压轴承中，随着工作条件和润滑性能的变化，其滑动表面间的摩擦状态亦有所不同。

通常将其分为如下三种状态：1、完全液体摩擦完全液体摩擦状态(图8-1a)是指滑动轴承中相对滑动的两表面完全被润滑油膜所隔开，油膜有足够的厚度，消除了两摩擦表面的直接接触。

此时，只存在液体分子之间的摩擦，故摩擦系数很小(f =0.001～0.008)，显著地减少了摩擦和磨损。

2、边界摩擦当滑动轴承的两相对滑动表面有润滑油存在时，由于润滑油与摩擦表面的吸附作用，将在摩擦表面上形成一层极薄的边界油膜(图8-1b)，它能承受很高的压强而不破坏。

边界油膜的厚度比一微米还小，不足以将两摩擦表面分隔开，所以，相对滑动时，两摩擦表面微观的尖峰相遇就会把油膜划破，形成局部的金属直接接触，故这种状态称为边界摩擦状态。

一般而言，边界油膜可覆盖摩擦表面的大部分。

虽它不能像完全液体摩擦完全消除两摩擦表面间的直接接触，却可起着减轻磨损的作用。

这种状态的摩擦系数f =0.008～0.01。

3、干摩擦两摩擦表面间没有任何物质时的摩擦称为干摩擦状态(图8-1c)，在实际中，没有理想的干摩擦。

例10—1 试设计一起重机卷筒的滑动轴承。

已知轴承受径向载荷R F ＝100000N ，轴颈直径d ＝90mm ，轴的工作转速n ＝10r ／min 。

解 （1）选择轴承类型和轴承材料 为装拆方便，轴承采用对开式结构。

由于轴承载荷大、速度低，由表10—3选取铝青铜CuAl10Fe5Ni5作为轴承材料，其[p ]＝15MPa ，[pv ]＝12MPa·m ／s ，[v ]＝4m ／s 。

（2）选择轴承宽径比 选取d B =1.2，则
108902.1=⨯=B mm ， 取B ＝110mm 。

（3）验算轴承工作能力
1) 验算p 10000011090R F p Bd =
=⨯=10.1 MPa ＜[p ] 2）验算pv 100000101910019100110
R F n pv B ⨯==⨯= 0.476MPa·m ／s ＜[pv ] 可知轴承p 、pv 均不超过许用范围。

因轴颈工作转速极低，故不必验算v 。

由验算结果可知，所设计轴承满足工作能力要求。

（4）选择轴承配合和表面粗糙度 参考机械设计手册，选取轴承与轴颈的配合为H8／f7，轴瓦滑动表面粗糙度为Ra ＝3.2μm ，轴颈表面粗糙度为Ra ＝1.6μm 。

课题：机械设计大作业——滑动轴承的应用实例姓名：学号：0学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：高级工程人才试验班1201班日期： 2014 年 12 月 11 日滑动轴承应用实例滑动轴承分类：塑料轴承、石墨轴承、电磁轴承、液体动压轴承、宝石轴承、气体轴承等，不同的轴承有着各自的优缺点以及应用场合，下面就主要介绍应用较为广泛的一些滑动轴承。

一、塑料轴承常用塑料制作轴承、导轨、活塞环等摩擦副零件，例如水泵轴承，轧钢机轴承，船尾轴承等，特别是可以用塑料制作无润滑轴承。

将聚四氟乙烯片材冲压成唇型密封圈、轴瓦、活塞环和垫片等，成功地应用于带式输送机、打字机、缝纫机、电唱机唱盘、水泵、纺织机械和农业机械等设备上。

塑料具有质轻、绝缘、减摩、耐磨、自润滑、耐腐蚀、成型工艺简单、生产效率高等特点。

和金属材料比较，它们的摩擦学性能对环境温度和湿度敏感、与粘弹性有关的特性显著、机械强度底、弹性模量小，对润滑油的吸附性差。

二、石墨轴承碳石墨一般导电性好、耐热、耐磨、有自润滑性、高温稳定性好，耐化学腐蚀能力强，热导率比聚合物高，线胀系数小。

在大气和室温条件下与镀铬表面的摩擦因数和磨损率都很低。

但在湿度很低时会丧失润滑性。

涂覆耐磨涂层能提高碳石墨的耐磨性。

石墨不但可作固体润滑剂，可加入树脂、金属、陶瓷等材料中，增加这些材料的减摩性，还可直接作为摩擦副材料使用，如制作造纸、木材加工、纺织、食品等忌油场所的轴承，高温滑动轴承，密封圈，活塞环，刮片等。

机械工程用碳石墨材料的“类”代表符号为M，有4个系列：碳石墨材料、电化石墨材料、树脂碳复合材料和金属石墨材料。

三、电磁轴承电磁轴承因轴与轴承无直接接触，不需润滑，能在真空中和很宽的温度范围内工作，摩擦阻力小，不受速度限制（有的转速高达2300万转/分,线速度高达3倍音速）,使用寿命长,结构可多样化。

静电轴承需要很大的电场强度,应用受到限制，只能在少数仪表中使用。

磁力轴承具有较大的承载能力和刚度，已用于超高速列车、超高速离心机、水轮发电机、空间飞行器的角动量飞轮、流量计、密度计、功率表、真空泵、精密稳流器和陀螺仪等。

机械设计中考虑的问题之滑动轴承结构设计滑动轴承的特点及应用：滑动轴承的主要特点：1）结构简单，制造、装拆方便；2）具有良好的耐冲击性和吸振性能，运转平稳旋转精度高；3）寿命长；4）可以做成剖分式结构；5）维护复杂，对润滑条件要求高；6）边界润滑轴承，摩擦损耗较大。

应用场合：主要用于高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合。

此外，工作在低速、有冲击和恶劣环境下的机器，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也常采用滑动轴承。

滑动轴承结构设计（注：滑动轴承最常见的失效是轴瓦磨损和胶合（烧瓦），因此对轴瓦材料和结构有很高的要求。

）1.要使润滑油能顺利地进入摩擦表面2.润滑油应从非承载区引入轴承3.不要使全环油槽开在轴承中部4.剖分轴瓦的接缝处宜开油沟5.要使油环给油充分可靠6.加油孔不要被堵塞7.不要形成润滑油的不流动区8.防止出现切断油膜的锐边或棱角9.发生阶梯磨损10.不要使轴瓦的止推端面为线接触11.止推轴承与轴颈不宜全部接触12.重载大型机械的高速旋转轴的起动需要高压顶轴系统的轴承13.承受重载荷或温升较高的轴承不要把轴承座和轴瓦接触表面中间挖空14.不要发生轴瓦或衬套等不能装拆的情况15.要减少中间轮和悬臂轴的支承轴承产生的边缘压力16.在轴承座孔不同心或在受载后轴线发生挠曲变形条件下要选择自动调心滑动轴承17.轴瓦和轴承座不允许有相对移动。

轴瓦与轴承座一般采用过盈配合。

为连接可靠，可在配合表面的端部用紧定螺钉固定。

轴瓦外径与内径之比一般取值为1.15~1.2。

18.要使双金属轴承中两种金属贴附牢靠19.确保合理的运转间隙20.保证轴工作时热膨胀所需要的间隙21.考虑磨损后的间隙调整22.在高速轻载条件下使用的圆柱形轴瓦要防止失稳23.高速轻载条件下的轴承要选用抗振性好的轴承24.含油轴承不宜用于高速或连续旋转的用途25.滑动轴承不宜和密封圈组合26.在轴承盖或上半箱体提升过程中不要使轴瓦脱落27、设计油沟时必须注意以下问题：轴向油沟长度应短于轴承宽度，以免润滑剂流失过多，油沟长度一般为轴承宽度的80%；液体摩擦轴承的油沟应开在非承载区，周向油沟应开在轴承的两端，以免影响轴承的承载能力。