第十二章滑动轴承§１２—１概述：一．摩擦的分类（详见： P.46. 第四章）㈠内摩擦：发生在物质内部、阻碍分子间相对运动的摩擦。
㈡外摩擦：发生在两接触物体间，阻碍两接触表面相对运动的摩擦。
1．按有无相对运动分：外摩擦可分为：静摩擦：两接触物体间仅有相对滑动趋势时的摩擦。
动摩擦：两接触物体间有相对运动时的摩擦。
2．按相对运动形式分：外摩擦可分为：1）滚动摩擦：两接触物体间的相对运动为滚动。
2）滑动摩擦：两接触物体间的相对运动为滑动。
又可分为四种：①干摩擦：两物体接触面内无任何润滑剂的纯金属接触时的摩擦。
②边界摩擦：两摩擦表面间存在边界膜时的摩擦。
边界膜：指润油中的极性分子吸附在金属表面(吸附膜)或与金属起化学反应(反应膜)而形成的一层极薄的分子膜。
③流体摩擦：两摩擦表面完全被润滑油分开时的摩擦。
④混合摩擦：处于边界摩擦与流体摩擦的混合状态时的摩擦。
注： a. 纯金属极易氧化或被油污，故工程中不存在真正的干摩擦，通常将未经人为润滑的摩擦叫“干摩擦”b. 边界膜分吸附膜和反应膜，极薄，厚度约0.002～0.02μm.c. 干摩擦时，摩擦和磨损最严重；边界摩擦的摩擦系数约为0.1左右；混合摩擦时的摩擦系数比边界摩擦的要小得多；流体摩擦是油分子间的内摩擦，f≈0.001～0.008，此时不存在磨损。
二．轴承的类型：1．按摩擦性质分：分二种1）滚动摩擦轴承下章介绍2）滑动摩擦轴承又可分三种①自润滑轴承：工作时不加润滑剂。
②不完全液体润滑轴承：滑动表面间处于边界润滑或混合润滑状态。
③液体润滑轴承：两滑动表面处于液体润滑状态。
a. 液体动压轴承：靠两表面间的相对运动来形成压力油膜。
b. 液体静压轴承：靠液压系统供给的压力油形成压力油膜。
2．按承载方向分：三种1）径向轴承：承受径向载荷2）推力轴承：承受轴向载荷3）向心推力轴承：可同时承受径、轴向载荷三．滑动轴承的主要应用埸合：1．转速特高此时，滚动轴承的寿命明显↓2．轴的支承位置要求特高此时，滚动轴承因零件多，精度难保证3．特重型此时，滚动轴承须单件生产，造价很高4．冲击和振动很大此时，滚动轴承点接触，耐冲击、振动性能差5．按装配要求必须剖分的轴承6．特殊工作条件处（如：水中或腐蚀介质中）7．径向尺寸受限处§１２—２滑动轴承的主要结构型式一．整体式径向滑动轴承 P.276.图12-11．结构：整体式轴承座，内衬减摩材料制成的整体轴套2．特点：1）优：结构简单，成本低廉。
2）缺：①轴套磨损后，无法调整轴承间隙。
②只能从轴颈端部装拆，重量大或中间轴颈的轴装拆困难。
3．适用：轻载、低速或间歇工作处。
二．对开式径向滑动轴承P.276.图12-21．结构：由轴承盖、轴承座、剖分式轴瓦及双头螺柱等组成。
2．特点：轴承装拆方便，轴瓦磨损后可用减少剖分面处的垫片来调整轴承间隙。
3．应用：广泛。
三．止推滑动轴承1．组成：由轴承座和止推轴颈组成。
P.277.表12-12．类型：空心式、单环式、多环式§１２—３滑动轴承的失效形式及常用材料一．滑动轴承的失效形式1．磨粒磨损：进入轴承的硬颗粒（如灰尘，砂粒等），研磨轴颈、轴承表面，导致几何形状改变，精度下降。
2．刮伤：硬颗粒或轴颈表面粗糙的凸峰在轴承表面划出线状伤痕。
3．咬粘：过载高速或润滑差，致使轴颈、轴承的表层材料发生粘附和迁移。
4．疲劳剥落：载荷反复作用，致使轴承衬材料疲劳开裂和脱落。
5．腐蚀：轴承材料受润滑剂及环境介质的腐蚀而失效。
二．轴承材料轴承材料：即轴瓦和轴承衬的材料。
（一）轴承材料的主要性能要求：1．减摩性、耐磨性和抗咬粘性好。
减摩性：指材料副具有较低的摩擦系数。
抗咬粘性：指材料的耐热性和抗粘附性。
2．顺应性、嵌入性和磨合性好。
顺应性：受载后通过弹塑变形补偿初始几何形状误差的能力。
嵌入性：嵌藏硬颗粒，减轻刮伤及磨损的性能。
磨合性：短期轻载运转后，易形成相互吻合的表面粗糙度。
3．足够的强度和抗蚀能力。
4．导热性、工艺性、经济性好。
（二）常用轴承材料：1．轴承合金（或称巴氏合金）：组成：是锡、铅、锑、铜的合金，分锡基、铅基二种。
性能：嵌入性、顺应性、磨合性、抗咬粘性好，但强度很低。
应用：在中高速、重载或重要埸合，只能用作轴瓦的轴承衬。
2．铜合金：种类：很多，分黄铜、青铜二大类，其中青铜较常用。
性能：比轴承合金稍差，但强度较高。
应用：锡青铜：中速重载。
铅青铜：高速重载（∵抗粘附性好）铝青铜：低速重载（∵抗粘附性较差）3．铝基轴承合金：性能：耐蚀性、减摩性好，疲强较高。
应用：可单独制成轴套、轴承等，也可作轴承衬与钢衬背一起组成双金属轴瓦。
4．铸铁：其中的石墨是固体润滑剂，具有较好的减摩性和耐磨性。
铸铁性脆、不易磨合，只适用于轻载低速、无冲处。
5．多孔质金属材料：构成：金属粉末经特殊工艺压制、烧结，形成多孔结构。
种类：有多孔铁和多孔铜二种。
机理： 1）使用前先把轴瓦在热油中浸数小时，使孔隙中充满油——含油轴承2）工作时靠轴颈转动的抽吸作用及热胀挤压，油进入摩擦面间进行润滑适用：中低速无冲击处（因为：多孔质金属材料韧性较小）6．非金属材料：塑料，尼龙，橡胶，陶瓷等。
注：常用金属轴承材料的性能 P.280. 表12-2.§１２—４轴瓦结构2．油槽：用于将油分布到整个摩擦表面间。
有轴向/周向油槽二种。
1）轴向油槽：适用于载荷方向变化不大处。
①位置：整体轴承：油槽开在最大油膜厚度处。
P.283. 图12-8.剖分轴承：油槽开在剖分面上。
P.283. 图12-9.②长度：稍短于轴承宽度。
2）周向油槽：适用于载荷方向变动范围大于180°处。
位置：常置于轴承中部。
一．润滑脂及其选择：1．应用： 122．选择：选择润滑脂牌号时参见1）针入度：2）滴点：滴3）防水性和耐高温的要求。
二．润滑油及其选择：1．应用：最广2．选择： 1）轻载高速，宜选低粘度的油，反之亦反之。
2）不完全液体润滑轴承的润滑油， P.285. 表12-4.3）液体动压轴承的润滑油， P.53. 表4-1.三．固体润滑剂：1．应用：在摩擦表面上形成的固体润滑剂膜可减小摩擦，主要用于有特殊要求处。
2．种类：二硫化钼（MoS）、石墨等。
2§１２—６ 不完全液体润滑滑动轴承设计计算适 用： 工作可靠性要求不高的低速、轻载或间歇工作的轴承。
摩擦状态： 混合摩擦状态。
工作条件；一．径向滑动轴承的设计：设计时一般已知：径向载荷F ，N 轴颈转速 轴颈直径d, mm 1．验算平均压力p:p 过大： 2．验算pv:单位面积上： 正压力N=p ，摩擦力 pv ↑ → P f ↑ 3．验算滑动速度v ：v ≤ p 是均压，若v 过大，则在p 及pv 均合格时，会因各种误差导致局部pv 超限 B41 21)-(12 MPa ]p [dBFp ≤=B19100n F 100060n d B d F pv ⋅=⨯⋅⋅π⋅⋅=3．验算pv ：1）支承面平均直径处的圆周速度v ：2）验算：式中： F a 、n 、z ── 轴向载荷（N ）、轴颈转速（r/min ）、轴环数 [p]、[pv] ── 许用值， P.287. 表12-51）动力粘度η：单位： P a ·S （帕·秒）， 1P a ·S = 1N ·s/m 2意义： 使相距1m ，面积各为1m 2的两层流体产生1m/s 的相对速度需 1N 的切向力。
2）运动粘度υ： η（P a ·S ）与同温度下该液体的密度ρ（kg/m 3）之比。
即： υ=η/ρ m 2/sm/s MPa [pv])d d (z 30000nF 2100060)d d (n )d d (z F 4pv 12a 212122a ⋅≤-=⨯⨯+π⋅-π=2100060)d d (n v 21⨯⨯+⋅⋅π=2）流体动压基本方程：对图12-12中微单元流体进行受力分析，并经适当推导（P.288～289）得：式中，η,v ── 流体粘度，A 板沿x 向的移动速度。
h ── 所取微单元处的流体膜厚。
h o ── p=p max 处的流体膜厚。
3）形成流体动力润滑的必要条件： 由式（12-8）可得① 两相对运动表面必须形成收敛间楔(若A ∥B ，则h=h o ， )② 被油膜分开的两表面必须有相对滑动速度v,且v 必须使油从大口进、小口出. ③ 油必须有粘度，且供油要充分。
三．径向滑动轴承形成流体润滑的过程径向轴承的轴颈与轴承孔间必须留有间隙。
1．ω= 0时，轴颈与轴承孔接触于最下方，两表面间自然形成油楔。
2．ω≈0时，带入油楔的油量较少，轴颈与轴瓦直接接触，并沿轴瓦孔壁爬升。
3．ω↑至一定值时，带入油楔的油量形成动压油膜，使轴心左偏并浮起。
4．ω达稳定转速时，轴颈在一定的左偏位置上稳定运转。
8)-(12 )h h (h6x p o 3-ην=∂∂0x /p =∂∂→四．径向滑动轴承的主要几何关系1．几个概念：用D，R表示轴承孔的直径和半径，d, r表示轴颈的直径和半径。
1）直径间隙Δ：Δ = D-d （12-9） 2）半径间隙δ：δ = R-r = Δ/2 （12-10） 3）相对间隙ψ：ψ = Δ/d = δ/r （12-11）设外载F 与oo 1方向成φa 角。
1）最小油膜厚度h min ： h min = δ-e = δ(1-χ) = r ψ(1-χ) (12-12) 2）任意极角φ处的油膜厚度h ： 按ΔAOO 1： 将上式作为(r+h)的二次方程得：略去二阶小量，并在“±”处“+”号得：3）最大油压p max 处的油膜厚度h o ： 设p max 处的极角为φo ，则五．径向滑动轴承工作能力计算简介 1．轴承的承载量计算和承载量系数1）动压基本方程：将dx=rd φ，ν = r ω 及 h 、h o 代入（12-8）式动压基本方程，得： 2）任意极角p φ处的油压：3）油压p φ在外载F 方向上的分量p φy ：4）轴承单位轴向宽度上的油压垂直分量的意和p y :5）承载能力⑴轴向z 处油压垂直分量的总和p y ′轴承的轴向宽度有限，存在端流，所以（12-18）式的p y 应修正 ① 端流：使压力沿轴承宽度呈抛物线分布，∴应乘因子[1-(2z/B)2] ② 端流：使油压低于无限宽轴承中的油压p y ，∴应乘系数C ′ϕ+-++=cos )h r (e 2)h r (e R 222ϕ-±ϕ=+22sin )Re(1R cos e h r ϕ22sin )Re (13)-(12 )cos 1(r )cos 1(h ϕχ+ψ=ϕχ+δ=14)-(12 )cos 1(r h o o ϕχ+ψ=15)-(12 d )cos 1()cos (cos 6dx )h h (h 6dp 3o 2o 3ϕϕχ+ϕ-ϕχ⋅ψωη=-ην=16)-(12 d )cos 1()cos (cos 6dp p 113o 2⎰⎰ϕϕϕϕϕϕϕχ+ϕ-ϕχψωη==17)-(12 )cos()](180cos[ϕϕϕϕϕϕϕ+⋅-=+-︒⋅=a a y p p p 18)-(12 rd )cos(p rd p p 2121a y y ⎰⎰ϕϕϕϕϕϕϕϕ+ϕ⋅-=ϕ⋅=⑵承载能力F ：6）承载量系数C p ：① C p 积分很困难，通常用数值积分进行计算 ② C p 是无量纲量，其值主要取决于：a. 轴承的包角α： 指入油口至出油口的轴承连续光滑表面包过轴颈的角度。
