《机械设计》教学PPT课件 第十章 滑动轴承
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机械设计滑动轴承和滚动轴承教学课件PPT
——寿命指数
代入一组数据求解
P=C L10=1（106r）
P—L曲线
∴
或
当工作t>120℃时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷C有所下降
∴引入温度系数 f t
当P、n已知，预期寿命为Lh` ， 则要求选取的轴承的额定动载荷为
——选轴承型号和尺寸
例：圆锥滚子轴承30208的基本额定动载荷C＝34000N，极限转速nlim＝5000r/min，承受当量动载荷P＝3000N，要求预期寿命[Lh]=50000h，求允许的最高转速为多少？
计算轴承应满足的基本额定动载荷
由轴承样本（手册）查取合适的轴承
σH
t
内圈或滚动体上某一点σH的变化规律。
外圈上某一点σH的变化规律。
σH
t
均为脉动循环。
二、应力变化规律
三、角接触轴承同时受 Fr 和 Fa （7000型，3000型）
（1）角接触轴承的附加轴向力FS
FS≈1.25Fr tgα
FS方向——有使内、外圈分 离的趋势。 要成对使用、对称安装
Fr
Fs
F
Fs方向：由轴承外圈的宽边指向窄边，通过内圈作用于轴上。
正装
反装
四、滚动轴承的失效形式和计算准则
主要失效形式：
1）疲劳点蚀
润滑和维护良好
2）塑性变形
转速很低或作间歇摆动
3）磨损
润滑不良、 密封不严、 多尘条件
套圈胶合
滚道磨损
计算准则：
一般轴承——疲劳寿命计算（针对点蚀）静强度计算
由表18.7知，X、Y受e——轴向载荷“判断系数”影响
由
确定
1）当
代入一组数据求解
P=C L10=1（106r）
P—L曲线
∴
或
当工作t>120℃时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷C有所下降
∴引入温度系数 f t
当P、n已知，预期寿命为Lh` ， 则要求选取的轴承的额定动载荷为
——选轴承型号和尺寸
例：圆锥滚子轴承30208的基本额定动载荷C＝34000N，极限转速nlim＝5000r/min，承受当量动载荷P＝3000N，要求预期寿命[Lh]=50000h，求允许的最高转速为多少？
计算轴承应满足的基本额定动载荷
由轴承样本（手册）查取合适的轴承
σH
t
内圈或滚动体上某一点σH的变化规律。
外圈上某一点σH的变化规律。
σH
t
均为脉动循环。
二、应力变化规律
三、角接触轴承同时受 Fr 和 Fa （7000型，3000型）
（1）角接触轴承的附加轴向力FS
FS≈1.25Fr tgα
FS方向——有使内、外圈分 离的趋势。 要成对使用、对称安装
Fr
Fs
F
Fs方向：由轴承外圈的宽边指向窄边，通过内圈作用于轴上。
正装
反装
四、滚动轴承的失效形式和计算准则
主要失效形式：
1）疲劳点蚀
润滑和维护良好
2）塑性变形
转速很低或作间歇摆动
3）磨损
润滑不良、 密封不严、 多尘条件
套圈胶合
滚道磨损
计算准则：
一般轴承——疲劳寿命计算（针对点蚀）静强度计算
由表18.7知，X、Y受e——轴向载荷“判断系数”影响
由
确定
1）当
第10章滑动轴承 26页PPT文档
第十章 轴 承
§概述
一、轴承的功能 支承轴及轴上零件、保持旋转精度 减小转轴和支承间的摩擦磨损
二、轴承的类型
1）按照摩擦性质
滑动摩擦轴承（滑动轴承） 滚动摩擦轴承 (滚动轴承）
2）按照承受的载荷
向心轴承(Fr) 推力轴承(Fa) 向心推力轴承 (Fr、Fa)
三、滑动轴承的摩擦状态
绳拉力W为20KN，卷筒转速为25r/min，结构如图所示，其中轴颈 直径d=60mm。
解：
1）求最大径向载荷
力矩平衡
Fm'' ax800W700
Fm'' ax2000870175N 00
2）取宽径比B/d=1.2 B=1.2×60=72mm
3) 验算p、pv值
pF17504.0 0M 5 Pa Bd7 260
轴的中段凸台
Fa
二、轴瓦
1、轴瓦的形式与结构
整体式轴瓦
剖分式轴瓦
油孔
2、油孔、油槽和油室
油孔、油槽开设原则 ：
润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 油沟开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力 油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失
四、轴 承 材 料
1.对材料的要求
主要失效形式：磨损、胶合
1）校核压强
pFr 350 000 .7M 4 aP d L192 050
2) 校核pv值
p vF rn 35 1 05 0 1 .1 0 M 0a m P /s 19 L1 10 9 0 2 15 00 0
由表10-1查得该材料的[p]=15，[pv]=10，合格
例题：试按非液体摩擦状态设计电动绞车中卷筒两端的滑动轴承。刚
摩擦系数小 导热性能好、热膨胀系数小 耐磨、防腐蚀性、抗胶合性能好 足够的机械强度和塑性 工艺性好、价格便宜
§概述
一、轴承的功能 支承轴及轴上零件、保持旋转精度 减小转轴和支承间的摩擦磨损
二、轴承的类型
1）按照摩擦性质
滑动摩擦轴承（滑动轴承） 滚动摩擦轴承 (滚动轴承）
2）按照承受的载荷
向心轴承(Fr) 推力轴承(Fa) 向心推力轴承 (Fr、Fa)
三、滑动轴承的摩擦状态
绳拉力W为20KN，卷筒转速为25r/min，结构如图所示，其中轴颈 直径d=60mm。
解：
1）求最大径向载荷
力矩平衡
Fm'' ax800W700
Fm'' ax2000870175N 00
2）取宽径比B/d=1.2 B=1.2×60=72mm
3) 验算p、pv值
pF17504.0 0M 5 Pa Bd7 260
轴的中段凸台
Fa
二、轴瓦
1、轴瓦的形式与结构
整体式轴瓦
剖分式轴瓦
油孔
2、油孔、油槽和油室
油孔、油槽开设原则 ：
润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 油沟开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力 油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失
四、轴 承 材 料
1.对材料的要求
主要失效形式：磨损、胶合
1）校核压强
pFr 350 000 .7M 4 aP d L192 050
2) 校核pv值
p vF rn 35 1 05 0 1 .1 0 M 0a m P /s 19 L1 10 9 0 2 15 00 0
由表10-1查得该材料的[p]=15，[pv]=10，合格
例题：试按非液体摩擦状态设计电动绞车中卷筒两端的滑动轴承。刚
摩擦系数小 导热性能好、热膨胀系数小 耐磨、防腐蚀性、抗胶合性能好 足够的机械强度和塑性 工艺性好、价格便宜
机械设计基础之机械设计滑动轴承课件
图30-7
运动粘度v
动力粘度η
轴承数（索氏数）So
工况条件F、B、D、、
液体动压润滑滑动轴承设计计算的说明（1）
首先根据混合摩擦状态滑动轴承进行估算， 得到设计宽度、初步确定轴承材料。
动压润滑滑动轴承设计计算主要是计算最小 油膜厚度（验算安全性）和验算温升。
液体动压润滑滑动轴承设计计算的说明（2）
滑动轴承的几何参数 非液体摩擦滑动轴承的设计 液体动压润滑滑动轴承的设计
润滑剂选择 润滑油→液体
润滑脂→润滑油＋稠化剂
润滑油的选择 固体润滑剂→石墨、ＭoS2、聚四氟乙稀
⑴ 转速高、压力小——粘度低 ⑵ 转速低、压力大——粘度高 ⑶ 高温度下工作（t＞60℃）——较高粘度
润滑脂的选择
要求不高、难经常供油或低速重载轴承 ⑴ 压力大、速度低——小针入度，反之选针入度大的 ⑵ 润滑脂滴点应高于轴承工作温度20－30℃，以免流失 ⑶ 在有水或潮湿场合，应选防水性的润滑脂
根据轴颈和轴瓦间的摩擦状态，滑动轴承的工 作状态分为非流体润滑状态（混合摩擦状态）和液 体润滑状态。
滑动轴承的特点
主要特点
工作平稳，无噪声；液体润滑时摩擦损失小
应用情况
工作转速特高、对轴的支承位置要求特别精确、 特重型轴承、大冲击和振动载荷、剖分式轴承、 径向尺寸小等
第三节
摩擦学基本知识 滑动轴承的特点
主要进行压强p、压强与速度乘积 pv 的验算
轴承承载面平均压强的验算
限制压力防止油膜破裂
p F p
A
Mpa
p F p
BD
径向轴承
p
4
F (D22 D12)
p
轴向轴承
轴承摩擦热效应的限制性验算
机械设计课件 滑动轴承学习课件
偏心距：e OO
偏心率：
e e Rr
表示偏心程度0 1
最小油膜厚度：
hmin e r r (1 )（χ↑→hmin↓）
保证流体动力润滑：
hmin Rz1 Rz2 [hmin ]
S hmin 2 ~ 3 Rz1 Rz2
Rz1、Rz2— 轴颈、轴瓦表面微观不平度的十点高度，m
2. 剖分式轴承 剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、轴承盖
螺柱等组成。
轴瓦是轴承直接和轴颈相接触的零件，常在轴瓦内表面 上贴附一层轴承衬。在轴瓦内壁不承担载荷的表面上开设油 沟，润滑油通过油孔和油沟流进轴承间隙。
R(球)
3.调心式滑动轴承
特点：轴瓦外表面做成球面形状，与轴承盖及轴承座的 球状内表面相配合，轴瓦可以自动调位以适应轴颈在轴弯 曲时所产生的偏斜。
X 0:
pdydz ( p p dx )dydz dxdz ( dy )dxdz 0
x
y
p
x y
由于：
u y
p x
2u y 2
二次积分
u
1
2
p x
y
2
C1y
C2
代入边界条件：y=0，u=v；y=h，u=0
流速方程：u v (h y ) 1 p (y h)y
h
2 x
pmax
盖
杯体 接头 油芯
20°
§5 非液体摩擦滑动轴承的计算
一、混合摩擦滑动轴承失效形式 胶合、磨损等 设计准则：至少保持在边界润滑状态， 即维持边界油膜不破裂。
计算方法：简化计算（条件性计算）
磨损
点蚀及金属剥落
二、向心轴承
1、限制轴承平均压强
p F p
机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文
第6页/共54页
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）
特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
注：调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
观看动画
第7页/共54页
二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
◆设计准则 ：维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容：限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式：
磨损胶合
第18页/共54页
§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件：径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
１．限制轴承的平均压强 p
2．工作平稳，噪音低；
3．结构简单，径向尺寸小。
第3页/共54页
§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。
－考虑油槽使承载面积减小的系数，其值＝0.85～0.95。
Z－止推环数。
滑动轴承的条件性计算
第21页/共54页
注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
2．限制 值
vm－止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）
特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
注：调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
观看动画
第7页/共54页
二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
◆设计准则 ：维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容：限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式：
磨损胶合
第18页/共54页
§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件：径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
１．限制轴承的平均压强 p
2．工作平稳，噪音低；
3．结构简单，径向尺寸小。
第3页/共54页
§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。
－考虑油槽使承载面积减小的系数，其值＝0.85～0.95。
Z－止推环数。
滑动轴承的条件性计算
第21页/共54页
注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
2．限制 值
vm－止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。
机械设计课件-滑动轴承
橡胶 多孔铁 (Fe 95%, Cu 2%,石墨和其 多孔质 它 3%） 金属材 料 多孔青铜
0．34 55（低速，间歇） 21（0.013m/s 4.8(0.51~0.76m/s) 2.1(0.76~1m/s) 27（低速，间歇） 14（0.013m/s 3.4(0.51~0.76m/s) 1.8(0.76~1m/s)
电侵蚀
气蚀
二、轴承材料 对 材 料 性 能 要 求 常 用 轴 承 材 料 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。 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。 金属材料 多孔质金属材料 非金属材料 特 点 应 用
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。
150 5 15 280 15 30 12 280 280
00
300 300
3
5
1
3 5
4 5
4 5
用于中速、中等载 荷的轴承，不易受显著 5 冲击。可作为锡锑轴承 合金的代替品。 用于中速、重载及 受变载荷的轴承 。 1 用于中速、中载的 轴承。 用于高速、重载轴 2 承，能承受变载荷冲击。 2 最宜用于润滑充分 的低速重载轴承。
酚醛树脂
非金属 材料
尼龙
14
3
90
碳-石墨
4
13
400
由棉织物、石棉等填料经酚醛树脂粘结而成。 抗咬合性好，强度、抗振性也极好，能耐酸碱， 导热性差，重载时需用水或油充分润滑，易膨胀， 轴承间隙宜取大些。 摩擦系数低，耐磨性好，无噪声。金属瓦上 覆以尼龙薄层，能受中等载荷。加入石墨、二硫 化钼等填料可提高其力学性能、刚性和耐磨性。 加入耐热成分的尼龙可提高工作温度。 有自润滑性及高的导磁性和导电性，耐蚀能 力强，常用于水泵和风动设备中的轴套。 橡胶能隔振、降低噪声、减小动载、补偿误 差。导热性差，需加强冷却，温度高易老化。常 用于有水、泥浆等的工业设备中。 具有成本低、含油量多、耐磨性好、强度高 等特点，应用很广。
最新a机械设计.滑动轴承解析课件ppt
润滑油沿油层垂直
方向的速度的变化率叫
做速度梯度，因此层与
层存在的液体内部摩擦
剪应力为：
du
dy
u为油层中任一点的速度，
du 是对应于一点的速度梯度； dy
是比例系数，即液体的动力粘度，简称粘度。
动力粘度的量纲是：力时间/长度2，国际单位 为：Ns/m2（Pas）动力粘度的物理单位是P（泊）或
cP（厘泊），1P=100cP。
在低速受冲击载荷作用的机器中，也采用滑动轴承，如水 泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等。
轴承工作时会产生摩擦磨损，下面介绍有关这方面的知识。
滑动轴承
滚动轴承
3、液体摩擦
当两摩擦表面间有充足的润滑油，并满足一定 的条件时，两摩擦表面完全被润滑油分隔开，形成
厚度达几十微米的压力油膜。这时只有液体之间的 摩擦，这种摩擦称为液体摩擦。
由于两摩擦表面被油隔开 而不直接接触，摩擦系数极小 （f0.001～0.01） 。可以显 著的减少摩擦和磨损。
重要轴承采用这种摩擦。
4. 混合摩擦（也称为非液体摩擦）
混合摩擦介于干摩擦、边界摩擦与液体摩擦之 间，在一般机器中最常见。
滑动轴承的摩擦特性曲线
由实验得到摩擦特性曲线：
图示的纵坐标表示摩 擦系数。横坐标表示轴承 特性数，其中n是轴的转 速；η是润滑剂的动力粘 度；p是轴承的压强。
扇形瓦块一般是6-12块。
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
根据轴承的工作情况，对轴瓦的材料要求如下： 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）要有足够的机械强度和可朔性。
但能同时满足上述要求的材料是很难找的，所 以较为常见的是采用两层不同的金属做成的轴瓦。 这两种金属在性能上取长补短。在工艺上通过浇注 或压合的方法，将0cP
《滑动轴承》课件
滑动轴承的材料选择
陶瓷材料
具有优异的耐磨和耐腐蚀性能，可 在高温和恶劣环境中使用。
聚四氟乙烯
金属材料
具有低摩擦系数和优良的自润滑性 能，在高速和高温环境下表现出色。
常见的金属滑动轴承材料包括铜合 金、铝合金和钢等，适用于各种工 作条件。
滑动轴承的工作原理
滑动轴承通过润滑剂形成润滑膜，减少摩擦，使轴承套和轴承座之间产生相 对滑动，将外力和负荷传递到润滑膜上。
《滑动轴承》PPT课件
本课件将介绍滑动轴承的定义、分类、特点、优点和缺点，以及应用领域、 材料选择、工作原理，摩擦学性能，磨损机理，寿命预测和故障诊断等内容。
滑动轴承的定义
滑动轴承是一种通过润滑剂形成润滑膜减少摩擦的机械元件。它由轴承套、 轴承座、润滑剂和密封件等组成。
滑动轴承的分类
1 按结构分类
2 按润滑方式分类
分为滑动面轴承和滚动体轴承，滑动面轴承可进 一步细分为径向和轴向滑动轴承。
分为液体润滑、固体润滑和气体润滑滑动轴承。
滑动轴承的特点
高承载能力
滑动轴承具有较大的接触面积和 承载能力，适用于高负荷和冲击 负荷条件下的工作。
摩擦系数低
由于润滑膜的存在，滑动轴承具 有较低的摩擦系数，能够减少能 量损耗和磨损。
滑动轴承的摩擦学性能
1 摩擦系数
2 温度特性
3 磨损机理
滑动轴承的摩擦系数取决于 材料、润滑方式和摩擦副表 面粗糙度等因素。
摩擦系数随温度的变化而变 化，需要在设计中考虑温度 因素。
磨损机理包括热磨损、疲劳 磨损和磨料磨损等，对滑动 轴承的寿命和性能有重要影 响。
滑动轴承的寿命预测
滑动轴承的寿命预测基于统计和试验数据，考虑负荷、转速、润滑条件和材料等因素，以估算其可靠运行的时间。
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2.由于它结构简单、制造容易、成本低，故被广泛应用与各种简 单机械中。
向心滑动轴承
推力滑动轴承
二、径向滑动轴承的结构
滑动轴承按其能够承受的载荷不同分为径向（向心）滑 动轴承、止推（推力）滑动轴承。
1.整体式
常见的径向滑动轴承结构有 整体式、剖分式和调心式。
整体式滑动轴承具有结构简 单、成本低、刚度大等优点， 但在装拆时需要轴承或轴作较 大的轴向移动，故装拆不便。 而且当轴颈与轴磨损后，无法 调整其间的间隙。所以这种结 构常用于轻载、不需经常装拆 且不重要的场合。
轴承座 基
本 组
轴套或轴瓦
成
联接螺栓
轴承座 轴承
轴承座
螺纹孔
油杯孔
整体轴套
2.剖分式
联接螺栓 轴承盖
螺纹孔 榫口
剖分式向心滑动轴承
油杯座孔
螺栓
螺母
套管 上轴瓦
轴承盖 下轴瓦
轴承座
特 点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。 应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的中分面也斜着 布置（通常倾斜45°），使中分面垂直于或接近垂直于载 荷。
ZSnSb11Cu（锡锑轴承合金），ZPbSb16Sn16Cu2(铅锑轴承合金)
优点 缺点
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
机械强度较差、价格贵
只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上
（二）青铜
优点
青铜强度高、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 ℃
§10-1 概 述
1.干摩擦 两摩擦面间无任何润滑剂→固体表面直接接触
→摩擦、磨损大→强烈温升→不允许→ｆ≈0.30～0.35
2.边界摩擦 两摩擦面由吸附着的很簿的边界膜隔开的摩擦
→ｆ≈0.1～0.3
3.液体摩擦 两摩擦面完全由液体隔开的摩擦→理想
→ｆ≈0.001～0.01
4.非液体摩擦 干、边界、液体摩擦并存→实际摩擦状态
教学重点:掌握剖分式向心滑动轴承和推力轴承的典型
结构特点; 轴瓦常用材料； 滑动轴承的失效形式及设计计算
教学难点：滑动轴承的失效形式及设计计算
轴承的功用 轴承的分类
支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度
减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
滚动轴承
优点多，应用广范
滑动轴承
用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合
第十章 滑动轴承
§10-1 概 述 §10-2 滑动轴承的结构，材料 §10-3 非液体摩擦滑动轴承的计算
§10-4 润滑剂和润滑装置
教学目标:了解摩擦状态的类型, 掌握剖分式向心滑动轴
承和推力轴承的典型结构特点;掌握轴瓦常用 材料;了解润滑剂的类型及性能指标；掌握非 液体摩擦滑动轴承的失效形式及设计计算。
v
v
v
§10-2 滑动轴承的结构材料
一、滑动轴承的应用
滑动轴承由于是面接触，在接触面之间有油膜减振，所以具有承 载能力大、抗振性能好、工作平稳、噪声小等特点。
1.在高速、高精度、重载和结构上要求剖分场合（如气轮机、内 燃机、高速高精度磨床、压缩机、轧钢机、化工机械等）滑动轴承 仍占有重要地位，是滚动轴承所不能完全代替的。
缺点 可塑性差、不易跑合、与之相配的轴颈必须淬硬
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
锡青铜 (ZCuSn5Pb5Zn5) 铅青铜 (ZCuPb3) 铝青铜 (ZCuAl10Fe3)
中速重载 中速中载 低速重载
（三）具有特殊性能的轴承材料
含油轴承 用粉末冶金(铜粉或铁粉与石墨压制成轴瓦)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
铸铁 用于不重要、低速轻载轴承
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
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
三、滑动轴承的材料
轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
故障原因 比率／％ 故障原因 比率／％
不干净 38.3 腐蚀 5.6
润滑油不足 11.1
制造精度低 5.5
安装误差 15.9 气蚀 2.8
三、推力滑动轴承的结构
推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
Fa
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Fa
Fa
Fa
空心式
单环式
多环式
空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。
单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用 于低速、轻载的场合。
多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。 由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。
3.自动调心式向心滑动轴承
轴瓦3和轴承座1及轴承盖2之间以球面形成配合，使得轴 瓦和轴相对于轴承座可在一定范围内摆动，从而避免安装误 差或轴的弯曲变形较大时，造成轴颈与轴瓦端部的局部接触 所引起的剧烈偏磨和发热。
结构：轴瓦瓦背制成凸球面 其支承面制成凹球面
特点：轴瓦能摆动，适应轴的变形
应用：球面加工不易，所以这种结构一 般只用在轴承的宽度和直径之比大， 即宽径比较大（B/D>1.5）的场合。 用于支承挠度较大或多支点的长轴。
对中不良 8.1
其它 6.7
超载 6.0
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：
1) 良好的减磨性和耐磨性;
轴承衬
2) 良好的导热性和抗胶粘性;
3) 良好的摩擦顺应性和嵌藏性；
4) 足够的机械强度和抗腐蚀性；
5) 良好的加工工艺性和经济性。
二、轴瓦的结构
按构造 分类
整体式 需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 对开式 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。
能同时满足上述要求的材料是难找的，但应根据具体情 况满足使用要求。较常见的是用两层不同金属做成的轴瓦， 两种金属在性能上取长补短。在工艺上可以用浇铸或压合的 方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层材料 通常称为轴承衬。
常见的轴瓦和轴承衬材料：
（一）轴承合金（白合金、巴氏合金） 含Sn、 Pb、 Sb、 Cu的合金
向心滑动轴承
推力滑动轴承
二、径向滑动轴承的结构
滑动轴承按其能够承受的载荷不同分为径向（向心）滑 动轴承、止推（推力）滑动轴承。
1.整体式
常见的径向滑动轴承结构有 整体式、剖分式和调心式。
整体式滑动轴承具有结构简 单、成本低、刚度大等优点， 但在装拆时需要轴承或轴作较 大的轴向移动，故装拆不便。 而且当轴颈与轴磨损后，无法 调整其间的间隙。所以这种结 构常用于轻载、不需经常装拆 且不重要的场合。
轴承座 基
本 组
轴套或轴瓦
成
联接螺栓
轴承座 轴承
轴承座
螺纹孔
油杯孔
整体轴套
2.剖分式
联接螺栓 轴承盖
螺纹孔 榫口
剖分式向心滑动轴承
油杯座孔
螺栓
螺母
套管 上轴瓦
轴承盖 下轴瓦
轴承座
特 点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。 应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的中分面也斜着 布置（通常倾斜45°），使中分面垂直于或接近垂直于载 荷。
ZSnSb11Cu（锡锑轴承合金），ZPbSb16Sn16Cu2(铅锑轴承合金)
优点 缺点
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
机械强度较差、价格贵
只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上
（二）青铜
优点
青铜强度高、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 ℃
§10-1 概 述
1.干摩擦 两摩擦面间无任何润滑剂→固体表面直接接触
→摩擦、磨损大→强烈温升→不允许→ｆ≈0.30～0.35
2.边界摩擦 两摩擦面由吸附着的很簿的边界膜隔开的摩擦
→ｆ≈0.1～0.3
3.液体摩擦 两摩擦面完全由液体隔开的摩擦→理想
→ｆ≈0.001～0.01
4.非液体摩擦 干、边界、液体摩擦并存→实际摩擦状态
教学重点:掌握剖分式向心滑动轴承和推力轴承的典型
结构特点; 轴瓦常用材料； 滑动轴承的失效形式及设计计算
教学难点：滑动轴承的失效形式及设计计算
轴承的功用 轴承的分类
支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度
减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
滚动轴承
优点多，应用广范
滑动轴承
用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合
第十章 滑动轴承
§10-1 概 述 §10-2 滑动轴承的结构，材料 §10-3 非液体摩擦滑动轴承的计算
§10-4 润滑剂和润滑装置
教学目标:了解摩擦状态的类型, 掌握剖分式向心滑动轴
承和推力轴承的典型结构特点;掌握轴瓦常用 材料;了解润滑剂的类型及性能指标；掌握非 液体摩擦滑动轴承的失效形式及设计计算。
v
v
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§10-2 滑动轴承的结构材料
一、滑动轴承的应用
滑动轴承由于是面接触，在接触面之间有油膜减振，所以具有承 载能力大、抗振性能好、工作平稳、噪声小等特点。
1.在高速、高精度、重载和结构上要求剖分场合（如气轮机、内 燃机、高速高精度磨床、压缩机、轧钢机、化工机械等）滑动轴承 仍占有重要地位，是滚动轴承所不能完全代替的。
缺点 可塑性差、不易跑合、与之相配的轴颈必须淬硬
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
锡青铜 (ZCuSn5Pb5Zn5) 铅青铜 (ZCuPb3) 铝青铜 (ZCuAl10Fe3)
中速重载 中速中载 低速重载
（三）具有特殊性能的轴承材料
含油轴承 用粉末冶金(铜粉或铁粉与石墨压制成轴瓦)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
铸铁 用于不重要、低速轻载轴承
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
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
三、滑动轴承的材料
轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
故障原因 比率／％ 故障原因 比率／％
不干净 38.3 腐蚀 5.6
润滑油不足 11.1
制造精度低 5.5
安装误差 15.9 气蚀 2.8
三、推力滑动轴承的结构
推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
Fa
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Fa
Fa
Fa
空心式
单环式
多环式
空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。
单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用 于低速、轻载的场合。
多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。 由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。
3.自动调心式向心滑动轴承
轴瓦3和轴承座1及轴承盖2之间以球面形成配合，使得轴 瓦和轴相对于轴承座可在一定范围内摆动，从而避免安装误 差或轴的弯曲变形较大时，造成轴颈与轴瓦端部的局部接触 所引起的剧烈偏磨和发热。
结构：轴瓦瓦背制成凸球面 其支承面制成凹球面
特点：轴瓦能摆动，适应轴的变形
应用：球面加工不易，所以这种结构一 般只用在轴承的宽度和直径之比大， 即宽径比较大（B/D>1.5）的场合。 用于支承挠度较大或多支点的长轴。
对中不良 8.1
其它 6.7
超载 6.0
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：
1) 良好的减磨性和耐磨性;
轴承衬
2) 良好的导热性和抗胶粘性;
3) 良好的摩擦顺应性和嵌藏性；
4) 足够的机械强度和抗腐蚀性；
5) 良好的加工工艺性和经济性。
二、轴瓦的结构
按构造 分类
整体式 需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 对开式 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。
能同时满足上述要求的材料是难找的，但应根据具体情 况满足使用要求。较常见的是用两层不同金属做成的轴瓦， 两种金属在性能上取长补短。在工艺上可以用浇铸或压合的 方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层材料 通常称为轴承衬。
常见的轴瓦和轴承衬材料：
（一）轴承合金（白合金、巴氏合金） 含Sn、 Pb、 Sb、 Cu的合金