滑动轴承教材教案
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《机械基础》教案课题第十二章轴承课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十二章。
要求学生理解机械基础的功用、结构,课标要求是掌握机械基础的作用。
选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》(第七版),学习内容是机械基础的内容和各项方法。
学情分析知识储备:对机械有着初步的了解。
能力水平:熟悉机械基础的发展史。
学习特点:学习、接受新知识能力较弱,尤其是理论性强的知识,不能充分利用课余时间学习。
学习目标知识目标:理解滚动轴承的基本知识。
能力目标:能够掌握滑动轴承的基本内容。
素质目标:1.认识到机械的重要性。
2.积极参与课堂,能够表达自己的观点和想法。
学习重难点教学重点:1. 滚动轴承的基本知识。
2.滑动轴承的基本内容。
教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备:教学课件学生准备:课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一:创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景,引导学生思考:轴承基本知识。
2.展示学习目标认识到轴承的重要性。
掌握轴承基本知识的具体内容。
1.阅读导入情景,思考教师提问,结合生活中的实际,认真回答。
2.查看并记住本节任务的学习目标。
1.通过情景问话,引出本课主题。
同时激发学习兴趣。
2.通过课件展示本节任务,让学生明确课堂任务。
活动二:调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力,使学生进入上课状态。
二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容,利用课件进行讲授,对比课件中的构造简图,对轴承基本知识有一个初步的了解。
轴承支承转动的轴及轴上零件,以保证轴的旋转精度,减少轴与轴座之间的摩擦和磨损滚动轴承滑动轴承12—1 滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1.滚动轴承的结构学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际,认真回答教师提出的问题。
乡宁职中高一年级机械基础教学设计课题滑动轴承的材料及轴瓦结构课型讲授课时2时间教师学习目标了解并掌握滑动轴承的材料及轴瓦结构学习重点滑动轴承的轴瓦结构学习难点滑动轴承的轴瓦结构教学方法讲授,问答教学用具多媒体,黑板导语设计滑动轴承虽然不是一种具体的轴承,但它是一类具有相似结构的轴承,它的相似性表现在什么地方的,我们来通过今天的学习来了解滑动轴承的结构和制造它们常用的材料。
教学流程滑动轴承的材料及轴瓦结构一、滑动轴承的材料滑动轴承的主要失效形式:磨损和胶合、疲劳破坏等所以对轴承材料的要求,主要就是考虑轴承的这些失效形式1、对轴承材料的要求1)良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性2)良好的顺应性,嵌入性和磨合性3)足够的强度和必要的塑性4)良好的耐腐蚀性、热化学性能(传热性和热膨胀性)和调滑性(对油的吸附能力)5)良好的工艺性和经济性等。
2、常用材料:金属材料;粉末冶金;非金属材料金属材料1)铸铁:灰铁;球铁(中有游离的石墨能有润滑作用)——性能较好,适于轻载、低速,不受冲击的场合。
2)轴承合金(又称巴氏合金或白合金)——由锡(Sn)、铜(Pb)、锑(Sb)、铜(Cu)等组成。
以锡或铅为基体(软)——其中含有锑锡(Sb-Sn)或铜锡(Cu-Sn)的硬晶粒。
硬晶粒起耐磨作用,软基体则增加材料的塑性特点:嵌入性、顺应性最好,抗胶合性好,但机械强度较低∴作为轴承衬浇注在软钢或青铜轴瓦的表面。
——价格较贵3)铜合金青铜基体:锡青铜——减摩、耐磨性最好,∴应用较广,强度比轴承合金高,适于重载、中速铅青铜——抗胶合能力强,适于高速、重载铝青铜——强度及硬度较高,抗胶合性差,适于低速、重载传动4)铝基合金——强度高、耐磨性、耐腐蚀和导热性好:低锡—用于高速中小功率柴油机轴承;高锡—用于高速大功率柴油机轴承。
可做成单金属轴瓦,也可做成双金属轴瓦的轴承衬,用钢作衬背。
多孔质金属材料(粉末冶金)——含油轴承它是利用铁或铜和石墨粉末、树脂混合经压型、烧结、整形、浸油而制成的,其特点是组织疏松多孔,孔隙中能大量吸收润滑油,∴称含油轴承,具有自润滑的性能。
板书设计或授课提纲
课堂教学安排
一、滑动轴承的类型和结构
根据滑动轴承承受载荷的方向,分为径向滑动轴承(主要承受径向载荷)、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承(同时承受径向和轴向载荷)。
1.整体式滑动轴承
整体式滑动轴承结构简单、紧凑,成本低。
但轴瓦磨损后,无法调整轴颈与轴承间的间隙,且安装时只能沿轴向安装,故一般用于低速、轻载及间歇工作的地方。
2.剖分式滑动轴承
剖分式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和连接螺栓等组成。
3.调心滑动轴承
如果轴颈较长(长径比L/d>1.5),或轴的刚性较小,不能保证两轴承孔轴线重合时,均会造成轴颈倾斜,使轴瓦边缘局部严重磨损。
同学们轴瓦具体长什么样子?大家一定非常好奇,让我们一起来看一则动画,在看的过程中大家仔细观察轴瓦有哪些类型。
二、轴瓦的结构与材料
1.轴瓦的结构
轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的部分。
轴瓦有整体式轴瓦和剖分式轴瓦两种。
球轴承滚子轴承
整体式轴瓦
2.轴瓦的材料
常用的轴瓦和轴承衬材料有锡锑轴承合金、铅锑轴承合金、锡青铜和铝青铜。
在特殊情况下轴瓦也可以用塑料、石墨、橡胶等非金属材料制成。
同学们滑动轴承在选用时我们需要考虑哪些因素呢?请大家分组讨论
三、滑动轴承的润滑
1.润滑剂及其选择
滑动轴承常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。
润滑油按轴颈圆周速度v和压强p,选择牌号。
润滑脂按轴颈圆周速度v、压强p和工作温度t,选择牌号。
2.润滑方式和润滑装置
(1)油润滑方式和润滑装置
(2)脂润滑方式简介
润滑脂的加脂方式有人工加脂和脂杯加脂。
机械基础电子教案8.1 滑动轴承【课程名称】滑动轴承【教材版本】栾学钢主编。
机械基础(多学时)。
北京:高等教育出版社,2010栾学钢主编。
机械基础(少学时)。
北京:高等教育出版社,2010【教学目标与要求】一.知识目标1.了解轴承的作用、分类及结构特点2.掌握滑动轴承的常用材料,轴瓦的结构。
二.能力目标1.能够掌握滑动轴承和滚动轴承的优点及应用场合。
2.能够正确安装和维护滑动轴承。
三.素质目标1.了解常用零件轴承的分类,滑动轴承和滚动轴承的特性。
2.懂得滑动轴承的作用。
四.教学要求1.了解轴承的功用、分类、特点。
2.熟悉滑动轴承和轴瓦的。
【教学重点】1.滑动轴承与滚动轴承的特点与应用场合。
2.掌握滑动轴承的。
【难点分析】1.滑动轴承与滚动轴承的使用场合。
2.轴瓦的结构。
【教学方法】讲练法,教具演示法,讲课中穿插讨论与提问。
【教学资源】1.机械基础网络课程。
北京:高等教育出版社,2010。
2.吴联兴主编。
机械基础练习册。
北京:高等教育出版社,2010。
【教学安排】2学时(90分钟)【教学过程】一.作业讲评(5分钟)根据轴类零件学生作业完成中存在问题进行讲评,注意强调独立完成,切勿抄袭。
重点表扬独立思考完成作业的少部分同学,即使做得不准确或不对,也应给予提倡。
二.导入新课(5分钟)轴要正常工作,必须将它支承起来,还要保证轴能在支承件上正常转动,这个零件就是轴承。
轴与轴承之间的相对转动,从接触面的摩擦状态来分可以分成滚动摩擦和滑动摩擦,因此把轴承分成了滑动轴承和滚动轴承。
众所周知,滚动摩擦的摩擦系数比滑动摩擦的摩擦系数小,那为什么滑动轴承在工业上还有一定的用途呢?只要能存在的东西,必定有市场,就会有存在的道理。
这也是我们研究学习的地方。
三.新课教学首先用实物让学生认识滚动轴承和滑动轴承,有感性的认识,结合举出实例。
可以从实物结构讲起。
1.滑动轴承在结构上可以看出轴与轴承之间是滑动摩擦,为了减少摩擦,采用了以下三种方法:(1)轴承表面上安装轴瓦以减少摩擦,一般选用青铜。
滑动轴承课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解滑动轴承的基本概念、结构组成和工作原理;2. 学生掌握滑动轴承的类型、特点及其在机械设备中的应用;3. 学生了解滑动轴承的设计原则和步骤,能运用相关公式进行简单计算。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析滑动轴承在实际工程中的应用,具备一定的实际问题解决能力;2. 学生通过课程学习,掌握滑动轴承的安装、使用和维护方法,提高实际操作能力;3. 学生能够运用所学知识,对滑动轴承进行初步的设计和优化,提高创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对机械工程学科的兴趣和热情,增强学习动力;2. 学生通过团队合作完成课程任务,培养团队协作精神和沟通能力;3. 学生了解滑动轴承在国民经济和工程技术领域的重要作用,增强社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为机械工程学科的基础课程,旨在让学生掌握滑动轴承的基本知识、设计方法和应用技能。
学生特点:学生为高中二年级学生,已具备一定的物理和数学基础,对机械工程有一定了解,但缺乏实际操作经验。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和问题解决能力,同时关注学生的情感态度和价值观培养。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 滑动轴承的基本概念与结构- 滑动轴承的定义、作用及分类- 滑动轴承的典型结构及组成部分- 滑动轴承的材料及性能要求2. 滑动轴承的工作原理与性能- 滑动轴承的工作原理- 滑动轴承的性能指标及影响因素- 滑动轴承的摩擦、磨损与润滑3. 滑动轴承的设计原则与方法- 滑动轴承设计的基本原则- 滑动轴承设计的主要步骤- 滑动轴承设计的相关公式及计算方法4. 滑动轴承的应用与维护- 滑动轴承在机械设备中的应用实例- 滑动轴承的安装、使用和维护方法- 滑动轴承故障分析及排除方法5. 滑动轴承的设计实例与优化- 简单滑动轴承设计实例分析- 滑动轴承结构优化方法- 滑动轴承设计中的创新思维与实践教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号:备课组别机械上课日期主备教师授课教师课题:§12-2 滑动轴承教学目标1.熟悉滑动轴承的组成、结构形式、特点;2. 滑动轴承的润滑;重点熟悉滑动轴承的组成、结构形式、特点;难点熟悉滑动轴承的组成、结构形式、特点;教法讨论、讲授和练习;教学设备多媒体、PPT;教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容一、组织教学安定课堂秩序讲评作业、复习上讲内容。
二、讲授新课(一)滑动轴承的结构特点滑动轴承是一种滑动摩擦的轴承。
由轴承座、轴瓦或轴套组成。
装有轴瓦或轴套的壳体称为轴承座。
按承受载荷的方向分为径向滑动轴承、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承。
如表所示。
径向滑动轴承教学内容止推滑动轴承(二)轴瓦的结构及材料1)轴瓦的结构a.整体式轴瓦b.对开式轴瓦2)轴瓦的材料常用的轴瓦材料有轴承合金、铜合金、铸铁及非金属材料、粉末冶金材料等。
(三)滑动轴承的润滑1)间歇润滑教学内容a.针阀式油杯用于润滑油润滑。
手柄置于垂直位置,针阀上升,油孔打开供油;手柄置于水平位置,针阀降回原位,停止供油.如下图示:b. 旋套式油杯用于润滑油润滑。
转动旋套,使旋套孔与杯体注油孔对正时可用油壶或油枪注油。
不注油时,旋套壁遮挡杯体注油孔。
c.压配式油杯d.旋盖式油杯教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容三、课堂小结四、布置作业习题册72-73板书设计教后札记教研组长签字检查日期。
滑动轴承教案教案标题:探索滑动轴承的原理和应用教学目标:1. 了解滑动轴承的基本原理和工作机制。
2. 掌握滑动轴承的分类和应用领域。
3. 能够识别滑动轴承的主要故障和维护方法。
4. 培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教学内容:1. 滑动轴承的定义和概述。
2. 滑动轴承的基本原理和工作机制。
3. 主要滑动轴承分类及其应用领域。
4. 滑动轴承常见故障和维护方法。
教学过程:一、导入(5分钟)通过展示一些与滑动轴承相关的实物或图片,引起学生的兴趣,并与学生讨论相关的日常应用。
二、知识讲解与探索(20分钟)1. 讲解滑动轴承的定义和概述,引导学生理解滑动轴承的基本概念。
2. 介绍滑动轴承的基本原理和工作机制,引导学生分析滑动轴承的工作过程。
3. 分类讲解主要滑动轴承及其应用领域。
通过实例和案例,让学生对不同类型的滑动轴承有更深入的了解。
三、案例分析与分享(15分钟)1. 提供几个滑动轴承的应用案例,让学生观察并讨论滑动轴承在实际应用中的作用和意义。
2. 引导学生分析案例中可能出现的故障和原因,讨论维护方法和可能的改进方案。
四、小组探究活动(20分钟)1. 将学生分成小组,每个小组选择一个特定的滑动轴承应用领域进行深入研究。
2. 要求学生探究该领域中滑动轴承的具体应用情况,并分析可能遇到的问题和解决方案。
3. 每个小组向全班展示他们的研究成果,并与其他小组进行交流和讨论。
五、总结与评价(10分钟)对滑动轴承的基本原理、分类和应用进行总结,并帮助学生回顾与巩固所学知识。
教师可以提出几个评价问题,让学生回答并进行讨论。
六、作业布置(5分钟)布置相关的练习作业,要求学生总结一个滑动轴承在日常生活中的应用案例,并描述其工作原理和可能的故障及解决方法。
教学资源:1. 滑动轴承的实物或图片。
2. 相关教学PPT或课件。
3. 滑动轴承应用案例及故障分析材料。
评估方式:1. 学生的课堂参与度和表现。
2. 小组探究活动的研究成果展示。
滑动轴承单元一概述滑动轴承(sliding bearing),在滑动摩擦下工作的轴承。
滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。
在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。
但起动摩擦阻力较大。
轴被轴承支承的部分称为轴颈,与轴颈相配的零件称为轴瓦。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。
轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
常用的滑动轴承材料有轴承合金(又叫巴氏合金或白合金)、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨,聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚甲醛(POM)、等。
滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下,或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部二滑动轴承的分类滑动轴承种类很多。
①按能承受载荷的方向可分为径向(向心)滑动轴承和推力(轴向)滑动轴承两类。
②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。
③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。
④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。
⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。
三滑动轴承的轴瓦结构和轴承材料轴瓦分为剖分式和整体式结构。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质,常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料,通常称为轴承衬,所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦。
轴承材料轴瓦或轴承是滑动轴承的重要零件,轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。
由于轴瓦或轴承衬与轴颈直接接触,一般轴颈部分比较耐磨,因此轴瓦的主要失效形式是磨损。
轴瓦的磨损与轴颈的材料、轴瓦自身材料、润滑剂和润滑状态直接相关,选择轴瓦材料应综合考虑这些因素,以提高滑动轴承的使用寿命和工作性能。
轴承的材料有1)金属材料,如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等;2)多孔质金属材料(粉末冶金材料);3)非金属材料。
第12章滑动轴承轴承是机器仪器和器械中的重要支承零件,其主要作用是支承转动(或摆动)的运动部件(转轴,心轴等),保证轴和轴上传动件的回转精度,减少摩擦和磨损,并承受载荷。
轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
仅在滑动摩擦下运转的轴承称为滑动轴承。
滚动轴承的摩擦阻力较小,机械效率较高,润滑和维护方便,并且已经标准化,在机械中应用广泛,但它的径向尺寸、振动和噪声较大。
滑动轴承除了在简单和成本要求低的场合使用外,主要用于滚动轴承难以满足支承要求的场合——高速度、高精度、大冲击、长寿命,例如发电机组、内燃机组、陀螺仪、高速高精度机床和航空航天设备等。
如图12-1所示。
图12-1 广东玉柴发动机组本章知识要点(1)了解滑动轴承的润滑与摩擦状态。
(2)熟悉滑动轴承的主要结构型式、轴瓦及轴承材料。
(3)了解润滑剂和润滑装置。
兴趣实践拆装整体式、剖分式滑动轴承,掌握其结构上的异同和特殊性,注意滑动轴承的运动及润滑情况。
探索思考针对不同的工作情况,怎样选择合适类型的滑动轴承?预习准备请预先复习以前学过的滚动轴承的相关知识,了解滚动轴承与滑动轴承在结构和使用场合的异同点。
12.1认识滑动轴承在工业生产中,虽然滚动轴承被广泛采用,但在许多的情况下必须采用滑动轴承。
这是因为滑动轴承具有滚动轴承所不能代替的特点。
其具体优点有:滑动轴承具有工作平稳、可靠,结构简单、尺寸小、精度高,振动小、噪声比滚动轴承低,可以承受重载等优点,在保证液体润滑而非干摩擦的条件下,可以长期在设计转速下运行,所以滑动轴承在工程机械上得到了广泛的应用。
12.1.1 滑动轴承的分类滑动轴承的分类方法很多,但依据其载荷和结构形式分类的方式较为多用。
按所承受载荷的方向可以分为:承受径向载荷的径向滑动轴承(图12-2),承受轴向载荷的止推轴承(图12-3)和承受径向、轴向联合载荷的径向止推滑动轴承。
图12-2 径向滑动轴承图12-3 止推轴承按滑动轴承是否可以剖分又可以分为整体式(图12-4(a))和剖分式(图12-4(b))。
整体式滑动轴承构造简单,常用于低速、载荷较小的间歇工作机器上,而且轴只能从轴的端部装入。
剖分式滑动轴承的轴瓦一般是对开式,当它的轴瓦磨损后可以通过适当地调整垫片或对其分合面进行刮削、研磨来调整轴与孔的间隙,应用较广。
图12-4 整体式和剖分式滑动轴承结构另外,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)和流体静力润滑轴承(简称静压轴承)。
(1)动压轴承:这种轴承依靠轴颈(或止推盘)本身的旋转,把润滑油带入轴颈(或止推盘)与轴瓦之间,形成楔状油膜,受到负荷的挤压建立起油膜压力以承受载荷,由于轴颈与轴瓦之间被一层油膜完全隔开,油膜有足够的压力平衡外载荷,轴颈与轴瓦完全被油膜隔开,处于液体润滑状态中。
如单油楔轴承结构,适应于载荷方向基本固定的场合。
多油楔轴承结构较复杂,能满足变方向载荷和高速回转的要求。
动压轴承还有径向、推力和径向推力之分,以及固定瓦和可倾瓦之分。
(2)静压轴承:轴颈与轴承被外界供给的一定压力的承载油膜完全隔开,油膜的形成不受相对滑动速度的限制,在各种速度(包括速度为零)下均有较大承载能力。
轴的稳定性好,可满足轴的高度平稳回转要求,摩擦系数小,机械效率高。
但需要一套复杂的供油系统,多用于各种机床。
12.1.2 止推轴承推力滑动轴承仅能承受轴向载荷,由轴承座和止推轴颈等组成。
固定式推力滑动轴承常用的结构形式及尺寸如图12-5所示。
实心式接触面上的压强分布不均匀,靠近边缘部分磨损较快,很少使用;空心式接触面积减小,润滑条件改善,避免了磨报不均;单环式推力轴承,止推面可以利用轴的端面或轴环端面,也可在轴的中段做出凸肩或装上推力圆盘,结构简单,常用于低速轻载的场合;多环式采用多个环承担载荷,提高了承载能力,还可以承受双方向上的轴向载荷,但各环承载能力大小不等,环数不能太多(a)实心式(b)空心式(c)单环式(d)多环式图12-5 固定式推力滑动轴承可倾式推力滑动轴承如图12-6所示,轴颈端面仍为一平面,轴承是由20-30个扇形块支承在球面或圆柱上,扇形块为钢板,滑动表面覆以轴承衬材料.轴承工作时,扇形块可以自动调位,以适应不同的工作条件。
若扇形块固定,则成为固定式推力轴承。
图12-6 可倾瓦推力滑动轴承12.2轴瓦的材料和结构12.2.1 轴瓦的材料滑动轴承的材料主要是指轴瓦(套)材料。
对滑动轴承材料的主要要求有:应具有良好的减磨和耐磨性;良好的承载性能和抗疲劳性能,故有时要采用多层或组合结构加以保障;良好的顺应性和嵌藏性,这样能避免表面间的卡死和划伤;在可能产生胶合的场合,选用具有抗胶合性的材料;具有良好的加工工艺性与经济性。
滑动轴承的常用材料主要有金属材料、粉末冶金材料和非金属材料三大类。
金属材料又主要有轴承合金、青铜和铸铁。
1.轴承合金又称巴氏合金。
它以锡(Sn)或铅(Pb)作软基体,内悬浮锑锡(Sb-Sn)及铜锡(Cu-Sn)的硬晶粒。
硬晶粒起抗磨作用,软基体则增加材料的塑性。
硬晶粒受重载时回嵌陷到软基体里,而使承载面积增大。
轴承合金的嵌藏性和顺应性最好,易跑合,且不易与轴颈胶合。
但其机械强度低,价格也贵,不能单独制作轴瓦,只能用作轴承衬材料。
按基体材料的不同, 分为锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两类。
锡锑轴承合金摩擦系数小、抗胶合、易跑合、耐腐蚀,用于高速、重载场合,是一种很好的轴承材料,但价格较高;铅锑轴承合金各种性能与锡锑轴承合金接近,且价格低一些,但不适合于有冲击载荷的场合,一般用于中速、中载的轴承。
2.铸铁主要是灰铸铁和耐磨铸铁。
铸铁类材料的塑性和跑合性差,但价格低廉,适于低速、轻载的不重要场合的轴承。
3.青铜主要有锡青铜、铅青铜和铝青铜。
青铜类材料强度高、耐磨和导热性好,但跑合性略差。
锡青铜和铅青铜适于中速、重载轴承,铝青铜适于低速、重载轴承。
4.粉末冶金材料由金属粉末和石墨高温烧结成型,是一种多孔结构金属合金材料。
使用前将轴瓦在润滑剂中浸泡,则各微小孔中充满润滑剂,工作时由于轴颈转动的抽吸和轴瓦自身的热胀作用,使润滑剂流出而实现润滑。
停车后润滑剂又被吸回孔中。
主要用于轻载、低速且不易经常添加润滑剂的场合。
5.非金属材料主要是塑料、橡胶、石墨、尼龙等材料以及一些合成材料,成本低,对润滑无要求,易成型,抗振动。
在家电、轻工、玩具、小型食品机械中使用较为广泛。
12.2.2 轴瓦的结构轴瓦是轴承的重要构件之一,轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分,非常光滑,一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成,在特殊情况下,可以用木材、塑料或橡皮制成。
也叫“轴衬”,形状为瓦状的半圆柱面。
滑动轴承工作时,轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。
如果由于润滑不良,轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦,摩擦会产生很高的温度,虽然轴瓦是由于特殊的耐高温合金材料制成,但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将器烧坏。
轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质或黏度异常等因素造成烧瓦。
烧瓦后滑动轴承就损坏了。
因此其结构的合理性对轴承性能有直接的影响。
一般情况下,按照轴瓦的结构形式,轴瓦的结构形式有整体式和剖分式两种。
整体式轴瓦通常称为轴套,如图12-7所示。
轴套又分为光滑轴套(一般不带油沟)和带纵向油槽的轴套两种。
光滑轴套的构造简单,用子轻载、低速或不经常转动和不重要的场合;带纵向汕槽的轴套,便于向丁作面供油,故应用比较广泛。
剖分式轴瓦由上、下两轴瓦组成通常,下轴瓦承载载荷,上轴瓦不承受载荷上轴瓦开有油沟和油孔,润滑油由油孔输人后,经油沟分布到整个轴瓦表面上。
如图12-8所示。
油孔和汕沟的开设原则是:①轴向油沟应较轴承宽度稍短,以免油从油沟端部大量流失;②油沟的形状和位置影响轴承中油膜压力分布情况,当宽度相同时,设有周向油沟轴承的承载能力低于设有轴向油沟的轴承;③润滑油应该自油膜压力最小的地方输人,油沟不应该开在油膜承载区内,否则会降低油膜的承载能力。
图12-7 整体式轴瓦图12-8 剖分式轴瓦轴瓦可以由一种材料制成,也可以在高强度材料的轴瓦基体上浇注一层或两层轴承合金作为轴承衬,称为双金属轴瓦或三金属轴瓦。
为了使轴承衬与轴瓦基体结合牢固,可在轴瓦基体内表面或侧面制出沟槽,如图12-9所示。
图12-9瓦背内壁沟槽为了使润滑油能均匀流到轴瓦的整个工作表面上,轴瓦上要开出油孔和油沟,一般油孔和油沟应开在非承载区,以保证承载区油膜的连续性。
图12-10所示为几种常见的油沟形式。
图12-10油沟形式(非承载区)12.3非流体摩擦滑动轴承的计算当滑动轴承中润滑剂缺乏或形成流体动压润滑初期润滑不良时,其摩擦表面不能被润滑油完全隔开,存在局部金属表面的直接接触,轴承只能在混合摩擦或边界摩擦下状态工作,称为非液体摩擦滑动轴承其结构简单、成本低,但摩擦磨损大、效率低,主要用于工作可靠性要求不高、转速较低、间隙工作和难y}维护等条件下工作的轴承。
这类轴承主要失效形式是磨损和胶合,其次是表面压溃和点蚀。
因此,这类轴承的设计准则是:以维护边界油膜不遭破坏为最低要求,并尽量减少轴承材料的磨损。
由于促使边界油膜破坏的因素较复杂,尚未完全被人们掌握,因此目前采用的计算方法具有一定的间接性和条件性实践证明,若能限制压力和压力与速度的乘积不超过许用值.是能够保证轴承很好地工作。
12.3.1 径向轴承设计计算时一般已知轴承的载荷转速及轴的直径,然后选定宽径比B/d值。
推荐取0.5-1.5的宽径比,这样就可以确定出轴承的宽度B的值。
然后对轴承进行以下验算。
1、验算轴承平均压力p.验算轴承工作摩擦表面的压强p,以控制磨损:由于压强p是影响磨损的主要因素,对于滑动速度较低的轴承,验算轴承的这一项参数就可以。
如图12-11所示。
601000dnBd π⨯推力滑动轴承的承载情况如图12-12所示。
在润滑油黏度保持不变的情况下,轴颈的动态平衡位置与它的外载荷和转速有关。
12.4.3. 径向滑动轴承的几何关系和承载量系数如图12-15所示为轴承工作时轴径的位置,轴承和轴径的连心线OO1与外载荷Fϕ,轴承孔和轴颈直径分别用D与d表示。
的方向形成一偏位角a图12-15径向滑动轴承的几何参数和油压分布(1)直径间隙∆:∆=-(12-7)D d(2)半径间隙δ:δ=-=∆(12-8)/2R r12.4.4.最小油膜厚度为了建立滑动轴承完全的液体润滑,必须使最小油膜厚度min h 满足:min 12()Z Z h k R R ≥+ (12-13)式中:k —安全系数,一般取k = 1.5-2;1Z R —轴颈表面粗糙度的十点平均高度; 1Z R —轴瓦表面粗糙度的十点平均高度。
流体摩擦动压径向滑动轴承的计算还涉及到一些其他的方面,比如,轴承的热平衡计算,这里不再详细叙述。