第12章滑动轴承
轴承是用来支承轴及轴上零件、保持轴的旋转精度和减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。轴承一般分为两大类：滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承有着一系列优点，在一般机器中获得了广泛应用。但是在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承就体现出它的优异性能。因而在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。此外，在低速而带有冲击的机器中，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也采用滑动轴承。
12.1 滑动轴承的类型与结构
12.1.1 滑动轴承的类型
1．按工作表面的摩擦状态分
（1）液体摩擦滑动轴承（图12.1a）
在液体摩擦滑动轴承中，轴颈和轴承的工作表面被一层润滑油膜隔开。由于两零件表面没有直接接触，轴承的阻力只是润滑油分子间的内摩擦，所以摩擦系数很小，一般仅为0.001~0.008。这种轴承的寿命长、效率高，但要求制造精度高，并需在一定条件下才能实现液体摩擦。
（a）液体摩擦（b）非液体摩擦
图12.1 滑动轴承的摩擦状态
（2）非液体摩擦滑动轴承（图12.1b）
非液体摩擦滑动轴承的轴颈和轴承的工作表面之间虽有润滑油存在，但在表面局部凸起部分还有金属的直接接触，因此摩擦系数较大，一般为0. 1~0.3，容易磨损，但由于其结构简单，对制造精度和工作条件要求不高，故在机械中应用较广。本章主要介绍非液体摩擦滑动轴承。
2．按承受载荷的方向分
（1）径向滑动轴承（图12.2a），这种轴承又称向心滑动轴承，主要承受径向载荷。
（2）止推滑动轴承（图12.2b），只能承受轴向载荷。
（a）（b）
图12.2 滑动轴承
12.1.2 滑动轴承的结构
1．径向滑动轴承
（1）整体式径向滑动轴承.
图12.3所示是整体式径向滑动轴承。它由轴承座，整体轴瓦和紧定螺钉组成。轴承座上面有安装润滑油杯的螺纹孔。在轴瓦上有油孔，为了使润滑油能均匀分布在整个轴颈上，在轴瓦的内表面上开有油沟。
整体式滑动轴承的优点是结构简单、成本低廉。缺点是轴瓦磨损后，轴承间隙过大时无法调整。另外，只能从轴颈端部进行装拆。整体式滑动轴承多用在低速、轻载的机械设备中。
图12.3 整体式径向滑动轴承
（2）对开式径向滑动轴承
图12.4所示为对开式径向滑动轴承，因为装拆方便而应用广泛。它是由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和连接螺栓组成。为了安装时容易对中和防止横向错动，在轴承盖和轴承座的剖分面上做成阶梯形，在剖分面间配置调整垫片，当轴瓦磨损后可减少垫片厚度以调整间隙。轴承盖应适当压紧轴瓦，使轴瓦不能在轴承孔中转动。轴承盖上制有螺纹孔，以便安装油杯或油管。剖分轴瓦由上、下轴瓦组成。上轴瓦顶部开有油孔，以便进入润滑油。
图12.4 对开式径向滑动轴承
当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承剖分面常为水平方向。若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的剖分面也斜着布置（通常倾斜45 ），使剖分平面垂直于或接近垂直于载荷方向（图
12.5）。
图12.5斜开径向轴承
（3）其他径向滑动轴承
径向滑动轴承的类型很多，例如尚有轴承间隙可调节的滑动轴承（图12.6），轴瓦外表面为球面的自位轴承（图12.7）等。
图12.6间隙可调滑动轴承
图12.7 自位轴承
轴瓦是滑动轴承中的重要零件。径向滑动轴承的轴瓦内孔为圆柱形。若载荷方向向下，则下轴瓦为承载区，上轴瓦为非承载区。润滑油应由非承载区引入，所以在顶部开进油孔。
在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵向、斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均布在整个轴颈上。油沟的形式很多，如图12.8所示。一般油沟离端面保持一定距离，防止润滑油从端部大量流失。
图12.8轴瓦上的油沟
图12.9所示为润滑油从两侧导入的结构，常用于大型的液体润滑滑动轴承中。一侧油进入后被旋转着的轴颈带入楔形间隙中形成动压油膜，另一侧油进入后覆盖在轴颈上半部，起着冷却作用，最后油从轴承的两端泄出。图12.10所示的轴瓦两侧面镗有油室，这种结构可以使润滑油能顺利地进入轴瓦轴颈的间隙。
图12.9轴瓦上的润滑油导入结构
图12.10 轴瓦上的油槽
轴瓦宽度与轴颈直径之比B/d称为宽径比，它是径向滑动轴承中的重要参数之一。对于液体摩擦的滑动轴承，常取B/d=0.5~1，对于非液体摩擦的滑动轴承，常取B/d=0.8~1.5，有时可以更大些。
2．止推滑动轴承
轴上的轴向力应采用止推轴承来承受。止推面可以利用轴的端面，或在轴的中段做出凸肩或装上止推圆盘，如图12.11。
图12.11 固定瓦止推轴承
一般需沿轴承止推面开出多块扇形面积楔形间隙。如图12.12所示的固定瓦动压止推轴承，其楔形的倾斜角固定不变，在楔形顶部留出平台，用来承受停车后的轴向载荷。图12.12a 的轴瓦只能用于单向旋转；图12.12b的轴瓦可用于双向旋转。
（a）（b）
图12.12 固定瓦动压止推轴承
图12.13为可倾式止推轴承，其扇形瓦块的倾斜角能随载荷的改变而自行调整，因此性能较为优越。图12.13a由铰支调节瓦块倾角，图12.13b则靠瓦块的弹性变形来调节。可倾瓦的块数一般为6~12，图12.14为扇形块的放大图。
图12.13可倾瓦止推轴承
图12.14可倾瓦止推轴承扇形瓦块结构
12.2 滑动轴承材料及润滑
12.2.1 轴承盖和轴承座的材料
轴承盖和轴承座一般不与轴颈直接接触，主要起支承轴瓦的作用，常用灰铸铁制造，如HT150。当载荷较大及有冲击载荷时，用铸钢制造。
12.2.2 轴瓦材料
根据轴承的工作情况，要求轴瓦材料具备以下性能：①摩擦系数小；②导热性好，热膨胀系数小；③耐磨、耐蚀、抗胶合能力强；④要有足够的机械强度和可塑性。
能同时满足上述要求的材料是很难找的，但应根据具体情况满足主要使用要求。较常见
的是做成双层金属的轴瓦，以便性能上取长补短。在工艺上可以用浇铸或压合方法，将薄层
