第八章轴承

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第八章轴承
一、判断题
1. 对开式径向滑动轴承磨损后，可以取出一些调整垫片，使轴颈与轴瓦间保持要求的间隙。

（√）
2. 滑动轴承与滚动轴承相比有抗冲击性能好、噪音小和优点。

（√）
3. 非液体摩擦滑动轴承限制PV值可限制轴承温升。

（√）
4. 推力滚动轴承主要承受径向载荷。

（×）
5. 结构尺寸相同时，球轴承与滚子轴承相比，后者的承载能力和耐冲击能力较强。

（√）
6. 与滚子轴承相比，球轴承通常用在转速高、载荷稳而小的场合。

（√）
7. 深沟球轴承既能承受径向载荷，又能承受部分轴向载荷。

（√）
8. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。

( ×)
9. 一般应使轴颈的耐磨性和硬度大于轴瓦。

( √ )
10. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。

( √ )
11. 对载荷小，而工作平稳的轴可选用球轴承。

( √ )
12. 型号为203的滚动轴承的内径是15mm。

（×）
二、选择题
1. 在轴瓦内表面开油槽的不正确做法是（ D ）
A、油槽不开通
B、油槽长度取轴瓦轴向宽度的80%
C、油槽与油孔相通
D、油槽开在轴瓦承受载荷的位置
2. 在非液体摩擦滑动轴承的设计中，限制pv值的主要目的是（ A ）。

A、避免轴承因过热而胶合
B、避免轴承过度磨损
C、避免轴承因过热而产生塑性变形
D、避免轴承因发热而上卡死
3. 整体式滑动轴承（ A ）。

A、结构简单，制造成本低
B、装拆方便
C、磨损后可调整
D、比对开式滑动轴承应用广泛
4. 载荷小而平稳，仅受径向载荷，转速高时应选用（ D ）。

A、圆柱滚子轴承
B、圆锥滚子轴承
C、角接触球轴承
D、深沟球轴承或调心球轴承
5. 当滚动轴承同时承受较大径向力和轴向力，转速较低且轴的刚度较大时使用（ D ）较为适宜。

A、向心球轴承
B、角接触向心球轴承
C、圆柱滚子轴承
D、圆锥滚子轴承
6. 代号为206的流动轴承，其轴承内径为（ C ）
A、6
B、60
C、30
D、20
7. 有一轴承同时承受轴向载荷与径向载，且轴向载荷约是径向载荷的二倍，宜选用（ C ）。

A、向心轴承
B、推力轴承
C、向心推力轴承
D、球轴承
8．润滑油与温度的关系是（ C ）
A．与温度无关
B．温度升高，粘度变大；温度降低，粘度变小
C．温度升高，粘度变小，温度降低，粘度变大
三、填空题
1. 按工作表面摩擦性质不同，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。

2. 根据所受载荷的方向不同，滑动轴承有径向滑动轴承、止推滑动轴承形式。

3. 剖分式滑动轴承轴瓦磨损以后轴承间隙可以调整，且装拆方便。

4. 轴承常用的润滑剂有润滑油、润滑脂。

5. 选择润滑油的一般原则是：轴承的载荷大、轴颈的圆周速度低和工作温度高时，选用粘度在的润滑油。

6. 滚动轴承主要由外圈、内圈、滚动体和保持架等组成。

7. 滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成。

其中基本代号是轴承代号的基础，它由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。

8. 向心推力轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷。

9. 角接触球轴承7208C的内径为 40 mm。

滑动轴承

第八章滑动轴承8.1 重点、难点分析本章的重点内容是滑动轴承轴瓦的材料及选用原则；非液体摩擦滑动轴承的设计准则及设计计算；液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算。

难点是液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算及参数选择。

8.1.1 轴瓦材料及其应用对轴瓦材料性能的要求：具有良好的减摩性、耐磨性和咬粘性；具有良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性；具有足够的强度和抗腐蚀的能力和良好的导热性、工艺性、经济性等。

常用轴瓦材料：金属材料、多孔质金属材料和非金属材料。

其中常用的金属材料为轴承合金、铜合金、铸铁等。

8.1.2 非液体摩擦滑动轴承的设计计算对于工作要求不高、转速较低、载荷不大、难于维护等条件下的工作的滑动轴承，往往设计成非液体摩擦滑动轴承。

这些轴承常采用润滑脂、油绳或滴油润滑，由于轴承得不到足够的润滑剂，故无法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。

非液体摩擦轴承的承载能力和使用寿命取决于轴承材料的减摩耐磨性、机械强度以及边界膜的强度。

这种轴承的主要失效形式是磨料磨损和胶合；在变载荷作用下，轴承还可能发生疲劳破坏。

因此，非液体摩擦滑动轴承可靠工作的最低要求是确保边界润滑油膜不遭到破坏。

为了保证这个条件，设计计算准则必须要求：p≤[p]，pv≤[pv]，v≤[v]限制轴承的压强p，是为了保证润滑油不被过大的压力挤出，使轴瓦产生过度磨损；限制轴承的pv值，是为了限制轴承的温升，从而保证油膜不破裂，因为pv值是与摩擦功率损耗成正比的；在p及pv值经验算都符合要求的情况下，由于轴发生弯曲或不同心等引起轴承边缘局部压强相当高，当滑动速度高时，局部区域的pv值可能超出许用值，所以在p较小的情况下还应该限制轴颈的圆周速度v。

8.1.3液体动力润滑径向滑动轴承设计计算液体动力润滑的基本方程和形成液体动力润滑（即形成动压油膜）的条件已在第一章给出，这里不再累述。

1．径向滑动轴承形成动压油膜的过程径向滑动轴承形成动压油膜的过程可分为三个阶段：（1）起动前阶段，见图8-1a；（2）起动阶段，见图8-1b；（3）液体动力润滑阶段，见图8-1c；图8-1 径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程对于这一形成过程应掌握如下要点：（1）从轴颈开始转动到轴颈中心达到静态平衡点的过程分析；（2）在给定载荷、轴颈转动方向及偏心距e的大小时，如何确定轴颈的平衡位置；（3）确定轴颈平衡位置后，油膜压力分布的大致情况以及最小油膜厚度h min的位置；（4）影响轴颈静态平衡点位置的主要因素有外载荷F，润滑油粘度η和轴颈转速n。

机械设计8—滑动轴承

3. 许用油膜厚度[h] ] 在其他条件不变的情况下，在其他条件不变的情况下，外载荷 F↑，动压润滑轴承的 ↑ hmin↓ ，轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触，而不能实现轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触，液体润滑。液体润滑。显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件：显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件： hmin ≥ [h]= S ( Rz1 + Rz2 ) ] 式中：式中： S — 安全因数， S ≥2，一般可取 S=2 一般可取 RZ1，RZ2 —轴颈和轴承孔表面粗糙度，µm 轴颈和轴承孔表面粗糙度，轴颈和轴承孔表面粗糙度
特点
应用
2．极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。极大型的 3．结构上要求剖分的场合；如曲轴用轴承。结构上要求剖分的场合；结构上要求剖分的场合如曲轴用轴承。 4．受冲击与振动的场合；如轧钢机。受冲击与振动的场合；如轧钢机。受冲击与振动的场合
ψ = δ /r → δ = ψ . r =0.001x60 = 0.06mm x χ = 1-[h]/δ = 1 -9.6x10-3/0.06 = 0.84 - ] x
查表12-7，B/d = 108/120=0.9 得到， / 查表 /
χ
Cp
0.80 3.067
0.85 4.459
插值计算：Cp = 4.181
§8-2 径向滑动轴承的主要类型
一、整体式结构简单，成本低，间隙无法结构简单，成本低，但间隙无法补偿，且只能从轴端装入，补偿，且只能从轴端装入，适用低速、轻载或间歇工作的场合。低速、轻载或间歇工作的场合。无法用于曲轴。无法用于曲轴。二、对开式（剖分式）对开式（剖分式）

《机械设计》第8章轴承

四向心角接触轴承轴向力的计算
1 派生轴向力
R S0
P0 N0
1 派生轴向力
向心角接触轴承的派生轴向力
圆锥滚子轴承
角接触球轴承
C型
AC型
B型
（α=15°) （α=25°) （α=40°)
S=R/(2Y)
S=eR S=0.68R S=1.14R
2 轴向力A的计算
R1
R2
2 轴向力A的计算
假设Fa+S1>S2,
滑动轴承的特点、应用及分类
在以下场合，则主要使用滑动轴承：１．工作转速很高，如汽轮发电机。２．要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。３．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。４．特重型的载荷，如水轮发电机。５．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。
６．径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。
S1
R1 1被放松
A1=S1
S2
ΔS
ΔS
R2
2被压紧
A2=S2+ΔS =S1+Fa
2 轴向力A的计算
假设Fa+S1<S2,
ΔS
S1
R1 1被压紧 A1=S1+ΔS =S2-Fa
S2 R2 2被放松
A2=S2
结论：——实际轴向力A的计算方法
1）分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被 “压紧”和“放松”的轴承。
1.基本概念
⑴轴承寿命
⑵基本额定寿命L10 ——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%
的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数L10（以106r 为单位）或一定转速下的工作时数 Lh ⑶基本额定动载荷C
L10=1时，轴承所能承受的载荷由试验得到