第16章滑动轴承PPT课件
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精品课件-滑动轴承
工程中常用运动粘度，单位是：St(斯)或 cSt(厘斯)，量
纲为(m2/s)；
润滑油的牌号于运动粘度有一定的对应关系，如：牌号为LAN10的油在40℃时的运动粘度大约为10 cSt。（具体说明）
◆ 选择原则： （1）压力大、温度高、载荷冲击变动大——粘度大的润滑油
（2）滑动速度大 ——粘度较低的润滑油 （3）散热差，工作温度高——粘度较高的润滑油 （4）粗糙或未经跑合的表面——粘度较高的润滑油 2、润滑脂
(7)良好的工艺性和导热性，并应具有抗腐蚀性能。
常 金属材料
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。
用 轴
多孔质金属材料
多孔铁、多孔质青铜。
承 材
非金 属材料
酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
料
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：
◆ 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。
及轴颈直径
，用下式验算：
B-轴承宽度，mm。根据宽径比B/d确定，推荐B/d=0.5~1.5 [p]-轴瓦材料的许用压强，MPa，其值见表15-1和15-2
2.验算轴承的pv值 pv值越高，轴承温升越高，越容易引起边界油膜的破裂，
按下式验算：
式中 n---轴的转速，r/min [pv]—轴瓦材料的许用值，其值见表15-1和表15-2.
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性 和经济性。
类型 特点 应用
轴承合金
锡基轴承合金 铅基轴承合金
嵌入性和摩擦顺应性 最好 ，易于轴颈磨合， 但强度低，价格较贵。
重载、中高速场合。
类型 特点 应用
铜合金
锡青铜 铅青铜 铝青铜
机械设计 滑动轴承PPT课件
§12-1 滑动轴承概述
轴承的功用支承轴
一、轴承应满足如下基本要求： 1．具有一定的强度和刚度
2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活 3．保证轴的回转精度 二、滑动轴承的分类
按受载方向不同，分为：
径向轴承（向心轴承）： 承受径向力
推力轴承（止推轴承）： 承受轴向力 径向止推轴承（向心推力轴承）： 同时承受径向
d
60 1000
B
式中：[v]—材料的许用滑动速度，见表12－2 。
注：轴承孔与轴颈的配合一般可选H9/d9或
H8/f7、H7/f6
[p]、[v]、[ pv ]的选择
第20页/共54页
滑动轴承的条件性计算F a
二、止推滑动轴承的计算
１．限制平均压强 p
p
Fa
[ p]
π 4
(d
2 2
d12
)Z
式中：d2、d1－止推轴承环形接触面的外径和内径。 d1
(h
h0 )
p 0
x 压力沿方向减小
p 0 x
V pmax
p 0 x
压力沿方向增大
x
h
h0
h
第28页/共54页
x y
形成流体动压润滑的条件：
1）两表面必须能形成收敛的楔形间隙 2）两表面之间必须有一定的相对运动速度
使大口带入油，小口带出油 3）两表面之间必须连续充满具有一定粘
度的液体
第29页/共54页
是指将润滑剂送入轴承的方法，主要有：
1）压力润滑；
2）滴油润滑；
3）油浴飞溅润滑； 5）油环润滑；
4）旋盖式注油油杯（用于脂润滑）；
F
6）油垫润滑；
7）油绳润滑；
8）压注油杯润滑等
轴承的功用支承轴
一、轴承应满足如下基本要求： 1．具有一定的强度和刚度
2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活 3．保证轴的回转精度 二、滑动轴承的分类
按受载方向不同，分为：
径向轴承（向心轴承）： 承受径向力
推力轴承（止推轴承）： 承受轴向力 径向止推轴承（向心推力轴承）： 同时承受径向
d
60 1000
B
式中：[v]—材料的许用滑动速度，见表12－2 。
注：轴承孔与轴颈的配合一般可选H9/d9或
H8/f7、H7/f6
[p]、[v]、[ pv ]的选择
第20页/共54页
滑动轴承的条件性计算F a
二、止推滑动轴承的计算
１．限制平均压强 p
p
Fa
[ p]
π 4
(d
2 2
d12
)Z
式中：d2、d1－止推轴承环形接触面的外径和内径。 d1
(h
h0 )
p 0
x 压力沿方向减小
p 0 x
V pmax
p 0 x
压力沿方向增大
x
h
h0
h
第28页/共54页
x y
形成流体动压润滑的条件：
1）两表面必须能形成收敛的楔形间隙 2）两表面之间必须有一定的相对运动速度
使大口带入油，小口带出油 3）两表面之间必须连续充满具有一定粘
度的液体
第29页/共54页
是指将润滑剂送入轴承的方法，主要有：
1）压力润滑；
2）滴油润滑；
3）油浴飞溅润滑； 5）油环润滑；
4）旋盖式注油油杯（用于脂润滑）；
F
6）油垫润滑；
7）油绳润滑；
8）压注油杯润滑等
《x滑动轴承》课件
海军动力装置
航空发动机
滑动轴承长期在海洋环境下工作， 需具有强耐腐蚀性、抗冲击性和 高可靠性。
滑动轴承在高温、高转速、高负 荷等极端条件下持续工作，对性 能和可靠性要求极高。
滑动轴承的维护与保养
日常保养
• 定期清洗、加油、调整、 检查和紧固轴承。
故障处理
• 常见故障包括磨损、过 热、锈蚀、噪音、振动 等，需及时排除。
滚动轴承 vs. 滑动轴承
相比滚动轴承，滑动轴承更 适合高精度、高速度、高负 荷、高温度、高震动等场合。
静压润滑轴承
与液压系统相似，以液体压 力支撑轴承，具有较高的承 载能力和稳定性。
干摩擦轴承
利用干燥的气体、固体或涂 层降低摩擦系数，减小能量 消耗。
滑动轴承在工业中的应用
风电发电机组
滑动轴承能够承受巨大的转矩和 振动，是风力发电机的重要组成 部分。
寿命评估
• 根据使用情况、维修记 录等评估轴承的剩余寿 命，制定合理的更换计 划。
滑动轴承常见故障及其排除
1
磨损过快
可能是选择不当、润滑不到位、环境恶劣等原因，排除需要检修、更新或改善环 境。
2
过热
可能是润滑不够、负荷过大、变形等原因，排除需要添加润滑剂、减小负荷、修 正轴承结构。
3
噪音
可能是灰尘、异物、松动等原因，排除需要清洁、紧固或更换零部件。
结论与展望
滑动轴承不仅是传统工业领域的重要零部件，也在新兴领域发挥着越来越重要的作用。希望本课件能帮助大家 更好地了解、使用和维护滑动轴承，同时也期待着各位的反馈和建议。谢谢！
《滑动轴承》PPT课件
讲解滑动轴承的基本原理、类型及特点、在工业中的应用、维护与保养等， 帮助您更好地了解和使用滑动轴承。
《滑动轴承》PPT课件
聚四氟乙烯
4、气体润滑剂——空气
ppt课件
25
1、润滑油
用作润滑剂的油类有三类：①有机油， 通常是动植物油；②矿物油，主要是石油产 品；③化学合成油。
（1）粘度——表征润滑油的内摩擦特性。
1）动力粘度 牛顿粘性液体摩擦定律（简称粘性定律）： 在流体中任意点处的切应力均与该处流体的 速度梯度成正比。
➢ 滑动轴承具有一些独特的优点，在某些不 能、不便或使用滚动轴承没有优势的场合， 如工作转速特高、特大冲击与振动、径向 空间尺寸受到限制或必须剖分安装(如曲轴 的轴承)、以及需在水或腐蚀性介质中工作 等条件下，占有重要地位。在轧钢机、汽 轮机、内燃机、铁路机车及车辆、金属刨 削机床中应用广泛。
ppt课件
3
§01 摩擦状态
干摩擦
摩擦
静摩擦 动摩擦
滑动摩擦 滚动摩擦
边界摩擦（润滑） 流体摩擦（润滑） 混合摩擦（润滑）
ppt课件
4
干摩擦
边界摩擦
流体摩擦
ppt课件
5
➢ 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的
纯金属接触时的摩擦。 ➢ 当运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜
隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附
单位换算：
1St（斯）=1cm2/s=100cSt（厘斯）=10-4m2/s
3）条件粘度
条件粘度是在一定条件下，利用某种规格的粘度
计，通过测定润滑油穿过规定孔道的时间来进行计量
的粘度。我国常用恩氏度（0Et）作为条件粘度单位。
ppt课件
28
➢ 流体的粘度，特别是
润滑油的粘度，随温
度而变化的情况十分
可塑性差，不易跑合，与之相配的轴颈必须淬硬。
➢青铜可以单独做成轴瓦。为节省有色金属，也可将
《机械设计基础》第16章滚动轴承PPT课件
加强型
示例
7210B 7210C 7210AC 32310B N207E
表16-8 公差等级代号
代号
省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2
公差等级符合标准的 0级 6级 6x级 5级 4级 2级
示例
6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5 6203/P4 6203/P2
注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。
§16-2
滚动轴承的代号 滚动轴承的类型很多，而各类轴承 又有不同的结构、尺寸、公差等级、
技术要求等，为便于组织生产和选
表16-2 滚动轴承代号的排列顺用序，规定了滚动轴承的代号，
前置代号
基本代号共5位
后置代号
（ 成套轴承分 部件代号
0
）
类
尺寸系列代号
型宽(高)度 直径系列 Nhomakorabea代 系列代号 代号
号
或加
推力圆柱
深沟球轴承 角接触球轴承 滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承
60000
70000
80000
N0000 a) NA0000
b) RNA0000
表16-2 滚动轴承代号的排列顺序
前置代号
基本代号
后置代号
或加
（ 成套轴承分 部件代号
）
类
尺寸系列代号
型
宽(高)度 直径系列
代
系列代号 代号
号
注：
代表字母；
§16-1 §16-2 §16-3 §16-4 §16-5
第16章 滚动轴承
滚动轴承的基本类型和特点
滚动轴承的代号 滚动轴承的选择计算
带传动和链传动都是通过中间挠性件 传递运动和动力的，适用于两轴中心 距较大的场合。与齿轮传动相比，它 们具有结构简单，成本低廉等优点。
示例
7210B 7210C 7210AC 32310B N207E
表16-8 公差等级代号
代号
省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2
公差等级符合标准的 0级 6级 6x级 5级 4级 2级
示例
6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5 6203/P4 6203/P2
注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。
§16-2
滚动轴承的代号 滚动轴承的类型很多，而各类轴承 又有不同的结构、尺寸、公差等级、
技术要求等，为便于组织生产和选
表16-2 滚动轴承代号的排列顺用序，规定了滚动轴承的代号，
前置代号
基本代号共5位
后置代号
（ 成套轴承分 部件代号
0
）
类
尺寸系列代号
型宽(高)度 直径系列 Nhomakorabea代 系列代号 代号
号
或加
推力圆柱
深沟球轴承 角接触球轴承 滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承
60000
70000
80000
N0000 a) NA0000
b) RNA0000
表16-2 滚动轴承代号的排列顺序
前置代号
基本代号
后置代号
或加
（ 成套轴承分 部件代号
）
类
尺寸系列代号
型
宽(高)度 直径系列
代
系列代号 代号
号
注：
代表字母；
§16-1 §16-2 §16-3 §16-4 §16-5
第16章 滚动轴承
滚动轴承的基本类型和特点
滚动轴承的代号 滚动轴承的选择计算
带传动和链传动都是通过中间挠性件 传递运动和动力的，适用于两轴中心 距较大的场合。与齿轮传动相比，它 们具有结构简单，成本低廉等优点。
第16章滑动轴承.PPT课件
我国石油产品是用运动粘度标定的
表16-3 常用润滑油的主要性质
名称
代号
40 ℃的粘度 凝点 闪点(开式)
mm2/s
≤C ≥C
主要用途
L-AN7 6.12~7.48 -10 110 L-AN10 9.0~11.0 -10 125
全损耗 系统用油 L-AN15 13.5~16.5 -10 165 GB443-89 L-AN32 28.8~32.2 -10 170
280
45HBC
铸锡青铜
8
ZCuSn5Pb5Zn5
15
65 60 280
45HBC
铸铝青铜 ZCuAl10Fe3
15
12
110 100 280 45HBC
§16-3 边界和混合摩擦滑动轴承的计算
在油、脂中加入少量石墨或二流化钼粉末，形成边界油 膜，填平粗糙表面而减少磨损。不能完全排除磨损。 一、 径向轴承 限制轴承压强p，以保证润滑油不被过大的压力挤出，
4）有足够的机械强度和塑性。
能同时满足这些要求的材料是难找的，但应根据具体情况主要的使用要求。
工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同 的金属组合在一起，性能上取长补短。
轴承衬
1、轴承合金（白合金、巴氏合金）
优点： 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。
在一般机器中，处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。
边界摩擦 f
混合摩擦 流体摩擦
η-动力粘度 p-压强 n-转速
o ηn/p
摩擦特性曲线
称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。
二、滑动轴承的特点及应用
滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应 用（汽车、摩托车、拖拉机轮的轴承）。但是滑动轴 承具有一些滚动轴承不能代替的特点：
滑动轴承课件
二、轴瓦和轴承衬：
按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型 整体式
需从轴端安装和拆
卸，可修复性差。
整体轴套
按尺寸 分 类 按材料 分 类 按加工 分 类
可以直接从轴的中
部安装和拆卸，可
修复。
对开式轴瓦
按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型
整体式
节省材料，但刚度不
潘存云教授研制
足，故对轴承座孔的
如黄铜，灰铸铁。
单一材料
潘存云教授研制
轴瓦衬强度不足， 故采用多材料制作 轴瓦。
按加工 分 类
两种材料
按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型
整体式
铸造工艺性好，
潘存云教授研制
单件、大批生产
薄壁 按尺寸 分 类 厚壁
单材料 按材料 分 类 多材料
均可，适用于厚
壁轴瓦。
铸造轴瓦
只适用于薄壁轴 瓦，具有很高的
其它失效形式:
气蚀——气流冲蚀零件表面引起的机械磨损；
流体侵蚀——流体冲蚀零件表面引起的机械磨损；
电侵蚀——电化学或电离作用引起的机械磨损； 微动磨损——发生在名义上相对静止，实际上存在循环 的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。 轴瓦失效实例:
潘存云教授研制
潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制
铅青铜
1 5
1
3
5
10
3 12
15
3 15 30 3 4 4 2 5 1 1
ZCuPb30 (30铅青铜) ZCuAl10Fe3 (10-3铝青铜)
25
铝青铜
15
4
12
5
5
5
2
最宜用于润滑充分 的低速重载轴承
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在一般机器中，处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。
边界摩擦 f
混合摩擦 流体摩擦
η-动力粘度 p-压强 n-转速
o ηn/p
摩擦特性曲线
称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。
二、滑动轴承的特点及应用
滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应 用（汽车、摩托车、拖拉机轮的轴承）。但是滑动轴 承具有一些滚动轴承不能代替的特点：
滑动轴承
优点多，应用广
用于高速、高精度、重载、结 构上要求剖分等场合。
应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电 机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用 滑动轴承。
§16-1 滑动轴承的摩擦状态及应用特点
1. 干摩擦
固体表面直接接触，因而
vv
→功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦 不允许出现干摩擦！
第16章 滑动轴承
§16-1 滑动轴承的摩擦状态及应用特点 §16-2 滑动轴承的结构及材料 §16-3 边界和混合磨擦滑动轴承的计算 §16-4 润滑剂和润滑装置 §16-5 动压润滑的基本原理
轴承的功用：
1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；
2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
滚动轴承 分类：
滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、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 不干净 比率／％ 38.3 故障原因 腐 蚀 比率／％ 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
对中不良 8.1
其它 6.7
超载 6.0
三、滑动轴承的材料 材料要求：
材料及其代号
铸锡锑轴承合金 ZSnSb11Cu6
[p] Mpa
平稳 25 冲击 20Fra bibliotek[pv] Mpa.m/s
HBS 最高工作 金属型 砂型 温度℃
轴径硬度
20 15
27
150 150HBS
铸铅锑轴承合金
15
10
ZPbSb16Sn16Cu2
30
150 150HBS
铸锡青铜
15
ZCuSn10P1
15
90 80
设计：潘存云
2. 边界摩擦
运动副表面有一层厚度<1 μm的薄油
v
膜，不足以将两金属表面分开，其表 设计：潘存云
面微观高峰部分仍将相互搓削。
比干摩擦的磨损轻，f ≈ 0.1 ~ 0.3
3. 液体摩擦
v
有一层压力油膜将两金属表面隔开， 彼此不直接接触。
设计：潘存云
摩擦和磨损极轻，f ≈ 0.005 ~ 0.01
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）有足够的机械强度和塑性。
能同时满足这些要求的材料是难找的，但应根据具体情况主要的使用要求。
工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同 的金属组合在一起，性能上取长补短。
轴承衬
1、轴承合金（白合金、巴氏合金）
优点： f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐
轴承盖 整体式径向滑动轴承
剖分轴瓦
轴承座 剖分式径向滑动轴承
榫口
整体轴套
卷制轴套
薄壁轴瓦
厚壁轴瓦
轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分 布在整个轴径上。
F
油沟
进油孔
二、 推力滑动轴承
作用：用来承受轴向载荷
Fa
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
1.结构简单，制造、装拆方便。
2.有良好的耐冲击性和吸振性，运转平稳，旋转精 度高。
3.寿命长。
缺点：维护复杂，对润滑条件要求高；边界润滑轴承 的摩擦损耗较大。
.
5
§16-2 滑动轴承的结构及材料
一、 滑动轴承的结构
1、 径向滑动轴承 组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。
轴承座 轴套
联接螺栓
螺纹孔
从而避免轴瓦产生过渡的磨损。
1. 轴承的压强p
p=
F Bd
≤[p]
F----径向载荷，B----轴瓦宽度，d----轴径，[p]----许用压强。
表16-2 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
材料及其代号
铸锡锑轴承合金 ZSnSb11Cu6
[p] Mpa
平稳 25 冲击 20
[pv] Mpa.m/s
HBS 最高工作 金属型 砂型 温度℃
轴径硬度
20 15
27
150 150HBS
铸铅锑轴承合金
15
10
ZPbSb16Sn16Cu2
30
150 150HBS
2. 轴承的pv值
pv与功耗成正比，它表征了轴承的发热因素，pv越 大，温升越高，越容易引起油膜的破裂
280
45HBC
铸锡青铜
8
ZCuSn5Pb5Zn5
15
65 60 280
45HBC
铸铝青铜 ZCuAl10Fe3
15
12
110 100 280 45HBC
§16-3 边界和混合摩擦滑动轴承的计算
在油、脂中加入少量石墨或二流化钼粉末，形成边界油 膜，填平粗糙表面而减少磨损。不能完全排除磨损。 一、 径向轴承 限制轴承压强p，以保证润滑油不被过大的压力挤出，
的改善。
设计：潘存云
◆ 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%。
二、滑动轴承的失效形式
轴承表面的磨粒磨损、胶合、疲劳破坏、轴承衬脱 落和腐蚀。
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。
.
10
缺点：价格贵、机械强度较差； 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。 工作温度：t<120℃ 由于巴式合金熔点低
2、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 ℃。 缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 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 →中速重载
铅青铜 →中速中载 铝青铜 →低速重载
3）具有特殊性能的轴承材料
含油轴承： 用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组 织，可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。
运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀
铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。系 面起数到比润金滑属作大用，。油含自油动轴进承入加摩一擦次表油，
可使用较长时间。
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。
表16-2 常用轴瓦及轴承衬材料的性能