滑动轴承的失效形式

滑动轴承概述轴承轴承支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度。

根据轴承工作的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。

滑动轴承具有工作平稳、无噪音、径向尺寸小、耐冲击和承载能力大等优点。

而滚动轴承是标准零件，成批量生产成本低，安装方便，广泛应用。

对于初学者来讲，滚动轴承的类型选择；寿命计算；组合设计是比较难掌握。

因此，滚动轴承的寿命计算和组合设计是本章讨论的重点。

§11—1 滑动轴承概述一、滑动轴承的类型滑动轴承按其承受载荷的方向分为：（1）径向滑动轴承，它主要承受径向载荷。

（2）止推滑动轴承，它只承受轴向载荷。

滑动轴承按摩擦（润滑）状态可分为液体摩擦（润滑）轴承和非液体摩擦（润滑）轴承。

（1）液体摩擦轴承（完全液体润滑轴承）液体摩擦轴承的原理是在轴颈与轴瓦的摩擦面间有充足的润滑油，润滑油的厚度较大，将轴颈和轴瓦表面完全隔开。

因而摩擦系数很小，一般摩擦系数=0.001～0.008。

由于始终能保持稳定的液体润滑状态。

这种轴承适用于高速、高精度和重载等场合。

（2）非液体摩擦轴承（不完全液体润滑轴承）非液体摩擦轴承依靠吸附于轴和轴承孔表面的极薄油膜，单不能完全将两摩擦表面隔开，有一部分表面直接接触。

因而摩擦系数大，=0.05～0.5。

如果润滑油完全流失，将会出现干摩擦。

剧烈摩擦、磨损，甚至发生胶合破坏。

二、滑动轴承的特点优点：（1）承载能力高；（2）工作平稳可靠、噪声低；（3）径向尺寸小；（4）精度高；（5）流体润滑时，摩擦、磨损较小；（6）油膜有一定的吸振能力缺点：（1）非流体摩擦滑动轴承、摩擦较大，磨损严重。

（2）流体摩擦滑动轴承在起动、行车、载荷、转速比较大的情况下难于实现流体摩擦；（3）流体摩擦、滑动轴承设计、制造、维护费用较高。

§11—2 滑动轴承的结构和材料一、径向滑动轴承1．整体式滑动轴承整体式滑动轴承结构如图所示，由轴承座1和轴承衬套2组成，轴承座上部有油孔，整体衬套内有油沟，分别用以加油和引油，进行润滑。

第十二章滑动轴承一、分析与思考题12-20 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题？答： 1、应开设在非承载区；2、油槽沿轴向不能开通。

12-21 一般轴承的宽径比在什么范围内？为什么宽径比不宜过大或过小？答：一般B/d为0.3—1.5；B/d过小，承载面积小，油易流失，导至承载能力下降。

但温升低；B/d过大，承载面积大，油易不流失，承载能力高。

但温升高。

12-22 滑动轴承常见的失效形式有哪些？答：磨粒磨损，刮伤，咬粘（胶合），疲劳剥落和腐蚀。

12-23 对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求？答： 1、良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性。

2、良好的摩擦顺应性，嵌入性和磨合性。

3、足够的强度和抗腐蚀能力。

4、良好的导热性、工艺性、经济性。

12-24 在设计滑动轴承时，相对间隙ψ的选取与速度和载荷的大小有何关系？答：速度愈高，ψ值应愈大；载荷愈大，ψ值应愈小。

12-25 验算滑动轴承的压力p、速度v和压力与速度的乘积pv，是不完全液体润滑滑轴承设计的内容，对液体动力润滑滑动轴承是否需要进行此项验算？为什么？答：也应进行此项验算。

因在起动和停车阶段，滑动轴承仍处在不完全液体润滑状态。

另外，液体动力润滑滑动轴承材料的选取也是根据[p]、[pv]、[v]值选取。

12-26 试说明液体动压油膜形成的必要条件。

答： 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；有相对速度，其运动方向必须使油由大端流进，小端流出； 润滑油必须有一定的粘度，且充分供油； 12-27 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承，试分析在仅改变下列参数之一时，将如何影响该轴承的承载能力。

⑴ 转速n=500r/min 改为n=700r/min ； ⑵ 宽径比B/d 由1.0改为0.8;⑶ 润滑油由采用46号全损耗系统用油改为68号全损耗系统用油 ⑷ 轴承孔表面粗糙度由R z =6.3μm 改为R z =3.2μm 。

答：（1）承载能力↑ （2）承载能力↓ （3）η↑，承载能力↑（4）R Z ↓，允许h min ↓，偏心率↑，承载能力↑。

轴承损坏的形式轴承是精密的机械基础件。

由于科技进步的迅速发展，客户对轴承产品质量的要求越来越高。

制造厂提供符合标准、满足主机使用性能的高质量的产品固然重要，但正确使用轴承更为重要。

笔者在近儿年从事摩托车专用轴承的技术工作中，经常碰到这样的问题，即轴承经检测是合格的，但装机后轴承出现卡滞或使用时的早期止转失效。

主要表现转动卡滞感、工作面严重剥落，保持架严重磨损乃至扭曲与断裂。

经失效结果分析表明，属于轴承本身质量问题并不多，多数是由于安装使用不当所造成。

为此，笔者认为有必要就轴承常见的失效模式与机理作些肤浅的综述，以期起到一个抛砖引玉的作用。

一、轴承的失效机理1.接触疲劳失效接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生失效。

接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往也伴随着疲劳裂纹，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生，然后扩展到表面形成不同的剥落形状，如点状为点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称浅层剥落。

由于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。

深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。

2.磨损失效磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。

持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。

磨损可能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。

磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。

磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。

硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送进轴承内部。

粘着磨损系指山于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。

内燃机与配件0引言内燃机滑动轴承是机械核心零件之一，可靠性较高、工作平稳是其核心优点，但正常使用过程中，持续性对其造成磨损，以及失效现象屡见不鲜，影响其工作效率。

内燃机滑动轴承磨损主要是其表面镀层磨损，其自身磨损程度成为影响轴承承载能力及使用寿命核心因素，所以为进一步保证内燃机滑动轴承使用可靠性，有必要开展其磨损机理分析，研究失效部位表现，确定失效直接及间接成因，采取针对性解决措施，对滑动轴承使用可靠性至关重要。

1内燃机滑动轴承磨损机理针对机械零件而言，其摩擦副从投产至损伤需历经三大阶段，即磨合、稳定、剧烈磨损，且三个阶段呈现的磨损表现不尽相同，主要体现在以下几方面：1.1磨合阶段加工完成之后新零件表面存在一定粗糙程度，以及具有较为突出的尖峰，两个表面通过尖峰真实接触面积较小，所以微凸体间产生较大的接触压力，严重状况下会超出材料屈服强度限值，致使凸体材料发生位移，以及接触面发生变形即局部温度较高，形成熔焊，在其表面相对运动下被撕裂。

同时，微凸体实际运动过程中，易出现划伤、碰撞等。

因此，滑动轴承处于磨合阶段，磨损量急剧增高。

此外，由于零件进行加工及装配时，其表面间隙未处于均匀状态，无法形成稳定的油膜，正处于润滑至混合润滑过渡阶段。

零件持续性处于工作状态，凸体不断处于平缓，促使其接触面积不断增大，单位接触面积与其成反比，同时通过一定时间磨损之后，其油膜逐渐形成处于稳定状态，磨损率随之减小[1]。

1.2稳定期磨损稳定期滑动轴承磨损逐渐趋于平缓，磨损率持续性降低，并达到一定条件下其处于稳定状况，零件摩擦副表面形成稳定的油膜，处于润滑油充足工况下，其消除零件凸体间接触，改善气表面受力状况，促使凸体尖峰受力面积增大，处于均匀受力状态。

此种运行条件，对减少轴承磨损具有一定促进作用，尤其是油膜厚度与接触面粗糙度之比为2:1，摩擦副润滑程度较佳，凸体间几乎未接触，摩擦表面传力主要依附于油膜，所以轴承磨损处于平稳状态。

机械设计模拟题一、填空题(每小题2分，共20分)1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。

2、机器的基本组成要素是机械零件.3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。

4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。

5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接.6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。

7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。

8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。

9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。

10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离.11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离.12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。

13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手,利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。

14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。

15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松.16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。

17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F₁为。

18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。

19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的.20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。

21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。

22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。

23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。

24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。

25、转轴是指工作中既承受弯矩又受扭矩的轴.26、心轴是指只受弯矩不承受扭矩的轴。

27、传动轴是指只受扭矩不受弯矩的轴。