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滑动轴承选型PPT课件
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
280
45HBC
铸锡青铜
8
ZCuSn5Pb5Zn5
15
65 60 280
45HBC
铸铝青铜 ZCuAl10Fe3
15
12
110 100 280 45HBC
.
20
分类
半固体润滑剂----润滑脂 作用，A板表面的液体速度为v，而B板表面的 液体速度为0。两板之间的速度呈线性分布。
固体润滑剂
A
1. 润滑油 在用的大部分润滑油为矿物油（石油） 在轴承中，润滑油最重要的物理参数
y dy
ox
粘度----重要参数是粘度，它是选择润滑油的主要依据。 粘度表征液体流动的内摩擦特性。
普通机床的液压油。 用于一般滑动轴承、 齿轮、蜗轮的润滑
用于重型机床导轨、 矿山机械的润滑。
用于汽轮机、发电机等 高速高负荷轴承和各种 小型液体润滑轴承
.
14
郑大工学院专用
润滑油的特性：
1）温度 t ↑ → η ↓ 粘--温图
2）压力p ↑ → η ↑ 但p <10 Mpa时可忽略。变化很小
选用原则：
郑大工学院专用
我国石油产品是用运动粘度标定的
表15-2 常用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
《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-滑动轴承PPT课件精选全文
第6页/共54页
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）
特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
注：调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
观看动画
第7页/共54页
二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
◆设计准则 ：维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容：限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式：
磨损胶合
第18页/共54页
§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件：径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
１．限制轴承的平均压强 p
2．工作平稳，噪音低；
3．结构简单，径向尺寸小。
第3页/共54页
§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。
－考虑油槽使承载面积减小的系数，其值＝0.85～0.95。
Z－止推环数。
滑动轴承的条件性计算
第21页/共54页
注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
2．限制 值
vm－止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）
特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
注：调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
观看动画
第7页/共54页
二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
◆设计准则 ：维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容：限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式：
磨损胶合
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§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件：径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
１．限制轴承的平均压强 p
2．工作平稳，噪音低；
3．结构简单，径向尺寸小。
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§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。
－考虑油槽使承载面积减小的系数，其值＝0.85～0.95。
Z－止推环数。
滑动轴承的条件性计算
第21页/共54页
注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
2．限制 值
vm－止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。
完整的轴承选型计算方法PPT课件
Fr
为了与 C 在相同的条件下进行比较，引入 当量动载荷的概念。
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推力轴承： 45°<α ≤90° ，主要承受轴向载荷； 推力角接触轴承—— 45°<α< 90°的推力轴承 轴向接触轴承——α＝90°的推力轴承
20
2、按滚动体的种类可分为：球轴承和滚子轴承
Gzxz.avi
21
22
23
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28
29
滚动轴承代号： 前置代号
基本代号
•装拆需要 •摩擦状态
整体轴承(特殊类型：自动调心式轴承)
剖分轴承 液体摩擦(长期运转,精度要求高)
动压轴承 静压轴承
非液体摩擦
5
1.径向滑动轴承 (1)整体式滑动轴承
轴承座
螺纹孔
油杯孔
整体轴套（轴瓦）
特点：结构简单，成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从沿轴向装入或拆出。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
(二)、寿命计算
目的 — 根据工作条件和设计要求，选择合适的轴承尺寸。
载荷与额定寿命的关系曲线：
P
轴承的疲劳曲线
PL10 常数
C P1
式中：P 为当量动载荷；
P2
L10为P 作用下的额定寿命。
ε为寿命指数，球轴承ε ＝3，滚 子轴承ε ＝10/3 。
1 L1 L2
L10 106r
37
当载荷为额定动载荷C 时：PL10C106
Fa
Fa
Fa
Fa
8
轴瓦的材料
•减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 •耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 •抗咬粘性(胶合)：材料的耐热性与抗粘附性。 •摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合 不良的能力。
滑动轴承--ppt课件精选全文
按油槽数量分——单油槽、多油槽等。
F
单轴向油槽开在非承载区 （在最大油膜厚度处）
双轴向油槽p开pt课在件非承载区 （在轴承剖分面上）
双斜向油槽 （用于不完全液体润滑28轴承）
§12-5 滑动轴承润滑剂的选用
ppt课件
29
一、润滑脂及其选择
1、特点：
无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。
2、适用场合 ：
pv
=
F Bd
πdn ·60× 1000
≤[pv]
3、验算轴承的滑动速度v
V过大易引起轴承的早期磨损，有时需校核。
滑A 磨动损轴４承B计．发算选热中择限C配制胶合p合v一值vD≤般时塑[可考性v选虑]变ppH限t课形9件制/d轴9或承H的8/（f7、BH7）/f6。
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二、止推滑动轴承的计算
已知条件
小，效率高，承载能力大，工作平稳，能减振缓冲，但设计、制造、
调整、维护要求高、成本高。
滚动轴承多用于一般机械
ppt课件
4
三、滑动轴承的分类
1、按受载类型 径向轴承——径向力 止推轴承——轴向力
2、按润滑状态 不完全液体滑动轴承
液体滑动轴承 动压轴承
3、滑动轴承设计内容
轴承的型式和结构选择； 轴瓦的结构和材料选择； 轴承的结构参数设计； 润滑剂及其供应量的确定； 轴承工作能力及热平衡计算。
A 增加 B 始终不变 C 减少 D 随ppt课着件压力增加而减小
31
三、固体润滑剂
1、 特点：
可在滑动表面形成固体膜。
2、适用场合：
有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。
3、常用类型：
二硫化钼，碳―石墨，聚四氟乙烯等。
滑动轴承详细PPT课件
第19页/共45页
粘度——衡量润滑油内部摩擦力大小的最重要的性能指标。
（1）动力粘度
du
dy
——流体单位面积上的剪切阻力，
即切应力；
du——流体沿垂直于运动方向(即沿图中y轴方向或流体膜厚度 dy 方向)的速度梯度；“－”号表示u 随y 的增大而减小；
η——比例常数，即流体的动力粘度。
牛顿粘性流体摩擦定律(简称粘性定律)；凡是服从这个粘性定律的流体 都叫牛顿流体。 国际单位制(SI)中，动力粘度单位为1N.s／m2或1Pa.s(帕.秒)。
第16页/共45页
2、常用轴承材料及其性质 轴承材料可分为三类：金属材料、粉末冶金材料和 非金属材料。
金属材料包括轴承合金、青铜、黄铜、铝合金和铸铁 （1）轴承合金： 轴承合金又称白金或巴氏合金
锡基轴承合金，如ZChSnSb10-6，ZChSnSb8-4 铅基轴承合金，如ZChPbSb16-16-2，ZChPbSb15-15-3
对于载荷大、速度小的轴承宜选粘度大的润滑油。
对于载荷小、速度大的轴承宜选粘度小的润滑油。
第21页/共45页
2.润滑脂(半固体润滑剂) 是在液体润滑剂(常用矿物油)中加入增稠剂而成。
(1)钙基润滑脂 这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65℃。 (2)钠基润滑脂 这种润滑脂有较高的耐热性，工作温度可达120℃，但抗水性差。由于它能
一、轴瓦结构 整体式轴瓦
剖分式轴瓦
轴瓦和轴承座一般采用过盈配合。 为了向摩擦表面间加注润滑剂,在轴承上方开设注油孔。
第12页/共45页
双金属轴瓦：节省贵重金属 单金属轴瓦：结构简单，成本低
第13页/共45页
双金属轴瓦的瓦背和轴承衬的联接形式见下表
粘度——衡量润滑油内部摩擦力大小的最重要的性能指标。
（1）动力粘度
du
dy
——流体单位面积上的剪切阻力，
即切应力；
du——流体沿垂直于运动方向(即沿图中y轴方向或流体膜厚度 dy 方向)的速度梯度；“－”号表示u 随y 的增大而减小；
η——比例常数，即流体的动力粘度。
牛顿粘性流体摩擦定律(简称粘性定律)；凡是服从这个粘性定律的流体 都叫牛顿流体。 国际单位制(SI)中，动力粘度单位为1N.s／m2或1Pa.s(帕.秒)。
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2、常用轴承材料及其性质 轴承材料可分为三类：金属材料、粉末冶金材料和 非金属材料。
金属材料包括轴承合金、青铜、黄铜、铝合金和铸铁 （1）轴承合金： 轴承合金又称白金或巴氏合金
锡基轴承合金，如ZChSnSb10-6，ZChSnSb8-4 铅基轴承合金，如ZChPbSb16-16-2，ZChPbSb15-15-3
对于载荷大、速度小的轴承宜选粘度大的润滑油。
对于载荷小、速度大的轴承宜选粘度小的润滑油。
第21页/共45页
2.润滑脂(半固体润滑剂) 是在液体润滑剂(常用矿物油)中加入增稠剂而成。
(1)钙基润滑脂 这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65℃。 (2)钠基润滑脂 这种润滑脂有较高的耐热性，工作温度可达120℃，但抗水性差。由于它能
一、轴瓦结构 整体式轴瓦
剖分式轴瓦
轴瓦和轴承座一般采用过盈配合。 为了向摩擦表面间加注润滑剂,在轴承上方开设注油孔。
第12页/共45页
双金属轴瓦：节省贵重金属 单金属轴瓦：结构简单，成本低
第13页/共45页
双金属轴瓦的瓦背和轴承衬的联接形式见下表
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3.可调间隙轴承 4自动调心轴承
5 多油楔滑动轴承
当轴承具有一个压力区时称单油楔轴承
椭圆轴承
三油楔轴承 摆动瓦多油楔轴承
11.2.2 推力滑动轴承
非液体摩擦推力轴承
由轴承座和推力轴颈、推力轴瓦组成
d0=(0.4~0.6)d
d=d1+2S d0=1.1d1
S=(0.1~0.3)d1 S1=(2~3)S
11.3.3轴瓦结构
双金属轴瓦：节省贵重金属 接形式（见下表）
2.轴瓦结构形式
整体式轴瓦
轴瓦和轴承座一般采用过盈配合 剖分式轴瓦
2.便于润滑的结构措施 为了向摩擦表面间加注润滑剂,在轴瓦上方开设注油孔，在轴 瓦表内面开设油沟或油宝
轴瓦上的油沟
铝青铜：抗冲击强、抗胶合差。
（3）黄铜：滑动速度不高，综合性能不如轴承合金和青铜。
（4）铝合金：强度高、导热好、价格便宜，抗胶合差、耐磨差 。 （5）铸铁：价格便宜，用于低速、轻载、不重要的轴承。 二、粉末冶金材料：含油轴承，由铁-石墨或青铜-石墨粉末压制 并烧结而成 三、非金属材料，如轴承塑料：摩擦因数小，耐冲击，导热性 差。
这两种轴承合金都有较好的跑合性、耐磨性和抗胶合性 但轴承合金强度不高，价格很贵。 在钢或铜制成的轴瓦内表面上浇注一层轴承合金，这层轴承 合金称轴承衬，钢或铜制成的轴瓦基体称瓦背。
（2）青铜
抗胶合能力仅次于轴承合金，强度较高
铸锡磷青铜：减摩、抗磨好，强度高，用于重载。
铅青铜：抗疲劳、导热、高温时铅起润滑作用。
液体摩擦推力轴承 根据瓦块固定与否，分为固定瓦和摆动瓦推力轴承
11.3 轴瓦的材料和结构
• 滑动轴承材料指的是轴瓦材料
• 滑动轴承的失效形式主要是轴瓦的胶合和磨损
11.3.1对轴瓦材料的要求
（1）有足够的疲劳强度，保证足够的疲劳寿命； （2）有足够的抗压强度，防止产生塑性变形； （3）有良好的减摩性和耐磨性，以提高效率、减小磨损； （4）具有较好的抗胶合性，防止粘着磨损； （5）对润滑油要有较好的吸附能力，易形成边界膜； （6）有较好的适应性和嵌藏性，容纳固体颗粒、避免划伤； （7）良好的导热性，散热好、防止烧瓦； （8）经济性、加工工艺性好。
整 体 式
剖 分 式
为了向摩擦表面输送 和分布润滑剂，在轴 瓦内面开有油沟
油沟位置对承载能力的影响
液体摩擦轴承的油沟
应开在非承载区，周
向油沟应靠近轴承的
缺图
两端。
油室：对某些载荷较大的轴承,在轴瓦内开有油室
轴瓦的应用
弹塑瓦滑动轴承应用
弹塑瓦推力轴承
弹塑瓦滑动轴承应用
弹塑瓦导轴承
弹塑瓦滑动轴承应用
(3)与两板M、N相接触的流体层与板间无滑动出现；
2.验算 p v 值
p/MPa Fr p
Ld
p v 值大表明摩擦功大,温升大,边界膜易破坏,其限制条件为:
p v /M P a .m /sF rd n n F r p v
3.验算速度
L d 6 0 1 0 0 06 0 1 0 0 0 L
对于跨度较大的轴，由于轴的变形会造成边缘接触，
局部压强很大，局部 值很p v 大，边界模会遭破坏，
（5）滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小（摩擦发 生在轴瓦和轴颈表面之间，而滚动轴承的摩擦
发生在套圈和滚动体之间）；
（6）但起动过程不易形成油膜，摩擦阻力较大。 （7）非液体摩擦滑动轴承：结构简单，使用方便，但 摩擦损耗较大。
•适宜使用在剖分结构（如发动机连杆与曲轴之间）、 高速重载或低速、高旋转精度等场所
11.1.2滑动轴承的特点和应用
特点 （与滚动轴承相比较）： （1）在高速重载下能正常工作，寿命长； （2）精度高，液体摩擦轴承磨损小（如葛洲坝电
站推力轴承拆卸后发现表面刀痕还在）； （3）滑动轴承可做成剖分式的，能满足特殊
结构的需要；
（4）液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用， 可以吸收振动，缓和冲击；
11.2 滑动轴承的结构形式
11.2.1径向滑动轴承
1.整体式径向滑动轴承
• 轴颈+轴瓦+轴承座 • 结构简单；但磨损
后的间隙无法调整; 轴颈只能从轴承端 部安装和拆卸
2.剖分式径向滑动轴承（剖分位置十分重要）
垂直载荷用
倾斜载荷用
剖分式径向滑动轴承装拆方便,还可以通过增减剖分 面上的调整垫片的厚度来调整间隙。
液体摩擦轴承分为:
径向轴承 流体动压轴承
推力轴承
弹性流体动压轴承
轴颈和轴承两相 对运动表面间完 全被一层油膜所 分开
流体静压轴承
11.5.1流体动压润滑形成原理
1.基本假设
(1)两板间流体作层流运动； (2)两板间流体是牛顿流体，其 粘度只随温度的变化而改变,忽 略压力对粘度的影响，而且流 体是不可压缩的；
故应限制
v/m/s dn v
601000
11.4.2 非液体摩擦推力滑动轴承的计算
1.验算压强 p
p/MPaZ 4
Fa d2d02
p
•k
2.验算 pvm值
dm
d
d0 2
pvm/M P a/m /spvm
11.4.3 非液体摩擦径向滑动轴承的配合
11.5 液体动压润滑形成原理及基本方程
11.3.2常用的轴瓦材料及其性质
• 轴瓦材料可分为三类：金属材料、粉末冶金材料和非金属材料 一.金属材料包括轴承合金、青铜、黄铜、铝合金和铸铁
（1）轴承合金： 轴承合金又称白金或巴氏合金 锡基轴承合金，如ZSnSb11Cu6，ZSnSb8Cu4， 铅基轴承合金，如ZPbSb16Sn16Cu2,ZPbSb15Sn5Cu3Cd2，
弹塑瓦径向轴承
11.4 非液体摩擦轴承的计算
•润滑状态：混合摩擦；
•主要失效形式：胶合和磨损； •轴承设计计算准则：保持边界膜不被破坏。 •轴承设计计算的条件式：
11.4.1非液体摩擦径向滑动轴承的计算
1. 验算压强 p
压强 p过大可能使轴瓦产生塑性变形破坏边界膜,应保证 压强不超过允许值[p],即
第十一章 滑动轴承
11.1滑动轴承的分类及特点
滑动轴承的基本结构 •轴颈 •轴瓦 •轴承座
11.1.1滑动轴承的分类
• 按滑动轴承工作时轴瓦和轴颈表面间呈现的摩擦 状态，滑动轴承可分为:
液体摩擦轴承
液体动压润滑轴承 液体静压润滑轴承
非液体摩擦轴承
• 按滑动轴承承受载荷的方向可分为:
径向滑动轴承 推力滑动轴承