滑动轴承.ppt

机械设计
第一节 概述 第二节 滑动轴承结构与材料 第三节 混合润滑轴承的计算 第四节 液体动压润滑原理 第五节 液体动压润滑径向轴承的设计 第六节 液体静压润滑简介
第十五章
滑动轴承
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分类方式
按 轴 承 中 轴 瓦 形 式 的 不 同
类型及特点
整体式滑动轴承（轴与轴瓦之间的间 隙不能调整）
润滑，并靠 液体- 的静压 平衡外载荷。
本章结束
单位时间内轴承摩擦功所产生的热量等于同时间 内由润滑油流动所带走的热量和经轴承表面散发的热 量之和。
fF c q ( t v 0 t i) a s π B t 0 d t i
t t0 ti
f
p
c
q vBd
πas v
润滑油的平均温度
tmti t 2
径向轴承的摩擦 特性系数线图
五、参数选择
1 、 在具有足够承载能力的条件下，最小油膜厚度应 满足：
hmin > h
2 、在平均油温tm≤75 ℃时，油的人口温度应满足： 35℃ ≤ ti ≤ 40℃
➢液体动压径向滑动轴承的设计步骤
1. 选择轴承宽径比，计算轴承宽度
2. 在保证 p≤[p] 、 pv≤[pv] 、 v≤[v]的条件下，选择 轴瓦材料
保证润滑油不被过大的压力所挤出，避免工作表
面的过度磨损
pp
➢径向轴承 ➢止推轴承
p Fr p
dB
p 4Fa p πd22 d12 z
二、限制轴承的 pv
➢径向轴承 pvFr πdnpv
dB60 1000
➢止推轴承 pm vpv
v 三、限制轴承的滑动速度
vv
第四节 液体动压润滑原理

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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
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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
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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。

单轴向油槽在最 大油膜厚度处 F φa
双轴向油槽开在
δ
δ
轴承剖分面上
形式：按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺 旋线等。
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轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利 于形成动压油膜，又起冷却作用。
45˚
d
宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数 液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5
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按材料 分类
单一材料
两种材料
强度足够的材料可 以直接作成，如黄 铜，灰铸铁。
轴承衬强度不足， 故采用多材料制作 。
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按加工 分类
铸造
轧制
铸造工艺性好， 单件、大批生产 均可，适用于厚 壁轴承。
只适用于薄壁轴 承，具有很高的 生产率。
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二、轴承的定位方法
目的：防止轴承与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。
瓦合缝处垫片应与瓦口面的形状相同，其宽度应小于轴承
内侧1mm，垫片应平整无棱刺，瓦口两端垫片厚度应一致。
瓦座、瓦盖的连接螺栓应紧固而受力均匀。所有件应清洗
干净。
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轴瓦装配
2、轴瓦刮削面使用性能要求的几大要素 （1）接触范围角ａ与接触面、接触斑点要求。
轴瓦的接触范围角ａ与接触面要求见表1。
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轴向 凸缘定位 ----将轴承一端或两端做凸缘 定位 凸耳(定位唇。)定位
凸缘
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凸耳
紧定螺钉 周向定位
销钉
三、轴承的油孔和油槽 作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。

轴瓦检查项目
• 轴承合金无脱胎、裂纹、砂眼、气孔等缺陷； • 轴径与轴瓦的接触角，接触面积； • 调整垫片与轴承座配合情况，球形瓦的球面能起到调心
作用（对于没有垫片小型轴瓦外部与轴承座应检查接触 情况）。 • 轴瓦结合面是否平整，有无毛刺、变形存在。
轴瓦着色检 查脱胎、裂 纹
径向轴瓦研刮及接触情况
• 轻微锈蚀也可用涂油细砂布衬在布带上，沿轴绕两圈，用手 来回拉动研磨。
瓦顶隙测量
• 多油楔轴瓦上部是空的，用圆瓦测量的方法无法测量顶隙，测量时借助 百分表，在轴承支架没有安装以前，将上下轴瓦扣在一起，并紧固连接 螺栓，通过轴瓦的上下活动量测量轴瓦顶隙。
轴瓦上下移动 测量顶部间隙
轴颈
铅丝 1.5-2倍间隙 长度10-40mm
滑动轴承
讲课：钟旭
滑动轴承的应用
• 滑动轴承具有结构简单，承载能力大运行平稳，能长周期、安全、 稳定运行，在炼化企业应用广泛。
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。
侧间隙：1-3倍的顶间隙。
径向滑动轴承
• 多油楔瓦： 轴瓦内孔有三个或四个楔形油膜；据有关资料介绍该瓦在正常
运行情况下，在轻载时有稳定作用，在中等载荷时其稳定性并不 理想，该瓦的耗能要比椭圆瓦多30%，此值对大容量机组而言绝非 小数，同时从制造、检修、运行诸多方面进行比较，该瓦也不占 优势。
但由于油楔不对称性， 只允许轴颈单向旋转。

金属外表覆盖一层油膜后， 扇形瓦块一般是6-12块。
多数滑动轴承都是这种摩擦状态。
虽然不能绝对消除外表磨损，但 中速和中等载荷用锡锌铅青铜；
或者说是流体抵抗剪切变形的能力。
可以起着减轻磨损的作用。 §15-3 轴瓦及轴承衬材料
铅青铜主要用于高速和重的冲击与变载条件。
这种摩擦的摩擦系数，f0.1～0.3
2、 润滑脂 润滑脂是由润滑油和各种稠化剂〔如钙、钠、铝、
锂等金属皂〕混合稠化而成的。
作为根底油的大多数是矿物油，也有合成油。
稠化剂大多数是金属皂类，也有非金属皂类。
根据皂类的不同，有钙基、钠基、锂基和铝基润滑脂。
钠基脂不耐水而耐高温；钙 基脂耐水但不耐高温；锂基 脂既耐水又耐高温。
润滑脂的主要性能是：
第十五章 滑动轴承
概述
§15—1 摩擦状态
§15—2 滑动轴承的结构型式
§15—3 轴瓦及轴承衬材料
§15—4 润滑剂和润滑装置 §15—6 动压润滑的根本原理
一、轴承的功用：
概述
1、支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度 2、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损
二、轴承分类： 轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。
滚动轴承是标准件，它具有一系列优点，在一般机器中得到 广泛应用。
对于高速、重载、高精度、结构上需要剖分的场合，需采用滑动 轴承，如汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机等。
在低速受冲击载荷作用的机器中，也采用滑动轴承，如水泥搅拌
机、滚筒清砂机、破碎机等。
轴承工作时会产生摩擦磨损，下面介绍有关这方面的知识。
1〕 针入度：用质量为150g的标准圆锥体在250C的 恒 温下，由脂外表经5秒钟后沉入脂内的深度。
2〕滴点：在规定的加热条件下，润滑脂从标准量杯的孔口 滴下第一滴时的温度。

14.1.3 轴瓦的结构 14.1 滑动轴承的主要结构型式
2. 轴瓦的定位
轴瓦一端或两端做凸缘 1）轴向定位：
定位唇（凸耳） 滑动轴承的轴瓦结构3
凸缘
定位唇
14.1.3 轴瓦的结构
14.1 滑动轴承的主要结构型式
2. 轴瓦的定位
1、轴向定位： 轴瓦一端或两端做凸缘
定位唇（凸耳） 滑动轴承的轴瓦结构3
14.2.2 轴承材料
——直接参与摩擦部分（轴瓦、轴承滑衬动轴承）的失的效形式材及常料用材料2 1. 对轴承材料的要求 （1）良好的减摩性、耐磨性、耐蚀性和抗胶合性 ；
（2）良好的适应性，包括顺应性（顺应轴的变形及几何误差的能力）、嵌入 性（嵌藏外来微粒、污物以减轻刮伤和磨损的能力）和磨合性（经短期轻载 运转后减小表面粗糙度而使轴瓦与轴颈表面良好贴合的能力） ；
14.1 滑动轴承的主要结构型式
14.1.3 轴瓦的结构
按构造
整体式
需从轴端安装和拆卸，可修复性差滑。动轴承的轴瓦结构1
分类
对开式 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。
按尺寸 分类
薄壁 厚壁
节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。 具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。
第14章 滑动轴承
14.1 滑动轴承的主要结构形式 14.2 滑动轴承的失效形式及常用材料 14.3 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 14.4 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 14.5 其它形式滑动轴承简介
类 型
轴 承 的
的 类 型
滑 动 轴 承
按照摩擦 性质分类
按照承受 载荷方向
分类
按照摩擦（ 润滑）状态
按材料 分类