3.3滑动轴承及轴承合金及其应用
- 格式:ppt
- 大小:2.44 MB
- 文档页数:45
轴承的装配一滑动轴承的装配1、滑动轴承的材料滑动轴承的轴承衬与轴颈直接接触,为了保证滑动轴承的良好工作性能,除必须具有适当的润滑措施外,轴承的材料性能还应满足以下一些要求:(1)要有足够的强度和塑性,使轴承衬既能承受一定的工作压力,又使它与轴颈之间的压力分布均匀;(2)有良好的跑合性、减磨性和耐磨性,从而来延长轴承衬的使用寿命;(3)润滑及散热性能好;有良好的工艺技能。
2、滑动轴承的特点及种类2.1结构简单、拆洗方便、价格低廉;2.2承受载荷的面积大、轴颈与轴瓦之间能存在一层油膜,故可承受较大的冲击载荷和振动载荷;2.3在转速极高的时候容易形成完全液体摩擦,所以可用于高转速场合;2.4滑动轴承可做成对开式,因而装配时不象滚动轴承那样必须由轴的一端装入,可用于滚动轴承因结构限制无法应用的场合。
工厂中常用的滑动轴承有整体式、对开式、油环润滑式和推力瓦式四种。
3、轴承衬材料的种类及用途3.1灰铸铁它适用于低速、轻载和无冲击载荷的情况下,常用的材料是HT15-33、HT20-403.2铜基轴承合金它的主要成分是铜,常用的有磷锡青铜(ZQSn10-1)和铝青铜(ZQAC9-4)。
磷锡青铜是一种很好的减磨材料,机械强度也较高,适用于中速、重载、高温及有冲击载荷的条件下工作。
铝青铜有良好的抗胶合性、减磨性和耐蚀性,更适合在蒸汽和海水条件下工作。
3.3含油轴承它是采用青铜、铸铁粉末,加以适量的石墨粉压制成型后,经高温烧结而成的多孔性材料,然后再把它在120℃的润滑油内浸透,取出后冷至常温,油就会储存在轴承孔隙中。
当轴颈在轴承中旋转时,产生轴吸作用和摩擦热,油膨胀而挤入摩擦表面进行润滑;轴停止运转后,油也因冷却而渗入轴承孔隙中。
含油轴承价格低廉,还能节约有色金属,但是性能脆,不宜承受冲击载荷,常用于低速或中速、轻载、不便润滑的场合。
如另加润滑措施,也可代替铜轴衬在重载和高速下工作。
3.4尼龙轴承常用的有尼龙6、尼龙66和尼龙100。
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。
滑动轴承的组成及其类型滑动轴承是一种常见的机械传动装置,由轴承壳、轴承衬垫、轴承座和润滑系统等部分组成。
滑动轴承通过在轴和轴承之间形成一层油膜,实现轴与轴承之间的间隙减小和摩擦降低,从而减小能量损耗和磨损。
下面将详细介绍滑动轴承的组成和类型。
一、组成部分1. 轴承壳:轴承壳是滑动轴承的外壳,一般由铸铁或铸钢制成。
其主要功能是起到固定轴承的作用,同时具有一定的刚性和抗振性。
2. 轴承衬垫:轴承衬垫是滑动轴承的内层,通常由铜合金或白色金属制成。
轴承衬垫具有良好的韧性和高硬度,能够承受较高的载荷和摩擦,同时具有一定的自润滑性。
3. 轴承座:轴承座是轴承壳的一部分,通常由铸铁或铸钢制成。
轴承座是安装轴承的支架,起到固定轴承和连接轴承壳的作用。
4. 润滑系统:润滑系统是滑动轴承的重要组成部分,主要包括润滑油箱、润滑油泵、油滤器和油冷器等。
润滑系统主要起到提供充分而稳定的润滑油,保持轴承的润滑性能,减小磨损和摩擦。
二、类型1. 平面滑动轴承:平面滑动轴承的工作表面为平面,主要适用于平面相对运动的场合。
其结构简单、制造成本低、安装方便,但承载能力较低。
2. 滚动滑动轴承:滚动滑动轴承是在内外圈之间加入滚动体(如滚球、滚柱、滚针等)以减小摩擦和轴承中经济磨损的滑动轴承。
它适用于较高速的运动,具有较大的承载能力。
3. 蜗杆轴承:蜗杆轴承是一种特殊的滑动轴承,主要用于蜗杆传动系统中。
它的特点是具有高承载能力、防止反转和减小传动间隙的功能,通常采用铜合金制造。
4. 陶瓷滑动轴承:陶瓷滑动轴承是利用陶瓷材料制造的滑动轴承。
它具有优良的耐磨性、抗腐蚀性和高温性能,适用于一些特殊工况下的轴承需求。
5. 磁悬浮滑动轴承:磁悬浮滑动轴承是利用磁力悬浮技术实现轴承的无接触支承。
它具有零接触和无摩擦的优点,能够承受高速、高温、高压等恶劣工况,并能够减小噪音和振动。
6. 液体动压滑动轴承:液体动压滑动轴承是利用液体压力实现轴与轴承之间的支承。
机械基础导学案课题:滑动轴承课型:新授课执笔:朱根东审核:翁志国课时:1课时使用时间: 2013年5月31日【学习目标和重点难点】学习目标:1.了解滑动轴承的类型、结构,熟悉三种向心滑动轴承的工作原理及应用特点;2.了解滑动轴承的润滑及轴瓦材料,熟悉常用的润滑方法和装置;学习重点:掌握滑动轴承的结构和应用特点、轴瓦的用途和材料学习难点:滑动轴承的结构【学具准备和学法指导】多媒体课件、讨论与行动导向【学习内容】一、常见滑动轴承的类型、结构和应用特点1.作用:支承轴或轴上零件,保持轴线的旋转精度,减少轴与支承间的摩擦和磨损。
2.分类:按承载性质分类A.径向滑动轴承:(a)整体式 (b)剖分式 (c)调心式类型结构应用特点应用场合整体式轴承座、整体式轴瓦(轴套)、紧定螺钉结构简单,成本低,磨损后无法调整间隙拆装须轴向移动轴或轴承用于低速,载荷不大及间歇工作的场合剖分式轴承座、轴承盖、剖分式(对开式)轴瓦、联接螺栓①克服了整体式轴承的缺点,装拆方便;②磨损后通过减少凹凸对中面间的调整垫片,易于调整磨损间隙应用较整体式广泛调心式轴承座、球面轴瓦、轴承盖利用轴瓦球面自动调位,消除轴瓦边侧压力用于长径比大或同轴度差,轴挠度大的场合B.止推滑动轴承C.径向止推滑动轴承二、滑动轴承的润滑1.目的:减摩、减磨、冷却、散热、吸振、防锈。
2.常用润滑方法及装置润滑方法装置示意图说明间歇式润滑针阀式油杯用于油润滑。
旋动螺母可调节注油量大小。
旋套式油杯用于油润滑。
不注油时,旋套壁遮挡杯体注油孔,起密封作用。
压配式油杯用于油润滑或脂润滑。
不注油时,钢球在弹簧的作用下,使杯体注油孔封闭。
旋盖式油杯用于脂润滑。
连续式润滑芯捻式油杯用于油润滑。
适用于轻载及轴颈转速不高的场合。
油环润滑用于油润滑。
结构简单,但由于靠摩擦力带动油环甩油,故轴的转速需适当方能充足供油。
压力润滑用于油润滑。
工作可靠,但结构复杂,对轴承的密封要求高,且费用较高。
滑动轴承技术以及在汽车行业应用中国CSB 马赞兵轴承从工作原理上可以分为滚动轴承与滑动轴承,滚动轴承工作时发生的是滚动摩擦副,而滑动轴承工作时发生的是滑动摩擦副,这就决定了滚动轴承与滑动轴承工作摩擦系数相差至少十个数量级以上;在一定的载荷以及转速且无润滑条件下,滚动轴承的摩擦系数的大小基本取决于滚珠、轴承内外圈的制造精度以及相互之间的配合间隙,其摩擦力的大小与轴承材料本身并没有直接关系,滚动轴承一般均需要定期外加润滑剂;而在同等载荷和转速且无润滑条件下,滑动轴承的摩擦系数的大小主要取决于轴承材料本身的自润滑性能,由于滑动轴承材料本身具有良好的自润滑性能,可以不加油或少加油地长期工作;由于滑动轴承实现了轴承的自润滑技术,滑动轴承可以实现自润滑免维护的特性决定了滑动轴承越来越多的被工程设计人员所采用。
滑动轴承润滑机理与极限PV值滑动轴承在初始工作时由于轴和轴承的接触面即轴承的工作面发生滑动摩擦时表面能形成润滑膜将运动副表面分开,经过短期的磨合后滑动摩擦力可大大降低,此时运动副表面不直接接触,因此也避免了磨损。
滑动轴承的承载能力大,回转精度高,润滑膜具有抗冲击作用,因此,在工程上获得广泛的应用。
润滑膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件,影响润滑膜形成的因素有润滑方式、运动副相对运动速度、内部润滑剂的物理性质和运动副表面的粗糙度等。
滑动轴承性能一个重要的衡量指标就是轴承所能达到的最大极限PV值,这里的P是指轴承的载荷,而V则是代表轴承运行的线速度;滑动轴承极限PV值越大则轴承的使用性能就越好寿命就越长;影响滑动轴承极限PV值大小主要因素就是轴承材料本身的自润滑性能和承载以及耐温性能等;影响滑动轴承实际PV值的外部因素主要是轴承所承受的载荷、运行速度、环境温度以及配合精度等。
一般对滑动轴承制造设计来说极限PV值越大越好,而对滑动轴承使用设计来说要求轴承的PV值越小越好,这有利于延长滑动轴承的使用寿命。
滑动轴承的设计一般根据轴承的工作条件,确定轴承的结构类型、选择合适的轴承材料及确定轴承的几何参数。
滑动轴承材料
滑动轴承是一种常用的机械传动装置,用于减小机械零件之间的摩擦力和提高机械传动的效率。
滑动轴承通常由轴承套和滚动体两部分组成,其中轴承材料的选取对于轴承的使用寿命和性能有着决定性的影响。
下面将介绍几种常见的滑动轴承材料。
1. 白色合金
白色合金是一种常用的滑动轴承材料,其主要成分包括铜、锡、铅和锑等。
白色合金具有优良的耐磨性和耐腐蚀性能,且可在一定程度上缓冲轴承与轴颈间的摩擦力,提高轴承的使用寿命。
2. 聚合物
聚合物是一种新型的滑动轴承材料,其主要成分包括聚酰亚胺、聚四氟乙烯等。
聚合物轴承具有良好的自润滑性,摩擦系数低,不需要额外的润滑油,适用于一些特殊环境的轴承应用。
3. 石墨
石墨是一种常见的滑动轴承材料,其具有良好的润滑性能和热导性能。
石墨能够形成一层润滑膜,减小摩擦系数,降低磨损,延长轴承寿命。
石墨还具有一定的抗腐蚀性能,适用于一些特殊工作环境的轴承应用。
4. 聚四氟乙烯
聚四氟乙烯,即常见的PTFE,是一种常用的滑动轴承材料。
其具有优异的自润滑性能,摩擦系数低,耐磨性好,可在较宽的温度范围内使用。
聚四氟乙烯还具有良好的抗化学腐蚀性能,适用于一些特殊工作环境的轴承应用。
以上所述仅为常见的滑动轴承材料,不同的工作环境和应用要求可能需要选择不同的轴承材料。
在选择滑动轴承材料时,需要综合考虑材料的摩擦性能、耐磨性、耐腐蚀性以及适应的工作温度范围等因素,以达到最佳的轴承性能和使用寿命。