第12章 滑动轴承1资料

3、液体摩擦：当两摩擦表面被流体
（液体或气体）完全隔开时，摩擦表 面不会产生金属间的直接摩擦，流体 分子层间的粘剪阻力就是摩擦力，这 种摩擦称为流体摩擦。 f=0.001~0.008
机械设计第十二章滑动轴承
4、混合摩擦：当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，
就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象，这 种摩擦状态称为混合摩擦。 f=0.008~0.1
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。
机械设计第十二章滑动轴承
铜合金 强度高，承载能力大，耐磨性和导热性优于轴承合金。
但其可塑性差，不易跑合，与之相配的轴径须淬硬。
锡青铜 铅青铜 铝青铜
中速、中载或重载 高速重载 低速重载
三. 固体润滑剂 石墨、MoS2 、聚四氟乙烯树脂等。 f 小，用于特殊场合，如高温介质中、或低速重载条件下。
四. 其它润滑剂 1. 水：主要用于橡胶轴承、酚醛胶布轴承的润滑。 2. 液态金属：汞、液态钠、锂、钾等。主要用于宇宙飞行
器中的某些轴承。 3.气体：只能用于特别高速轻载之处。
机械设计第十二章滑动轴承
双（三）金属轴瓦：节省贵重金属 单金属轴瓦：结构简单，成本低
机械设计第十二章滑动轴承
双金属轴瓦的瓦背和轴承衬的联接形式见下表
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结构型式：
整体式
剖分式
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
机械设计第十二章滑动轴承
二.轴瓦的结构要素 • 壁厚 • 定位唇：防止轴瓦在轴承中移动
环的数目 轴孔直径，mm
2.限制值 ：

第15章
§15-1
§15-2 §15-3 §15-4 §15-5 §15-6 §15-7 §15-8
滑动轴承
摩擦状态
滑动轴承的结构型式 轴瓦及轴承衬材料 润滑剂和润滑装置 非液体摩擦滑动轴承的计算 动压润滑的基本原理 液体动压多油楔轴承简介 静压轴承与空气轴承简介
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 分类： 滚动轴承 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。
vv
v
v
在一般机器中，摩擦表面多边界摩擦和液体摩擦的 混合状态，称为混合摩擦（或称为非液体摩擦）。
边界摩擦 f 混合摩擦 液体摩擦
o
摩擦特性曲线 称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。
η-动力粘度，p-压强 ，n-每秒转数
ηn/p
滑动轴承的分类
按承受载荷的方向分： （1）径向轴承（支反力垂直于轴中心线）又叫向 心滑动轴承 （2）推力轴承（承受轴向载荷）又叫止推轴承 （3）径向－推力轴承（同时受径向和轴向载荷） 又叫向心止推轴承
剖分式向心滑动轴承
剖分式轴瓦
轴瓦的定位 为防止轴瓦做轴向和周向移动，常将轴瓦两 端做出凸缘作轴向定位，也可用紧定螺钉或销钉 将其固定在轴承座上。
油孔和油沟：径向滑动轴承的轴瓦内孔为圆柱 形。若载荷方向向下，则下轴瓦为承载区，上轴瓦 为非承载区。润滑油应由非承载区引入，所以在顶 部开进油孔。在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵 向、斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均布在整 个轴颈上。
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。

x
A
y dy
v
o
du
h y
B
----- 牛顿粘性定律
η----流体的动力粘度，简称粘度 -----流体沿垂直于运动方向的速度梯度， 式中的—负号，表示 u 随 y 的增大而减小。
-----流体单位面积上的剪切阻力，即切应力。
§12-4
滑动轴承中的润滑剂
在摩擦学中，把凡是服从这个粘性定律的流体 都叫做“牛顿液体”。
B----- 轴瓦宽度， [p]----轴瓦材料的许用压力，见表12-2。
２.验算轴承的 pv 值 轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗 fpv 成正
比。 pv 值愈大，摩擦产生的热量越大，轴承的温度越
高，也就越容易引起边界油膜的破裂。 目的：限制 pv值就是限制轴承的温升，防止胶合， 保护边界膜。 πd n F ≤[pv] pv = · Bd 60× 1000 (12---2)
v
在这种状态下，摩擦完全发生在液体内部的分子 之间，所以摩擦系数极小， f ≈ 0.001 ~ 0.01，因而可 以完全避免磨损
这是最理想的润滑状态。
4. 混合摩擦
混合摩擦是指摩擦表面间处于边界 摩擦和液体摩擦的混合状态。
混合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦 系数比边界摩擦时要小得多。
v
工程实际中，多数滑动摩擦副都是处于边界摩擦与 混合摩擦的状态中。 边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统 称为不完全液体摩擦。
滑 动 轴 承
按受载方向分
径向轴承 止推轴承 液体润滑滑动轴承 不完全液体润滑滑动轴承
按润滑状态分
按液体润滑承载机理分 液体动力润滑轴承（液体动压轴承）
液体静压润滑轴承（液体静压轴承）
§12-2

的摩擦；
2.边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开；
3.流体摩擦：表面被流体完全隔开，摩擦性能取 决于内部分子间的 粘性阻力
4.混合摩擦：前面三种的混合状态，部分固体凸 峰接触
边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开；
按边界膜形成机理，边界膜分为： 吸附膜—— 润滑剂中分子吸附在金属表面而形
成的边界膜；
2.油性（润滑性）：润滑油在摩擦表面形成各种吸附膜
和化学反应膜的性能，边界润滑取决于油的吸附 能力。；
作用下，极易造成永久变形，滑动轴承的油膜可以起到缓 冲作用，不会对元件造成永久性伤害。（轧钢机） 4.要求特别精密的轴承 有些应用场合载荷很大，转速极低，同时要求设备具有 极高的定位精度。（大型天文望远镜，大型雷达） 5.剖分式轴承 滑动轴承很容易做成剖分式结构，但是滚动轴承入做成 剖分结构则对性能有很大影响，（内燃机曲轴轴承，连杆 轴承，曲柄压力机轴承） 6.有特殊要求的轴承（特大尺寸，特殊介质，）
润滑滑动轴承由于摩擦系数极小，发热少，容易散热等原 因，不会对轴承的工作性能产生影响。（内圆磨床） 2.载荷特重的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，特别是 在重载情况下，极高的接触应力会使元件失效。滑动轴承 是低副接触，接触应力小。
3.冲击很大的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，在冲击
3．结构上要求剖分的场合；如曲轴轴承
4．受冲击与振动载荷的场合；
§12-2 滑动轴承的结构
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承 轴承座
油杯孔
整体轴套
特点：结构简单，成本低廉。 磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。