第十二章滑動(dòng)軸承

《第十二章滑動(dòng)軸承》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第十二章滑動(dòng)軸承（55頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十二章 滑動(dòng)軸承12-1 滑動(dòng)軸承概述12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)12-3 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料12-4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑材料和潤(rùn)滑方法12-5 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12-6 液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算12-7 其它形式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)要求 了解滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合重點(diǎn) 掌握不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承和液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法 軸瓦材料及選用 了解滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)、軸瓦材料及選用原則 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)原準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)方法難點(diǎn) 液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)概述軸承的作用是支承軸 具有一定的強(qiáng)度和剛度 具有小的摩擦力矩，使回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活 保證軸的回

2、轉(zhuǎn)精度 軸承的作用 軸承的分類（按摩擦性質(zhì)）滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)承軸 軸承應(yīng)滿足的基本要求概述 按受載方向不同分為 按潤(rùn)滑狀態(tài)不同分為徑向軸承（向心軸承）：承受徑向力推力軸承（止推軸承）：承受軸向力徑向止推軸承（向心推力軸承）：同時(shí)承受徑向力和軸向力不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承動(dòng)壓潤(rùn)滑靜壓潤(rùn)滑 滑動(dòng)軸承的分類自潤(rùn)滑軸承 概述 滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)邊界摩擦：極限狀態(tài)、邊界膜作用液體摩擦：兩表面完全隔開非液體摩擦（混合摩擦）：部分固體凸峰接觸干摩擦：兩表面直接接觸干摩擦液體摩擦邊界摩擦 對(duì)于要求低摩擦的摩擦副，液體摩擦是比較理想的的狀態(tài)，維持邊界摩擦或混合摩擦是最低要求 對(duì)于要求高摩擦的摩擦副，

3、則希望處于干摩擦狀態(tài)或邊界摩擦狀態(tài)概述 高速、高精度、重載的場(chǎng)合；如汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、機(jī)床等 極大型的、極微型的、極簡(jiǎn)單的場(chǎng)合；如自動(dòng)化辦公設(shè)備等 受沖擊與振動(dòng)載荷的場(chǎng)合；如軋鋼機(jī) 結(jié)構(gòu)上要求剖分的場(chǎng)合；如曲軸軸承 承載能力大，耐沖擊 工作平穩(wěn)，噪音低 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，徑向尺寸小 滑動(dòng)軸承的特點(diǎn) 滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)一、徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)整體式徑向滑動(dòng)軸承 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉 應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中軸承座整體軸套螺紋孔油杯孔磨損后軸頸與軸承孔之間的間隙無法調(diào)整；只能沿軸向裝拆常用的滑動(dòng)軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)使用要求從有關(guān)手冊(cè)中合理選用 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)剖分式

4、（對(duì)開式）徑向滑動(dòng)軸承 便于軸的安裝，間隙可調(diào)整，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用比較廣泛對(duì)開式軸承(整體軸套)螺栓軸承蓋軸承座油杯座孔螺母套管上軸瓦下軸瓦對(duì)開式軸承(剖分軸套) 剖分面的垂線與徑向力的夾角不得大于35，否則，采用45傾斜剖分式 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)3調(diào)心式徑向滑動(dòng)軸承 特點(diǎn)：軸瓦能自動(dòng)調(diào)整位置，以適應(yīng)軸的偏斜 調(diào)心式軸承必須成對(duì)使用球面配合 當(dāng)軸傾斜時(shí)，可保證軸頸與軸承配合表面接觸良好，從而避免產(chǎn)生偏載 主要用于軸的剛度較小，軸承寬度較大的場(chǎng)合滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)二、止推滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)FaFaFaFa止推滑動(dòng)軸承由軸承座和止推軸頸組成。常用的軸頸結(jié)構(gòu)形式有： 環(huán)形軸端：軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤(rùn)滑條

5、件比實(shí)心式好。 單止推環(huán)式：利用軸頸的環(huán)形端面作為止推面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑方便， 可承受雙向軸向載荷。廣泛用于低速、輕載的場(chǎng)合。 多止推環(huán)式：承載能力大，可承受雙向軸向載荷，但各環(huán)間載荷分布 不均勻環(huán)形軸端單止推環(huán)式多止推環(huán)式止推滑動(dòng)表面的基本尺寸表121滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)三、軸瓦按構(gòu)造分類按材料分類整體式（又稱軸套） 不便于裝拆，可修復(fù)性差 剖分式（對(duì)開式）安裝和拆卸方便，可修復(fù) 單材料如黃銅，灰鑄鐵等制成的軸瓦 多材料以鋼、鑄鐵或青銅作軸瓦基體，在其表面澆鑄一層或兩層很薄的減摩材料（稱為軸承襯） 單材料、整體式厚壁鑄造軸瓦多材料、對(duì)開式厚壁鑄造軸瓦 軸承襯的厚度很小，通常不超過 6 mm 軸瓦的

6、形式和結(jié)構(gòu) 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)多材料、整體式、薄壁軋制軸瓦多材料、對(duì)開式薄壁軋制軸瓦 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 軸瓦的定位目的：防止軸瓦沿軸向和周向移動(dòng)。凸緣定位唇軸 瓦圓柱銷軸承座軸瓦一端或兩端做凸緣；定位唇（凸耳）軸向定位方法有：（也可做軸向定位）周向定位方法有：緊定螺釘銷 釘緊定螺釘 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 油孔、油槽及油室油孔、油槽開設(shè)原則：?jiǎn)屋S向油槽開在非承載區(qū)（在最大油膜厚度處）2）對(duì)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承，油槽應(yīng)開在非承載區(qū)1）油槽沿軸向不能開通，以防止?jié)櫥蛷亩瞬看罅苛魇?）對(duì)混合潤(rùn)滑軸承，油槽應(yīng)盡量延伸到最大壓力區(qū)附近油孔油槽油室為把潤(rùn)滑油導(dǎo)入軸承的工作面，在軸瓦上開設(shè)油室還起儲(chǔ)油和穩(wěn)定

7、供油的作用，用于大型軸承雙軸向油槽開在非承載區(qū)（在軸承剖分面上） 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)不完全液體潤(rùn)滑軸承油槽形式軸向油槽對(duì)軸承承載能力的影響 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料汽車用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率一、滑動(dòng)軸承常見失效形式此外還可能出現(xiàn)氣蝕、電侵蝕、流體侵蝕和微動(dòng)磨損等失效形式故障原因不干凈潤(rùn)滑油不足安裝誤差對(duì)中不良超載比率38.311.115.98.16.0故障原因腐蝕制造精度低氣蝕其它比率5.65.52.86.7 軸承表面的磨粒磨損刮傷疲勞剝落膠合腐蝕 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料磨損及膠合點(diǎn)蝕及金屬剝落 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料二、滑動(dòng)軸承的材料軸承材料是指軸瓦和軸承襯的材料 減摩性、

8、耐磨性、耐蝕性要好； 抗膠合能力強(qiáng)，導(dǎo)熱性、散熱性好；順應(yīng)性：材料通過表層的彈、塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表面接觸不良 的能力嵌入性：材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)的刮傷和磨粒磨損的性能磨合性：軸瓦與軸頸表面應(yīng)易于磨合，從而改善摩擦面的接觸狀況 對(duì)軸承材料性能的要求： 具有足夠的強(qiáng)度，主要包括疲勞強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度； 具有良好的適應(yīng)性，主要包括： 常用材料（見表122） 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑材料和潤(rùn)滑方法一、潤(rùn)滑材料1. 潤(rùn)滑油1) 特點(diǎn)：有良好的流動(dòng)性，可形成動(dòng)壓、靜壓潤(rùn)滑或邊界潤(rùn)滑2) 特性 粘度：流體抵抗變形能力，衡量流體內(nèi)摩擦阻力大小的指標(biāo)粘度 摩擦力發(fā)熱 yuAF工業(yè)上常用運(yùn)動(dòng)粘度：sm

9、/2對(duì)于層流（牛頓流體） 動(dòng)力粘度 運(yùn)動(dòng)粘度 v我國(guó)采用恩氏粘度( E Et t ) ) 條件粘度 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑材料和潤(rùn)滑方法 特點(diǎn)： 無流動(dòng)性，可在滑動(dòng)表面形成一層薄膜 適用場(chǎng)合 ：難以經(jīng)常供油，或低速重載以及往復(fù)擺動(dòng)的軸承3）適用場(chǎng)合：混合潤(rùn)滑軸承和液體潤(rùn)滑軸承4）選擇原則：主要考慮潤(rùn)滑油的粘度轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)，油的粘度應(yīng)低一些；反之，粘度應(yīng)高一些高溫時(shí)，粘度應(yīng)高一些；低溫時(shí)，粘度可低一些2. 潤(rùn)滑脂根據(jù)軸頸直徑 d 和軸的轉(zhuǎn)速 n 查表124確定（不完全液體潤(rùn)滑軸承）查表41確定（液體動(dòng)壓軸承） 潤(rùn)滑性（油性）油吸附于摩擦表面的性能，邊界潤(rùn)滑取決于油的吸附能力，此外,還有還有極壓性、閃

10、點(diǎn)、燃點(diǎn)等 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料1） 固體潤(rùn)滑劑 用于有特殊要求的場(chǎng)合，如要求環(huán)境清潔、真空或高溫等常用的有：二硫化鉬，碳石墨，聚四氟乙烯等 使用方法： 涂敷、粘結(jié)或燒結(jié)在軸瓦表面 當(dāng)壓力高和滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇針入度小的潤(rùn)滑脂；反之，選擇針入度大的潤(rùn)滑脂 所用潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高約2030，以免工作時(shí)潤(rùn)滑脂過多地流失根據(jù)軸承的壓強(qiáng)、圓周速度和工作溫度選擇潤(rùn)滑脂， 見表1233. 其它潤(rùn)滑材料 滲入軸承材料中或成型后鑲嵌在軸承中使用 或調(diào)配到潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂中使用 潤(rùn)滑脂的選擇原則 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料2） 水主要用于橡膠軸承或塑料軸承3） 固體潤(rùn)滑劑如：汞、液態(tài)

11、鈉、鉀、鋰等，主要用于宇航器中的某些軸承4） 氣體主要是空氣，只適用于輕載、高速軸承二、潤(rùn)滑方法指將潤(rùn)滑劑送入軸承的方法，主要有：1）壓力潤(rùn)滑2）滴油潤(rùn)滑3）油浴飛濺潤(rùn)滑4）旋蓋式注油油杯（用于脂潤(rùn)滑）5）油環(huán)潤(rùn)滑7）油繩潤(rùn)滑8）壓注油杯潤(rùn)滑等6）油墊潤(rùn)滑 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 速度低、載荷大、有沖擊或間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的滑動(dòng)軸承；以及脂潤(rùn)滑、油繩潤(rùn) 滑及滴油潤(rùn)滑的軸承，工作中處于邊界潤(rùn)滑或混合潤(rùn)滑狀態(tài) 計(jì)算目的：保護(hù)邊界膜不破裂 計(jì)算內(nèi)容： 限制壓強(qiáng) p 、pv 值、滑動(dòng)速度v不超過許用值 對(duì)于邊界膜的強(qiáng)度，目前尚無完善的計(jì)算方法，常進(jìn)行條件性計(jì)算一、徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算 已知條件：徑向載荷F

12、 (N)、 軸頸轉(zhuǎn)速n (r/mm)、 軸頸直徑d (mm) 限制軸承的平均壓強(qiáng) p式中：B軸承寬度（ mm ） p軸瓦材料的許用平均壓強(qiáng)（MPa），查表122 pdBFpBdF 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算限制軸承的值 pv式中：v 軸頸的圓周速度（m/s）驗(yàn)算滑動(dòng)速度 v (m/s)100060dn式中：pv材料的許用滑動(dòng)速度，見表122軸承孔與軸頸的配合一般可選H9/d9或H8/f7、H7/f6 p、v、 pv 的選擇 表12-2pv 軸承材料的許用值（MPam/s），），見表12219100100060pBFndnBdFp 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算二、止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算限制平均

13、壓強(qiáng) p式中：d2、d1止推軸承環(huán)形接觸面的外徑和內(nèi)徑Z止推環(huán)數(shù)p許用平均壓強(qiáng)（MPa） Z1時(shí)，查表125 Z1時(shí)，表中值降低50（考慮到各環(huán)受力不均）Fad1d2)(42122pZddFp 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算212dddm注意：設(shè)計(jì)時(shí)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承，常按上述條件性計(jì)算進(jìn)行初步計(jì)算 （動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承在起動(dòng)和停車階段，往往也處于混合潤(rùn)滑狀態(tài)） 2限制pv 值式中：v止推環(huán)平均直徑 dm處的圓周速度pvZ1時(shí)，查表125Z1時(shí)，表中值降低50pndZddFpma100060)(42122pmaxOxyh0hh0h0exeep=0pexeh0h0exeep=0pexeh0h0exeep=0pexe 100000r/min)、低摩擦損失、無污染、承載能力低應(yīng)用：高速磨頭、高速離心分離機(jī)、原子反應(yīng)堆等場(chǎng)合 其他形式滑動(dòng)軸承五、磁懸浮軸承(電磁軸承)原理：電磁鐵中產(chǎn)生的電磁力使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮在平衡位置附近特點(diǎn)： 1.可獲得較高轉(zhuǎn)速 2.摩擦功耗小 3.高壽命、高可靠性 4.不需要潤(rùn)滑 5.對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好 6.可控制、可測(cè)試、可診斷、可監(jiān)測(cè)應(yīng)用：運(yùn)動(dòng)精度要求較高的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械