上海大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課件第十二章 滑動(dòng)軸承

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1、1第三篇 軸系零、部件第十二章 滑動(dòng)軸承第十三章 滾動(dòng)軸承第十四章 聯(lián)軸器和離合器第十五章 軸2第十二章 滑動(dòng)軸承12-1 概述12-2 徑向滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)型式12-3 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料12-4 軸瓦結(jié)構(gòu)12-5 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選用12-6 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12-7 液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12-8 其它形式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介312-1 概述軸承的分類：1、滑動(dòng)軸承：1）液體滑動(dòng)軸承：液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承、液體靜壓滑動(dòng)軸承2）不完全液體滑動(dòng)軸承3）無潤(rùn)滑軸承 目前滑動(dòng)軸承應(yīng)用的主要場(chǎng)合：1.轉(zhuǎn)速極高的軸承 2.載荷特重的軸承 3.沖擊很大的軸承 4.要求特別精密的

2、軸承 5.剖分式軸承 6.有特殊要求的軸承4 12-2徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)整體式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)剖分式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)斜剖分式滑動(dòng)軸承512-2 徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)調(diào)心滑動(dòng)軸承可調(diào)間隙的滑動(dòng)軸承612-2徑向滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)多油楔軸承712-2徑向滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)多油楔軸承可傾瓦式多油楔軸承8推力滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)V動(dòng)壓推力滑動(dòng)軸承9 a單向旋轉(zhuǎn) b雙向旋轉(zhuǎn) c可傾瓦推力軸承推力滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu) 軸承表面由多組斜面平面組成，當(dāng)軸低速旋轉(zhuǎn)時(shí)依靠平面接觸承載，當(dāng)以工作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)依靠斜面形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑。10 12-3滑動(dòng)軸承的失效形式和常用材料一、失效形式：1、磨粒磨損2、膠合(咬粘)3、刮傷、4、疲勞剝落5、腐蝕11二、滑

3、動(dòng)軸承的材料 2、常用材料 表12-2 1.軸承合金（巴氏合金）：僅用于軸承襯 2.青銅：廣泛應(yīng)有 3.鋁基合金 4.鑄鐵：經(jīng)濟(jì)、耐磨 5.粉末冶金：含有軸承 6.非金屬材料1、對(duì)材料性能的要求良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等1212-4 軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)n整體式軸瓦和剖分式軸n軸瓦由13層制成 1312-4 軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦的固定整體式軸瓦1412-4 軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)：由13層材料制成軸瓦內(nèi)表面結(jié)構(gòu) 1512-4 軸瓦結(jié)構(gòu) 油溝與油槽的位置 油槽的尺寸可查相關(guān)的手冊(cè)。16滑動(dòng)軸承油溝與油槽的位置 不要開在軸承的承

4、載區(qū)內(nèi)，否則將急劇降低軸承的承載能力1712-5 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選用（自學(xué)）18MPapdBFp .1以限制磨損驗(yàn)算平均壓強(qiáng)12-6 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算一.徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算smMPapvpvpv/,.2限制溫升值驗(yàn)算smvdnv/100060.3限制溫升及加劇磨損驗(yàn)算滑動(dòng)速度4.選取滑動(dòng)軸承的配合：H9/d9、H8/f7、H7/f6 1912-6 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算MPapzddkFp)(4:1.202驗(yàn)算平均壓強(qiáng)smMPapvzddknFpvpv/)(30000:.20值驗(yàn)算 二.推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算 a)實(shí)心式 b)空心式 c)單環(huán)式 d)多環(huán)式2012-

5、7 液體動(dòng)力徑向軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算n一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程n二、徑向滑動(dòng)合軸承形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑的過程n三、徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載量系數(shù)n四、最小油膜厚度n五、軸承的熱平衡計(jì)算n六、參數(shù)選擇n七、流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)舉例21流體靜力潤(rùn)滑：向兩運(yùn)動(dòng)表面輸入壓力油；流體動(dòng)力潤(rùn)滑：利用兩運(yùn)動(dòng)表面的間隙形狀、相對(duì)速度及潤(rùn)滑油粘度，形成壓力膜;一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程vUxyF 油壓p分布曲線 v22一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程yxp平衡方程：代入：粘度公式y(tǒng)u22)yuyuyxp（取微單元體受力分析，x軸方向23一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程vVxyVvV=0F 油壓p分布曲線 vv022yv

6、022yv022yv)(603hhhUxph一維雷諾方程：24一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程)(603hhhUxph一維雷諾方程：形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件：1.潤(rùn)滑油有一定粘度；2.兩摩擦表面有一定相對(duì)滑動(dòng)速度；3.兩表面形成收斂的油楔；4.充足的供油。楔效應(yīng)25二、徑向二、徑向滑動(dòng)軸承形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑的過程 a)靜止 b)啟動(dòng) c)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)Ff261、徑向滑動(dòng)軸承的主要幾何參數(shù).直徑間隙dD.半徑間隙rR.相對(duì)間隙rd.偏心距e.偏心率e.最小油膜厚度)1()1(minreh徑向壓力分布曲線（參見圖12-14）三、徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載量系數(shù)27承載量計(jì)算軸承的最小油膜厚度軸承的熱平衡計(jì)

7、算2、.液體動(dòng)力潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的工作能力計(jì)算（自學(xué)）三、徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載量系數(shù)28第十二章 滑動(dòng)軸承4-4 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介（一）流體動(dòng)力潤(rùn)滑：兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦表面借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜來平衡外載荷；（二）彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑：高副接觸中，接觸應(yīng)力使表面產(chǎn)生局部彈性變形，在接觸區(qū)形成彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)；（三）流體靜力潤(rùn)滑：將加壓后的流體送入摩擦表面之間，利用流體靜壓力來平衡外載荷；29第十二章 滑動(dòng)軸承4-4 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介（一）流體動(dòng)力潤(rùn)滑（圖4-17）楔效應(yīng)vVxyVvV=0F 油壓p分布曲線 vv022yv022yv022yv30滑動(dòng)軸承3.2.1 摩擦（潤(rùn)滑狀態(tài)）圖

8、3-11.干摩擦：表面間無潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬間的摩擦；2.邊界摩擦：表面被吸附在表面的邊界膜隔開；3.流體摩擦：表面被流體完全隔開，摩擦性能取決于內(nèi)部分子間的 粘性阻力4.混合摩擦：.21min21min表面輪廓算術(shù)平均偏差、表面間最小油膜厚度；膜厚比aaaaRRhRRh151531 滑動(dòng)軸承3.2.1 摩擦（潤(rùn)滑狀態(tài)）2.邊界摩擦：表面被吸附在表面 的邊界膜隔開；1按邊界膜形成機(jī)理，邊界膜分為：吸附膜 潤(rùn)滑劑中分子吸附在金屬表面而形成的邊界膜；化學(xué)反應(yīng)膜潤(rùn)滑劑中以原子形式存在的S、Al、P元素與金屬反應(yīng)生成化合物，在金屬表面形成的薄膜。反應(yīng)膜具有較高的熔點(diǎn)，比吸附膜穩(wěn)定。不同摩擦狀態(tài)的基

9、本特征 表3-132 滑動(dòng)軸承3.2.2 磨損按磨損機(jī)理可分為：1.粘著磨損：“冷焊”后，表面材料的脫離及遷移；2.磨粒磨損：摩擦面間的游離顆粒，起到微切削作用；3.疲勞磨損：疲勞點(diǎn)蝕；4.化學(xué)磨損（腐蝕磨損）：機(jī)械作用及化學(xué)或電化學(xué)作用共同引起的磨損；改善摩擦副耐磨性的措施：1.合理選擇摩擦副材料：異種金屬、脆性材料、提高硬度和表面光潔度；2.合理選擇潤(rùn)滑劑和添加劑：適當(dāng)提高粘度、加入油性及極壓性好的添加劑；3.控制摩擦副的工作條件：控制壓強(qiáng)、限制溫度；33 滑動(dòng)軸承3.2.3 潤(rùn)滑劑（流體、脂、固體、氣體）一.潤(rùn)滑油的主要指標(biāo)1.粘度粘度:流體抵抗變形的能力，標(biāo)志著流體內(nèi)摩擦阻力的大小。a

10、）動(dòng)力粘度牛頓粘性定律：在流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力均與該處流體的速度梯度成正比。u=0Uhuxz)53(:dzdu即剪切應(yīng)力動(dòng)力粘度速度梯度h34滑動(dòng)軸承3.2.3 一.潤(rùn)滑油的主要指標(biāo)1.粘度粘度 b）運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的換算關(guān)系：n動(dòng)力粘度：主要用于流體動(dòng)力計(jì)算。Pasn運(yùn)動(dòng)粘度：使用中便于測(cè)量。m2/ssm/2粘溫曲線見 圖3-72.油性油性（潤(rùn)滑性）：潤(rùn)滑油在摩擦表面形成各種吸附膜和化學(xué)反應(yīng)膜的性能；其它其它：燃點(diǎn)、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)、化學(xué)穩(wěn)定性;35滑動(dòng)軸承三.潤(rùn)滑劑的添加劑耐磨損添加劑：抗磨損；極壓添加劑：提高抗膠合性；油性添加劑：提高邊界潤(rùn)滑的油膜強(qiáng)度；二.潤(rùn)滑脂的主要指標(biāo)1.針入度：重1.5N的錐體，于25C恒溫下5s后刺入的深度；2.滴點(diǎn)：在規(guī)定的加熱條件下，潤(rùn)滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量杯的孔口滴下第一滴時(shí)的溫度。