機(jī)械零件設(shè)計(jì)總論：ch12 滑動(dòng)軸承

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1、新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 第第12章章 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承12-1 滑動(dòng)軸承概述滑動(dòng)軸承概述12-2 滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)12-3 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料12-4 滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu) 12-5 滑動(dòng)軸承潤滑劑的選擇滑動(dòng)軸承潤滑劑的選擇12-6 不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算12-8 其它形式滑動(dòng)軸承簡介其它形式滑動(dòng)軸承簡介12-7 液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)滑動(dòng)軸承軸承分類分類滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承軸承的功用：軸承的功用：用來用來支承軸及軸上零件支承軸及

2、軸上零件?；瑒?dòng)軸承滑動(dòng)軸承優(yōu)點(diǎn)多，應(yīng)用廣優(yōu)點(diǎn)多，應(yīng)用廣用于高速、高精度、重載、用于高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合。結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合。12-1 滑動(dòng)軸承概述滑動(dòng)軸承概述 1能承擔(dān)一定的載荷，具有一定的強(qiáng)度和剛度。能承擔(dān)一定的載荷，具有一定的強(qiáng)度和剛度。2具有小的摩擦力矩，使回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。具有小的摩擦力矩，使回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。3具有一定的支承精度，保證被支承零件的回轉(zhuǎn)精度。具有一定的支承精度，保證被支承零件的回轉(zhuǎn)精度。一、軸承的基本要求一、軸承的基本要求 二、軸承的分類二、軸承的分類 軸承按摩軸承按摩擦性質(zhì)分擦性質(zhì)分按受載方向分按潤滑狀態(tài)分徑向軸承 止推軸承液體潤滑滑動(dòng)軸承不完全液體

3、潤滑滑動(dòng)軸承按承載機(jī)理分：液體靜壓軸承、液體動(dòng)壓軸承自潤滑軸承 新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 三、滑動(dòng)軸承的應(yīng)用領(lǐng)域三、滑動(dòng)軸承的應(yīng)用領(lǐng)域 1.1.工作轉(zhuǎn)速特高的軸承，工作轉(zhuǎn)速特高的軸承，汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)；2.2.要求對軸的支承位置特別精確的軸承，要求對軸的支承位置特別精確的軸承，如精密磨床如精密磨床；3.3.特重型的軸承特重型的軸承，如水輪發(fā)電機(jī)，如水輪發(fā)電機(jī)；4.4.承受巨大沖擊和振動(dòng)載荷的軸承承受巨大沖擊和振動(dòng)載荷的軸承，如，如破碎機(jī)破碎機(jī)；5.5.根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承，如曲軸軸承，如曲軸軸承；6.6.在特殊條件下（如水中、或腐蝕介質(zhì)）工

4、作的軸承，在特殊條件下（如水中、或腐蝕介質(zhì)）工作的軸承，如艦艇螺旋槳推進(jìn)器的軸承如艦艇螺旋槳推進(jìn)器的軸承；7.7.軸承處徑向尺寸受到限制時(shí)，可采用滑動(dòng)軸承。軸承處徑向尺寸受到限制時(shí)，可采用滑動(dòng)軸承。如多輥軋鋼機(jī)。如多輥軋鋼機(jī)。四、滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容四、滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容 軸承的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料選擇；軸承的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料選擇；軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)潤滑劑及其供應(yīng)量的確定；軸承軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)潤滑劑及其供應(yīng)量的確定；軸承工作能力及熱平衡計(jì)算。工作能力及熱平衡計(jì)算。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 一、一、向心滑動(dòng)軸承向心滑動(dòng)軸承組成：組成：軸承座、軸套或軸瓦等。軸承座

5、、軸套或軸瓦等。12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)型式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)型式油杯孔油杯孔軸承軸承1)1)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。應(yīng)用：應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。2)2)因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。3)3)只能從沿軸向裝入或拆。只能從沿軸向裝入或拆。1)整體式向心滑動(dòng)軸承整體式向心滑動(dòng)軸承 軸承座軸承座特點(diǎn)：特點(diǎn)：新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 將軸承座或軸瓦分離制將軸承座或軸瓦分離制造，兩部分用聯(lián)接螺栓。造，兩部分用聯(lián)接螺栓。剖分式向心滑動(dòng)軸承剖分式向心滑動(dòng)軸承螺紋孔螺紋孔軸承座軸承座軸承蓋軸承蓋聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺栓剖分軸瓦

6、剖分軸瓦2)對開式向心滑動(dòng)軸承對開式向心滑動(dòng)軸承 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以調(diào)整因磨損而造成的間調(diào)整因磨損而造成的間隙，安裝方便。隙，安裝方便。應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器。低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器。榫口榫口潘存云教授研制潘存云教授研制作用：作用：用來承受軸向載荷用來承受軸向載荷 二、二、止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承 結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式：潘存云教授研制21F1F2F21F21空心式空心式-軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件比軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件比 實(shí)心式要好。實(shí)心式要好。單環(huán)式單環(huán)式-利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑利用軸頸的環(huán)形端面止

7、推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑 方便，廣泛用于低速、輕載的場合。方便，廣泛用于低速、輕載的場合。多環(huán)式多環(huán)式-不僅能承受較大的軸向載荷，有時(shí)還可承受不僅能承受較大的軸向載荷，有時(shí)還可承受 雙向軸向載荷。雙向軸向載荷。各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低50%。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 12-3 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料一、滑動(dòng)軸承常見失效形式一、滑動(dòng)軸承常見失效形式磨粒磨損磨粒磨損-進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對軸承表面起研磨作用。對軸承表面起研磨作用。刮傷

8、刮傷-進(jìn)入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微觀進(jìn)入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微觀輪廓尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。輪廓尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。膠合膠合-當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂時(shí)或供當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂時(shí)或供油不足時(shí)，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承油不足時(shí)，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。損傷。疲勞剝落疲勞剝落-在載荷得反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑在載荷得反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑動(dòng)方向垂直的疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。動(dòng)方向垂直的疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。腐蝕腐蝕-潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)潤滑劑在使用中不斷氧

9、化，所生成的酸性物質(zhì)對軸承材料有腐蝕，材料腐蝕易形成點(diǎn)狀剝落。對軸承材料有腐蝕，材料腐蝕易形成點(diǎn)狀剝落。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損-發(fā)生在名義上相對靜止，實(shí)際上存在循環(huán)發(fā)生在名義上相對靜止，實(shí)際上存在循環(huán) 的微幅相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)緊密接觸的表面上。的微幅相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)緊密接觸的表面上。其它失效形式其它失效形式:氣蝕氣蝕-氣流沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；氣流沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；流體侵蝕流體侵蝕-流體沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；流體沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；電侵蝕電侵蝕-電化學(xué)或電離作用引起的機(jī)械磨損；電化學(xué)或電離作用引起的機(jī)械磨損；軸瓦失效實(shí)例軸瓦失效實(shí)

10、例:潘存云教授研制疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕 潘存云教授研制表面劃傷表面劃傷 潘存云教授研制軸瓦磨損軸瓦磨損新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制汽車用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率汽車用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率其它其它氣蝕氣蝕制造精度低制造精度低腐蝕腐蝕故障原因故障原因6.06.08.18.115.915.911.111.138.338.3比率比率6.76.72.82.85.55.55.65.6比率比率超載超載對中不良對中不良安裝誤差安裝誤差潤滑油不足潤滑油不足不干凈不干凈故障原因故障原因二、滑動(dòng)軸承的材料二、滑動(dòng)軸承的材料(一一)軸承材料性能的要求軸承材料性能的要求1)1)減摩性減摩性-材料副

11、具有較低的摩擦系數(shù)。材料副具有較低的摩擦系數(shù)。2)2)耐磨性耐磨性-材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。3)3)抗膠合抗膠合-材料的耐熱性與抗粘附性。材料的耐熱性與抗粘附性。4)4)摩擦順應(yīng)性摩擦順應(yīng)性-材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表 面初始配合不良的能力。面初始配合不良的能力。5)5)嵌入性嵌入性-材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表面材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表面 發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。6)6)磨合性磨合性-軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互吻軸瓦與軸頸表面經(jīng)短

12、期輕載運(yùn)行后，形成相互吻 合的表面形狀和粗糙度的能力。合的表面形狀和粗糙度的能力。軸承材料是指在軸承結(jié)構(gòu)中直接參與摩擦部分的材料，如軸瓦和軸承襯的材料。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組合在一起，性能上取長補(bǔ)短。合在一起，性能上取長補(bǔ)短。軸承襯軸承襯 此外還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱此外還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。能同時(shí)滿足這些要求的材料是難找的，但應(yīng)根據(jù)具體情況主要的使用要求?；瑒?dòng)動(dòng)軸軸承承材材料料 金屬材料金屬材料 非金屬材料非金屬材料 軸

13、承合金軸承合金銅合金銅合金鋁基軸承合金鋁基軸承合金鑄鐵鑄鐵多孔質(zhì)金屬材料多孔質(zhì)金屬材料 工程塑料工程塑料碳碳石石墨墨橡膠橡膠木材木材(二二)常用軸承材料常用軸承材料軸瓦軸瓦新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制1)軸承合金（白合金、巴氏合金）軸承合金（白合金、巴氏合金）是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金，是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金，錫或鉛為基體。錫或鉛為基體。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：f 小，抗膠合性能好、對油的吸附性強(qiáng)、耐腐小，抗膠合性能好、對油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、重載的軸承。重載的軸承。缺點(diǎn)：缺

14、點(diǎn)：價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。工作溫度：工作溫度：t6.5 0.5 60 26.5 0.5 60 2號壓延機(jī)脂號壓延機(jī)脂注：注：1)在潮濕環(huán)境，溫度在在潮濕環(huán)境，溫度在75120的條件下，應(yīng)考慮選用鈣的條件下，應(yīng)考慮選用鈣-鈉基潤滑脂；鈉基潤滑脂；2)在潮濕環(huán)境，溫度在在潮濕環(huán)境，溫度在75以下，沒有以下，沒有3號鈣基脂時(shí)也可以用鋁基脂；號鈣基脂時(shí)也可以用鋁基脂；3)工作溫度在工作溫度在110120可選用鋰基脂或鋇基脂；可選用鋰基脂或鋇基脂；4)集中潤滑時(shí)，稠度要小些。集中潤滑時(shí)，

15、稠度要小些。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 但但p 10 Mpa時(shí)可忽略。時(shí)可忽略。變化很小潤滑油的特性：潤滑油的特性：1）溫度）溫度 t 2）壓力）壓力p 選用原則：選用原則：1)載荷大、轉(zhuǎn)速低的軸承，宜選用粘度大的油；載荷大、轉(zhuǎn)速低的軸承，宜選用粘度大的油；2)載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油；載荷小、轉(zhuǎn)速高的軸承，宜選用粘度小的油；二、潤滑油及其選擇二、潤滑油及其選擇3)高溫時(shí)，粘度應(yīng)高一些；低溫時(shí)，粘度可低一些。高溫時(shí)，粘度應(yīng)高一些；低溫時(shí)，粘度可低一些。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制表表12-5 12-5 滑動(dòng)軸承潤滑油的選擇滑動(dòng)軸承潤滑油的選擇 0.1 L-A

16、N68、110、150 9.0 L-AN7、10、15 軸徑圓周速度軸徑圓周速度 平均壓力平均壓力 軸徑圓周速度軸徑圓周速度 平均壓力平均壓力 m/s p 3 Mpa m/s p(37.5)Mpa 注：注：1）表中潤滑油是以）表中潤滑油是以40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為基礎(chǔ)的牌號時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為基礎(chǔ)的牌號 2）不完全液體潤滑，工作溫度）不完全液體潤滑，工作溫度350 才開始氧化，才開始氧化，可在水中工作。可在水中工作。-摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣 (-60300)，但遇水性能下降。，但遇水性能下降。-摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。使用方式：使用方式：1.1

17、.調(diào)和在潤滑油中；調(diào)和在潤滑油中；2.2.涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；3.3.混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型?；烊虢饘倩蛩芰戏勰┲袩Y(jié)成型。其應(yīng)用日漸廣泛三、固體潤滑劑及其選擇三、固體潤滑劑及其選擇特點(diǎn)特點(diǎn)：可在滑動(dòng)表面形成固體膜?？稍诨瑒?dòng)表面形成固體膜。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 12-6 不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 工作狀態(tài)工作狀態(tài)：因采用潤滑脂、油繩或滴油潤滑，由于軸因采用潤滑脂、油繩或滴油潤滑，由于軸承的不到足夠的潤滑劑，故無法形成完全的承載油膜，承的不到足夠的潤滑劑

18、，故無法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界潤滑或混合摩擦潤滑。工作狀態(tài)為邊界潤滑或混合摩擦潤滑。失效形式失效形式：邊界油膜破裂。邊界油膜破裂。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證邊界膜不破裂。保證邊界膜不破裂。因邊界膜強(qiáng)度與溫度、軸承材料、軸頸和軸承表面粗糙度、潤滑油供給等有關(guān)，目前尚無精確的計(jì)算方法，但一般可作條件性計(jì)算。校核內(nèi)容：校核內(nèi)容：驗(yàn)算摩擦發(fā)熱驗(yàn)算摩擦發(fā)熱pvpv；驗(yàn)算滑動(dòng)速度驗(yàn)算滑動(dòng)速度vv。p，pv的驗(yàn)算都是平均值。考慮到軸瓦不同心，受載時(shí)軸線彎曲及載荷變化等的因素，局部的p或pv可能不足，故應(yīng)校核滑動(dòng)速度v。fpv是摩擦力，限制pv 即間接限制摩擦發(fā)熱。驗(yàn)算平均壓力驗(yàn)算平均壓力 p p，以

19、保證強(qiáng)度要求；，以保證強(qiáng)度要求；新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制二、二、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件：已知條件：外加徑向載荷外加徑向載荷F(N)、軸頸轉(zhuǎn)速、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min)及及 軸頸直徑軸頸直徑d(mm)驗(yàn)算及設(shè)計(jì)驗(yàn)算及設(shè)計(jì)：.驗(yàn)算軸承的平均壓力驗(yàn)算軸承的平均壓力p .驗(yàn)算摩擦熱驗(yàn)算摩擦熱v軸頸圓周速度，軸頸圓周速度，m/s；B-軸瓦寬度，軸瓦寬度，p-許用壓強(qiáng)。許用壓強(qiáng)。見下頁 p=pFBdFdn pv軸承材料的許用值。軸承材料的許用值。見下頁 pv=FBddn60 1000pvn軸速度，軸速度，m/s；新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教

20、授研制3.驗(yàn)算滑動(dòng)速度驗(yàn)算滑動(dòng)速度V 表表12-2 常用軸瓦及軸承襯材料的性能常用軸瓦及軸承襯材料的性能材料及其代號材料及其代號鑄錫銻軸承合金鑄錫銻軸承合金ZSnSb11Cu6鑄鉛銻軸承合金鑄鉛銻軸承合金ZPbSb16Sn16Cu2鑄錫青銅鑄錫青銅ZCuSn10P1鑄錫青銅鑄錫青銅ZCuSn5Pb5Zn5鑄鋁青銅鑄鋁青銅ZCuAl10Fe3pMpapvMpa.m/s平穩(wěn)平穩(wěn)沖擊沖擊25202015HBS金屬型金屬型 砂型砂型最高工作最高工作溫度溫度軸徑硬度軸徑硬度150HBS150HBS150HBS150HBS45HBC45HBC45HBC45HBC45HBC45HBC150150150150

21、280280280280280280272730309090808065656060110110100100151515158 815151010151515151212 v材料的許用滑動(dòng)速度材料的許用滑動(dòng)速度v v新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 表表12-1 常用軸瓦及軸承襯材料的性能常用軸瓦及軸承襯材料的性能材料材料 牌號牌號類別類別 （名稱）（名稱）錫基錫基軸承軸承合金合金鉛基鉛基軸承軸承合金合金ZSnSb11Cu6 ZSnSb8Cu4ZPbSb16Sn16Cu2ZCuSn10P1(10-1錫青銅錫青銅)ZPbSb15Sn56Cu3Cd2ZCuSn5Pb5Zn5(5-5-5錫青銅錫青銅)

22、ZCuPb30(30鉛青銅鉛青銅)ZCuAl10Fe3(10-3鋁青銅鋁青銅)15 12 1015 4 1225 12 308 3 1515 10 155 8 520 60 1525 80 201 1 1 51 1 3 53 5 1 13 4 4 25 5 5 2錫青銅錫青銅鉛青銅鉛青銅鋁青銅鋁青銅最大許用值最大許用值 性能比較性能比較 平穩(wěn)載荷平穩(wěn)載荷用于高速、重載用于高速、重載下工作的重要軸下工作的重要軸承，變載荷下易承，變載荷下易于疲勞，價(jià)貴。于疲勞，價(jià)貴。用于中速、中等用于中速、中等載荷作的軸承，載荷作的軸承，不宜受顯著沖擊。不宜受顯著沖擊?？勺鳛殄a銻軸承可作為錫銻軸承合金的代用品。合

23、金的代用品。用于中速重載及用于中速重載及受變載荷的軸承受變載荷的軸承用于中速中載的用于中速中載的軸承軸承用于高速、重載用于高速、重載軸承，承受變載軸承，承受變載和沖擊和沖擊最宜用于潤滑充分最宜用于潤滑充分的低速重載軸承的低速重載軸承說說 明明 沖擊載荷沖擊載荷 p v pvMpa m/s MpaXm/s 抗咬抗咬 順應(yīng)性順應(yīng)性 耐蝕耐蝕 疲勞疲勞粘性粘性 嵌入性嵌入性 性性 強(qiáng)度強(qiáng)度注：注：pvpv為不完全潤滑下的為不完全潤滑下的許用值許用值 性能比較：性能比較：1 15 5 依次由佳到差依次由佳到差 新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制選擇配合選擇配合一般可選一般可選

24、:H9/d9或或H8/f7、H7/f6 二、二、止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算 p考慮承載的不均勻性，考慮承載的不均勻性，p、pv應(yīng)降低應(yīng)降低50%。Fd1d2Fd1d2已知條件：已知條件：外加徑向載荷外加徑向載荷F(N)、軸頸轉(zhuǎn)速、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)1)根據(jù)軸向載荷和工作要求，根據(jù)軸向載荷和工作要求，選擇軸承結(jié)構(gòu)尺寸和材料；選擇軸承結(jié)構(gòu)尺寸和材料；2)驗(yàn)算平均壓力；驗(yàn)算平均壓力；3)驗(yàn)算驗(yàn)算pv值值 z-軸環(huán)數(shù)軸環(huán)數(shù)新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 表表12-7 12-7 止推滑動(dòng)軸承的止推滑動(dòng)軸承的p、pv 未淬火鋼未淬火鋼 青銅青銅 4.05.0 12.5 鑄鐵鑄鐵 2.02.5

25、 p pv軸承合金軸承合金 5.06.0 淬火鋼淬火鋼 軸承合金軸承合金 8.09.0 12.5 青銅青銅 7.58.0 淬火鋼淬火鋼 1215 Mpa.m/s Mpa軸環(huán)端面、凸緣軸環(huán)端面、凸緣 軸承軸承 新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制FFFF先分析平行板的情況。板B靜止，板A以速度向左運(yùn)動(dòng)，板間充滿潤滑油，無載荷時(shí)，液體各層的速度呈三角形分布，近油量與處油量相等，板A不會(huì)下沉。但若板A有載荷時(shí)，油向兩邊擠出，板A逐漸下沉，直到與B板接觸。如兩板不平行板。板間間隙呈沿運(yùn)動(dòng)方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A有載荷，當(dāng)板A運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端速度若程虛線分布，

26、則必然進(jìn)油多而出油少。由于液體實(shí)際上是不可壓縮的，必將在板內(nèi)擠壓而形成壓力，迫使進(jìn)油端的速度往內(nèi)凹，而出油端的速度往外鼓。進(jìn)油端間隙大而速度曲線內(nèi)凹，出油端間隙小而速度曲線外凸，進(jìn)出油量相等，同時(shí)間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷平衡，板A不會(huì)下沉。這說明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜稱為動(dòng)壓油膜。各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過渡到凸三角形，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。v 潘存云教授研制F v vvh1aah2ccvvh0bbF一、動(dòng)壓潤滑的形成原理和條件一、動(dòng)壓潤滑的形成原理和條件 兩平形板之間不能形成壓力油膜！兩平形板之間不能形成壓力油膜！動(dòng)壓油膜動(dòng)壓油膜-因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的

27、壓力油膜。12-7 液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 形成動(dòng)壓油膜的必要條件：形成動(dòng)壓油膜的必要條件：1.兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；2.兩工件表面之間必須連續(xù)充滿潤滑油或其它液體；兩工件表面之間必須連續(xù)充滿潤滑油或其它液體；3.兩工件表面必須有相對滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必須兩工件表面必須有相對滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必須保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來。保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制FFFF先分析平行板的情況。板

28、B靜止，板A以速度向左運(yùn)動(dòng)，板間充滿潤滑油，無載荷時(shí)，液體各層的速度呈三角形分布，近油量與處油量相等，板A不會(huì)下沉。但若板A有載荷時(shí)，油向兩邊擠出，板A逐漸下沉，直到與B板接觸。如兩板不平行板。板間間隙呈沿運(yùn)動(dòng)方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A有載荷，當(dāng)板A運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端速度若程虛線分布，則必然進(jìn)油多而出油少。由于液體實(shí)際上是不可壓縮的，必將在板內(nèi)擠壓而形成壓力，迫使進(jìn)油端的速度往內(nèi)凹，而出油端的速度往外鼓。進(jìn)油端間隙大而速度曲線內(nèi)凹，出油端間隙小而速度曲線外凸，進(jìn)出油量相等，同時(shí)間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷平衡，板A不會(huì)下沉。這說明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜稱為動(dòng)壓油膜。

29、各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過渡到凸三角形，中間必有一個(gè)位置呈三角形分布。v 潘存云教授研制F v vvh1aah2ccvvh0bbF一、動(dòng)壓潤滑的形成原理和條件一、動(dòng)壓潤滑的形成原理和條件 兩平形板之間不能形成壓力油膜！兩平形板之間不能形成壓力油膜！動(dòng)壓油膜動(dòng)壓油膜-因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜。12-7 液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 形成動(dòng)壓油膜的必要條件：形成動(dòng)壓油膜的必要條件：1.兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；兩工件之間的間隙必須有楔形間隙；2.兩工件表面之間必須連續(xù)充滿潤滑油或其它液體；兩工件表面之間必須連續(xù)充滿潤

30、滑油或其它液體；3.兩工件表面必須有相對滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)芳方向必兩工件表面必須有相對滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)芳方向必須保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來。須保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制二、二、流體動(dòng)力潤滑基本方程的建立流體動(dòng)力潤滑基本方程的建立 為了得到簡化形式的流體動(dòng)力為了得到簡化形式的流體動(dòng)力平衡方程（平衡方程（NavierStokes方程）方程），作如下假設(shè)：，作如下假設(shè)：流體的流動(dòng)是層流流體的流動(dòng)是層流;忽略壓力對流體粘度的影響忽略壓力對流體粘度的影響;略去慣性力及重力的影響，故所研究的單元體為略去慣性力及重力的影響，故所研究的單元體為

31、 靜平衡狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，且只有表面力作用靜平衡狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，且只有表面力作用 于單元體上；于單元體上；流體是不可壓縮的；流體是不可壓縮的；流體中的壓力在各流體層之間保持為常數(shù)。流體中的壓力在各流體層之間保持為常數(shù)。流體滿足牛頓定律，即流體滿足牛頓定律，即 ；=dud yB實(shí)際上粘度隨壓力的增高而增加；即層與層之間沒有物質(zhì)和能量的交換；VAxzy潘存云教授研制取微單元進(jìn)行受力分析取微單元進(jìn)行受力分析:+dp+dpppdydz+dxdz-(+d)dxdz-(p+dp)dydz=0=-dd ydxdpdydu=整理后得：整理后得：又有：又有：=-dxdpd2ud y2得：得：任意一點(diǎn)的油膜

32、壓力p沿x方向的變化率，與該點(diǎn)y向的速度梯度的導(dǎo)數(shù)有關(guān)。對對y積分得：積分得：u=y2+C1y+C2 21dxdp邊界條件：邊界條件：當(dāng)當(dāng)y=0時(shí)，時(shí)，u=vC2=v當(dāng)當(dāng)y=h時(shí)，時(shí)，u=0 0 C1=h-h-2-1dxdphv代入得：代入得：u=(y2-hy)+21dxdpv vhy-hBAxzyV新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制vvFaacc任意截面內(nèi)的流量：任意截面內(nèi)的流量：依據(jù)流體的連續(xù)性原理，通過不同截面的流量是相等的b-b截面內(nèi)的流量：截面內(nèi)的流量：該處速度呈三角形分布，間隙厚度為h0負(fù)號表示流速的方向與x方向相反，因流經(jīng)兩個(gè)截面的流量相等，故有：=6vdxdph-h

33、0h3得：得：-一維雷諾方程一維雷諾方程由上式可得壓力分布曲線由上式可得壓力分布曲線:p=f(x)在在b-b處：處：h=h0，p=pmax速度梯度速度梯度du/dy呈線性分布，其余呈線性分布，其余位置呈非線性分布。位置呈非線性分布。流量相等，陰影面積相等。液體動(dòng)壓潤滑的基本方程，它描述了油膜壓力p的變化與動(dòng)力粘度、相對滑動(dòng)速度及油膜厚度h之間的關(guān)系。pmaxxph0bb潘存云教授研制 軸承的孔徑軸承的孔徑D和軸頸的直徑和軸頸的直徑d名義尺寸相等；直徑間名義尺寸相等；直徑間 隙隙是公差形成的。是公差形成的。軸頸上作用的液體壓力與軸頸上作用的液體壓力與F相平衡，在與相平衡，在與F垂直的方垂直的方

34、向，合力為零。向，合力為零。軸頸最終的平衡位置可用軸頸最終的平衡位置可用a和偏心距和偏心距e來表示。來表示。軸承工作能力取決于軸承工作能力取決于hlim，它與，它與、和和F等有關(guān)，等有關(guān)，應(yīng)保證應(yīng)保證 hlimh。F Fy=F Fx 0 Fy=F Fx=0徑向滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過程：徑向滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成過程：靜止靜止 爬升爬升 將軸起抬將軸起抬轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高質(zhì)心質(zhì)心左移左移穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速e-偏心距偏心距eahlim新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制三、三、徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載量系數(shù)徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載量系數(shù)最小油膜厚度：最小油膜厚度：hmin=

35、e r(1-)定義定義:e/e/為偏心率為偏心率 直徑間隙：直徑間隙：D d 半徑間隙：半徑間隙：R R r r /2定義連心線定義連心線OO1為極坐標(biāo)的極軸：為極坐標(biāo)的極軸：相對間隙相對間隙：/r /d hlim穩(wěn)定工作位置如圖所示穩(wěn)定工作位置如圖所示 ，連心線與外載荷的方向形成一偏位角，連心線與外載荷的方向形成一偏位角，eah0設(shè)軸孔半徑為：設(shè)軸孔半徑為：R,r 直徑為：直徑為：D，d ，偏心距偏心距:e 偏位角：偏位角：a在三角形在三角形 中有：中有：R2 e2+（r+h)2 2e(r+h)cos v hDd新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 略去二次微量略去二次微量 ，并取根號為正號，得：

36、，并取根號為正號，得：任意位置油膜厚度：任意位置油膜厚度：將將dx=rd,v=r，h0,h代入上式得：代入上式得：壓力最大處的油膜厚度：壓力最大處的油膜厚度：0為壓力最大處的極角。為壓力最大處的極角。=6vdxdph0-hh3將一維雷諾方程：將一維雷諾方程：改寫成極坐標(biāo)的形式改寫成極坐標(biāo)的形式 積分得：積分得：新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 積分可得軸承單位寬度上的油膜承載力：積分可得軸承單位寬度上的油膜承載力：在外載荷方向的分量：在外載荷方向的分量：理論上只要將理論上只要將py乘以軸承寬度就可得到油膜總承乘以軸承寬度就可得到油膜總承載能力，但在實(shí)際軸承中，由于油可能從軸承兩端泄載能力，但在實(shí)

37、際軸承中，由于油可能從軸承兩端泄漏出來，考慮這一影響時(shí)，壓力沿軸向呈拋物線分布。漏出來，考慮這一影響時(shí)，壓力沿軸向呈拋物線分布。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制油膜壓力沿軸向的分布：油膜壓力沿軸向的分布：理論分布曲線理論分布曲線-水平直線，各處壓力一樣；水平直線，各處壓力一樣；實(shí)際分布曲線實(shí)際分布曲線-拋物線拋物線且曲線形狀與軸承的寬徑比且曲線形狀與軸承的寬徑比B/d有關(guān)。有關(guān)。FdD B B B B FdDB/d=1/4FdDB/d=1/3FdDB/d=1/2FdDB/d=1潘存云教授研制FdDB/d=新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制油

38、膜沿軸承寬度上的壓力分布表達(dá)式為：油膜沿軸承寬度上的壓力分布表達(dá)式為：py為無限寬度軸承沿軸向?yàn)闊o限寬度軸承沿軸向單位寬度上的油膜壓力；單位寬度上的油膜壓力；C為取決于寬徑比和偏心為取決于寬徑比和偏心率的系數(shù)率的系數(shù);對于有限寬度軸承，油膜的總承載能力為對于有限寬度軸承，油膜的總承載能力為 式中式中Cp為承載量系數(shù)，計(jì)算很困難，工程上可查表確定。為承載量系數(shù)，計(jì)算很困難，工程上可查表確定。dDFyz B B 或或解釋這些參數(shù)的含義 新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 表表12-8 有限寬度滑動(dòng)軸承的承載量系數(shù)有限寬度滑動(dòng)軸承的承載量系數(shù)Cp0.3 0.4 0.5 0.6 0.65 0.7 0.75

39、 0.80 0.85 0.90 0.925 0.95 0.975 0.99 0.3 0.052 0.0826 0.128 0.203 0.259 0.347 0.475 0.699 1.122 2.074 3.352 5.73 15.15 50.52 0.4 0.0893 0.141 0.216 0.339 0.431 0.573 0.776 1.079 1.775 3.195 5.055 8.393 21.00 65.26 0.5 0.133 0.209 0.317 0.493 0.622 0.819 1.098 1.572 2.428 4.261 6.615 10.706 25.62 75

40、.86 0.6 0.182 0.283 0.427 0.655 0.819 1.070 1.418 2.001 3.036 5.214 7.956 12.64 29.17 83.21 0.6 0.234 0.361 0.538 0.816 1.014 1.312 1.720 2.399 3.580 6.029 9.072 14.14 31.88 88.90 0.7 0.287 0.439 0.647 0.972 1.199 1.538 1.95 2.754 4.053 6.721 9.992 15.37 33.99 92.89 0.8 0.339 0.515 0.754 1.118 1.371

41、 1.745 2.248 3.067 4.459 7.294 10.753 16.37 35.66 96.35 0.9 0.391 0.589 0.853 1.253 1.528 1.929 2.469 3.372 4.808 7.772 11.38 17.18 37.00 98.95 1.0 0.440 0.658 0.947 1.377 1.669 2.097 2.664 3.580 5.106 8.186 11.91 17.86 38.12 101.15 1.1 0.487 0.723 1.033 1.489 1.796 2.247 2.838 3.787 5.364 8.533 12.

42、35 18.43 39.04 102.90 1.2 0.529 0.784 1.111 1.590 1.912 2.379 2.990 3.968 5.586 8.831 12.73 18.91 39.81 104.42 1.3 0.610 0.891 1.248 1.763 2.099 2.600 3.242 4.266 5.947 9.304 13.34 19.68 41.07 106.84 1.4 0.763 1.001 1.483 2.070 2.446 2.981 3.671 4.778 6.54 10.091 14.34 20.97 43.11 110.79 承載量系數(shù)承載量系數(shù)C

43、p相對偏心率相對偏心率B/d新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 四、最小油膜厚度四、最小油膜厚度 動(dòng)力潤滑軸承的設(shè)計(jì)應(yīng)保證：動(dòng)力潤滑軸承的設(shè)計(jì)應(yīng)保證：hminh其中：其中：h=S(Rz1+Rz2)S 安全系數(shù)，常取安全系數(shù)，常取S2。一般軸承可取為一般軸承可取為3.2m和和6.3m，或或1.6 m和和3.2m。重要軸承可取為重要軸承可取為0.8m和和1.6m，或或0.2m和和0.4m。Rz1、Rz2 分別為軸頸和軸承孔表面粗糙度十點(diǎn)高度。分別為軸頸和軸承孔表面粗糙度十點(diǎn)高度?？紤]表面幾何形狀誤差和軸頸撓曲變形等加工方法、表面粗糙度及表面微觀不平度十點(diǎn)高度加工方法、表面粗糙度及表面微觀不平度十點(diǎn)高度

44、Rz加工加工方法方法表面粗糙表面粗糙度代號度代號研磨、拋光、研磨、拋光、超精加工等超精加工等Rz/m 10 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05鉆石刀鏜鉆石刀鏜頭、鏜磨頭、鏜磨鉸、精磨，鉸、精磨，刮刮(每平方厘每平方厘米米35個(gè)點(diǎn)個(gè)點(diǎn))精車或精鏜，精車或精鏜，中等磨光，中等磨光，刮刮(每平方厘每平方厘米米1.5個(gè)點(diǎn)個(gè)點(diǎn))3.21.60.80.40.20.10.050.0250.012新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 五、軸承的熱平衡計(jì)算五、軸承的熱平衡計(jì)算 熱平衡方程：產(chǎn)生的熱量熱平衡方程：產(chǎn)生的熱量=散失的熱量散失的熱量 Q=Q1+Q2 其中，摩擦熱：其中，摩擦熱：

45、Q=fv W 式中式中:q-潤潤滑滑油流量油流量m3/s；-滑油密度滑油密度kg/m3；c -潤滑油的比熱容，潤滑油的比熱容，J/(kg.)；ti-油出口溫度油出口溫度；to-油入口溫度油入口溫度；3-表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) W/(m2.)?；蛶ё叩臒幔夯蛶ё叩臒幔篞1=qc(to-ti)W軸承散發(fā)的熱：軸承散發(fā)的熱：Q2=3dB(to-ti)W新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制溫升公式：溫升公式：其中其中 -潤滑油流量系數(shù)；潤滑油流量系數(shù)；0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.240.220.200.180.160.140.120.100.080.06

46、0.04qvBd=0.4Bd 1.3 2.0 1.5 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5 0.9 新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)：系數(shù)系數(shù)與寬徑比有關(guān)，與寬徑比有關(guān)，若若B/d 3540時(shí)，表明軸承承載能力有冗余，可時(shí)，表明軸承承載能力有冗余，可采取如下措施：采取如下措施：增大表面粗糙度，以降低成本；增大表面粗糙度，以降低成本；減小間隙，提高旋轉(zhuǎn)精度；減小間隙，提高旋轉(zhuǎn)精度；加寬軸承，充分利用軸承的承載能力。加寬軸承，充分利用軸承的承載能力。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制 當(dāng)當(dāng) t1 3540時(shí)，表明軸承的承載能力不足，時(shí)，表明軸承的承載能

47、力不足，可采取如下措施：可采取如下措施：加散熱片，以增大散熱面積；加散熱片，以增大散熱面積；在保證承載能力的不下降的條件下，適當(dāng)增大在保證承載能力的不下降的條件下，適當(dāng)增大 軸承間隙；軸承間隙；提高軸和軸承的加工精度。提高軸和軸承的加工精度。油泵油泵冷冷卻卻器器冷冷卻卻水水風(fēng)冷風(fēng)冷增加增加冷卻裝置：冷卻裝置：加風(fēng)扇、冷卻水管、循環(huán)油冷卻加風(fēng)扇、冷卻水管、循環(huán)油冷卻；新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 六、軸承參數(shù)的選擇六、軸承參數(shù)的選擇 取值范圍：取值范圍：B/d=0.31.5 影響效果：影響效果：B/d小，有利于提高穩(wěn)定性，增大端排泄量小，有利于提高穩(wěn)定性，增大端排泄量 以降低溫度；以降低溫度；

48、B/d大，增大軸承的承載能力。大，增大軸承的承載能力。0.61.5-電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、離心機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、離心機(jī)、齒輪變速器齒輪變速器;1、寬徑比、寬徑比B/d 應(yīng)用應(yīng)用:B/d=0.31.0-汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī);0.81.2-機(jī)車、拖拉機(jī)機(jī)車、拖拉機(jī);0.60.9-軋鋼機(jī)。軋鋼機(jī)。2、相對間隙、相對間隙 影響因素：影響因素：載荷和速度，軸徑尺寸，寬度載荷和速度，軸徑尺寸，寬度/直徑，調(diào)心直徑，調(diào)心 能力，加工精度。能力，加工精度。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 選取原則：選取原則：1）速度高，速度高，取大值；取大值；載荷小，載荷小，取小值；取小值；2）直徑大，寬徑比小，調(diào)心性能好

49、，加工精度高，）直徑大，寬徑比小，調(diào)心性能好，加工精度高，取小值；反之，取小值；反之，取大值。取大值。應(yīng)用應(yīng)用:=0.0010.0002-汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā) 電機(jī)、齒輪變速器電機(jī)、齒輪變速器;0.00020.0015-軋鋼機(jī)鐵路機(jī)車輛；軋鋼機(jī)鐵路機(jī)車輛；0.00020.00125-機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)。機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)。0.00020.00125-鼓風(fēng)機(jī)、離心機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)、離心機(jī)。一般軸承，按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：一般軸承，按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 3、潤滑油粘度潤滑油粘度 對承載能力，功耗、溫升都有影響；對承載能力，功耗、溫升都有影響；根據(jù)平均溫度：根據(jù)平均溫度：t

50、m=(ti+to)/2 決定潤滑油粘度；決定潤滑油粘度；設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)，tm=5075，計(jì)算所得應(yīng)在：，計(jì)算所得應(yīng)在：ti=3540；初始計(jì)算時(shí)，可取：初始計(jì)算時(shí)，可?。盒陆髮W(xué)專用 作者：潘存云教授 七、液體七、液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)過程動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)過程 已知條件：外加徑向載荷已知條件：外加徑向載荷F(N)，軸頸轉(zhuǎn)速，軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min)及軸頸直徑及軸頸直徑d(mm)。設(shè)計(jì)及驗(yàn)算設(shè)計(jì)及驗(yàn)算 保證在平均油溫保證在平均油溫 tm下下 hmin ha)選擇軸承材料，驗(yàn)算選擇軸承材料，驗(yàn)算 p、v、pv。b)選擇軸承參數(shù)，如軸承寬度選擇軸承參數(shù)，如軸承寬度(B)、相

51、對間隙、相對間隙()和潤滑油和潤滑油()。c)計(jì)算承載量系數(shù)計(jì)算承載量系數(shù)(Cp)并查表確定偏心率并查表確定偏心率()。d)計(jì)算最小油膜厚度計(jì)算最小油膜厚度(hmin)和許用油膜厚度和許用油膜厚度(h)。新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 極限工作能力校核極限工作能力校核a)根據(jù)直徑間隙根據(jù)直徑間隙()，選擇配合。，選擇配合。b)根據(jù)最大間隙根據(jù)最大間隙(max)和最小間隙和最小間隙(min)，校核軸，校核軸 承的最小油膜厚度和潤滑油入口油溫。承的最小油膜厚度和潤滑油入口油溫。繪制軸承零件圖繪制軸承零件圖 驗(yàn)算溫升驗(yàn)算溫升 a)計(jì)算軸承與軸頸的摩擦系數(shù)計(jì)算軸承與軸頸的摩擦系數(shù)(f)。c)計(jì)算軸承溫

52、升計(jì)算軸承溫升(t)和潤滑油入口平均溫度和潤滑油入口平均溫度(ti)。b)根據(jù)寬徑比根據(jù)寬徑比(B/d)和偏心率和偏心率()查取潤滑油流量系數(shù)。查取潤滑油流量系數(shù)。12-8 其它形式滑動(dòng)軸承簡介其它形式滑動(dòng)軸承簡介一、自潤滑一、自潤滑軸承軸承 又稱干摩擦軸承 自潤滑自潤滑軸承軸承 -軸承材料本身就是固體潤滑劑，或軸承材料本身就是固體潤滑劑，或 軸瓦內(nèi)含有潤滑劑軸瓦內(nèi)含有潤滑劑。1）軸承材料及軸徑材料軸承材料及軸徑材料 軸承材料軸承材料-為降低磨損，常用工程塑料和碳為降低磨損，常用工程塑料和碳石石墨；墨；軸徑材料軸徑材料-為防止銹蝕或降低摩擦系數(shù)，常用不銹為防止銹蝕或降低摩擦系數(shù)，常用不銹 鋼、

53、碳鋼鍍硬鉻，使軸承和軸徑兩者表鋼、碳鋼鍍硬鉻，使軸承和軸徑兩者表 面硬度差加大。面硬度差加大。軸承材料軸承材料 輻射輻射 真空真空 水水 油油 磨粒磨粒 耐酸、堿耐酸、堿 有填料熱性塑料有填料熱性塑料 少數(shù)可用少數(shù)可用 通常好通常好 通常差通常差有填料有填料 尚好尚好 很好很好 很差很差大多數(shù)可用，大多數(shù)可用，避免用石墨避免用石墨作填充物作填充物通常差，注通常差，注意配合表面意配合表面的粗糙度的粗糙度尚好或好尚好或好很好很好部分好部分好一般一般尚好尚好通常好通常好有填料有填料 部分可用部分可用 好好 部分尚好部分尚好 碳碳石石墨墨 很好很好 很好很好 極差極差 尚好或好尚好或好 好好 不好不好

54、 好好(除強(qiáng)酸外除強(qiáng)酸外)很好、不很好、不要加塑料要加塑料高溫高溫 200 低溫低溫-50 新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 b)軸瓦厚度軸瓦厚度 -對于完全塑料的軸瓦，對于完全塑料的軸瓦，=d/(1220),以金屬軸瓦作瓦背時(shí)，可適當(dāng)減薄。以金屬軸瓦作瓦背時(shí)，可適當(dāng)減薄。d)表面粗糙度表面粗糙度 -Ra=0.20.4 m 3）軸承承載能力軸承承載能力 失效形式主要是磨損，設(shè)計(jì)條件是：失效形式主要是磨損，設(shè)計(jì)條件是：p p 以及以及 pv pvc)直徑間隙直徑間隙 -0.05d ，且不小于且不小于 0.1 mm 2）主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要設(shè)計(jì)參數(shù) a）寬徑比：寬徑比：B/d=0.351.5 新疆大學(xué)專

55、用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制 將軸瓦內(nèi)孔做成特殊形狀，以產(chǎn)生多個(gè)動(dòng)壓油膜，提將軸瓦內(nèi)孔做成特殊形狀，以產(chǎn)生多個(gè)動(dòng)壓油膜，提高軸承的高軸承的工作穩(wěn)定性工作穩(wěn)定性和和旋轉(zhuǎn)精度旋轉(zhuǎn)精度。1 1、橢圓軸承、橢圓軸承 特點(diǎn)：特點(diǎn)：形成兩個(gè)動(dòng)壓油膜，提高了穩(wěn)定性。摩擦損耗加形成兩個(gè)動(dòng)壓油膜，提高了穩(wěn)定性。摩擦損耗加 大、供油量增大、承載能力降低。大、供油量增大、承載能力降低。矢量之合2 2、三油楔軸承、三油楔軸承特點(diǎn)：特點(diǎn)：形成三個(gè)動(dòng)壓油膜，提高了旋轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性。形成三個(gè)動(dòng)壓油膜，提高了旋轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性。摩擦損耗加大、承載能力降低，制造困難。摩擦損耗加大、承載能力降低，制造困難。固

56、定式固定式可傾式可傾式O O1 1O O3 3O O2 2O O1 1O O2 2制造時(shí)兩半之間加墊片，鏜出圓孔，使用時(shí)拆去墊片即可。潘存云教授研制二、多油楔二、多油楔軸承軸承 F FF F新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制節(jié)節(jié)流流器器節(jié)流器節(jié)流器D三、液體三、液體靜壓軸承靜壓軸承 工作原理：工作原理：依靠供依靠供油裝置，將高壓油油裝置，將高壓油壓入軸承間隙中，壓入軸承間隙中，強(qiáng)制形成油膜。強(qiáng)制形成油膜。特點(diǎn)：特點(diǎn)：靜壓軸承靜壓軸承載任何工況下都載任何工況下都能勝任工作。能勝任工作。d0d0常用節(jié)流器常用節(jié)流器關(guān)鍵器件：關(guān)鍵器件：節(jié)流器節(jié)流器節(jié)流器作用：

57、節(jié)流器作用：根據(jù)外載荷根據(jù)外載荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)各油腔內(nèi)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)各油腔內(nèi)的壓力。的壓力。油臺油臺 起密封作用 新疆大學(xué)專用 作者：潘存云教授 四、空氣軸承四、空氣軸承 空氣也是一種流體潤滑劑，其粘度只有空氣也是一種流體潤滑劑，其粘度只有L-AN7潤滑潤滑油的油的1/4000，摩擦力小到可忽略不計(jì)，因此可用于數(shù)摩擦力小到可忽略不計(jì)，因此可用于數(shù)十萬轉(zhuǎn)的超高速軸承。十萬轉(zhuǎn)的超高速軸承?？諝廨S承的工作原理與液體潤滑軸承本質(zhì)上是一樣。空氣軸承的工作原理與液體潤滑軸承本質(zhì)上是一樣。分靜壓和動(dòng)壓兩種。分靜壓和動(dòng)壓兩種。氣膜厚度氣膜厚度-20 m制造精度制造精度 嚴(yán)格過濾嚴(yán)格過濾 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1)不隨溫

58、度變化，可用于高溫或低溫；不隨溫度變化，可用于高溫或低溫；2)沒有油污染的危險(xiǎn)；沒有油污染的危險(xiǎn)；3)回轉(zhuǎn)精度高，運(yùn)行噪音低?；剞D(zhuǎn)精度高，運(yùn)行噪音低。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：承載能力不大，密封困難。承載能力不大，密封困難。五、磁懸浮軸承五、磁懸浮軸承 利用可控電流在電磁鐵上產(chǎn)生非接觸的可控電磁力來利用可控電流在電磁鐵上產(chǎn)生非接觸的可控電磁力來控制轉(zhuǎn)子在空間中的位置，使軸承沒有物理的接觸?？刂妻D(zhuǎn)子在空間中的位置，使軸承沒有物理的接觸。F轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電磁力電磁力間隙間隙=0.5 mm=0.5 mm電磁體電磁體徑向軸承示意圖徑向軸承示意圖重力重力定子定子電磁體電磁體位置傳感器位置傳感器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子推力軸承示意圖

59、推力軸承示意圖+/-電磁體電磁體電磁體電磁體傳感器傳感器傳感器傳感器位置信息位置信息位置信息位置信息PID控制器中繼放大器中繼放大器中繼放大器中繼放大器設(shè)定設(shè)定設(shè)定設(shè)定RotorRotor信號處理信號處理信號處理信號處理單自由度控制系統(tǒng)示意圖單自由度控制系統(tǒng)示意圖磁懸浮軸承具有負(fù)剛度，開環(huán)不穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：無直接機(jī)械接觸，不需潤滑，摩擦阻力小無直接機(jī)械接觸，不需潤滑，摩擦阻力小 環(huán)境適應(yīng)性好，轉(zhuǎn)速高環(huán)境適應(yīng)性好，轉(zhuǎn)速高 使用壽命長使用壽命長,結(jié)構(gòu)可多樣化結(jié)構(gòu)可多樣化缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要很大的電場強(qiáng)度需要很大的電場強(qiáng)度 技術(shù)不夠成熟技術(shù)不夠成熟 應(yīng)用尚未廣泛應(yīng)用尚未廣泛 磁懸浮軸承優(yōu)缺點(diǎn)磁懸浮軸承優(yōu)缺點(diǎn)