機(jī)械設(shè)計第8章+滑動軸承設(shè)計

1、第八章 滑動軸承設(shè)計,軸承-支承、保持旋轉(zhuǎn)精度和減少摩擦和磨損 軸承-滾動軸承、滑動軸承 在高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合下，滑動軸承體現(xiàn)出優(yōu)異性能,1. 類型, 按承載分, 按摩擦狀態(tài)分,向心滑動軸承,推力滑動軸承,液體摩擦滑動軸承,非液體摩擦滑動軸承,動壓軸承,靜壓軸承,一、滑動軸承的類型及其結(jié)構(gòu)型式, 完全液體摩擦, 邊界摩擦, 干摩擦,潤滑油膜將摩擦表面完全隔開，只存 在液體分子間的摩擦,潤滑油膜部分地將摩擦表面隔開，部 分摩擦表面仍可直接接觸,摩擦表面間沒有任何物質(zhì)的摩擦,邊界摩擦常與半液體摩擦、半干摩擦并 存，通稱非液體摩擦,2. 滑動軸承的摩擦狀態(tài), 向心軸承,剖分式,

2、整體式,間隙可調(diào)式,自動調(diào)心式,結(jié)構(gòu)簡單 安裝困難 間隙不可調(diào),結(jié)構(gòu)較繁 間隙可調(diào) 廣泛采用,3. 結(jié)構(gòu)型式, 推力軸承,實心式,空心式,單環(huán)式,多環(huán)式,中間比壓大,支承精度不高,支承精度特別高,支承精度中等,非液體摩擦滑動軸承,液體摩擦滑動軸承,滾動軸承,高速 重載,沖擊、振動載荷,低速 低載,中等載荷,受徑向尺寸限制,曲軸軸承,非液體摩擦滑動軸承,液體摩擦滑動軸承,滾動軸承,滑動軸承,滑動軸承零件少,油膜的緩沖和阻尼作用,滾動軸承壽命大為降低,滾動軸承造價高,4. 滑動軸承和滾動軸承的適用場合,(1) 基本要求,耐磨性,磨損少,減摩性,摩擦系數(shù)小,其他要求：,抗膠合性,跑合性,耐腐蝕性,強(qiáng)

3、度 ,(2) 常用材料, 鑄鐵,輕載、低速的軸瓦材料, 軸承合金 (巴氏合金),錫基,鉛基,銻、銅鹼金屬硬粒,錫基體或鉛基體,綜合性能好,機(jī)械強(qiáng)度較低,價昂,軸承合金澆鑄在鋼或 鑄鐵的軸瓦基體上, 銅合金,錫青銅 中速、中載或重載,鋁青銅 低速重載,鉛青銅 高速重載,1. 軸瓦的材料,二、軸瓦的材料與結(jié)構(gòu), 粉末冶金,鐵或銅粉末混入石墨壓制燒結(jié)而成 多孔性存油,用于載荷平穩(wěn)、低速和加油不便場合, 非金屬材料,塑料、橡膠、尼龍等,摩擦系數(shù)小、耐磨、耐腐蝕、承載低、 熱變形大,2. 軸瓦的結(jié)構(gòu),(1) 軸瓦的結(jié)構(gòu)要素,油孔,油溝,壁厚,定位唇,油室,定位唇：防止軸瓦在軸承中移動,壁厚,油孔和油溝：

4、將油引入軸承,油室：存油,(2) 結(jié)構(gòu)型式,整體式,剖分式,1. 潤滑油,(1) 粘度,流體抵抗變形的能力稱為粘度，以流體內(nèi)摩擦阻力表示,平行板間油的層流流動,貼近靜止扳的油層速度,貼近移動扳的油層速度,( 粘性流體粘性定律),比例常數(shù)，即動力粘度,三、滑動軸承的潤滑,(2) 常用潤滑油,潤滑油牌號 一般為40 C 時運動粘度 的平均值,查得運動粘度,再用公式,轉(zhuǎn)換為動力粘度,(3) 潤滑油的選擇,( 用于流體動力學(xué)計算 ),(潤滑油的粘度),動力粘度,運動粘度,2. 潤滑脂,鈣基,抗水性好、耐熱性差、價廉,鈉基,抗水性差、耐熱性好、防腐性較好,鋰基,抗水性和耐熱性好,鋁基,抗水性好、有防銹作

5、用、耐熱性差,主要指標(biāo),針入性：表征潤滑脂稀稠,潤滑脂越稠,滴點：潤滑脂受熱后開始滴落的溫度，表征耐高溫的能力,潤滑脂工作溫度一般應(yīng)低于滴點20 30 C,1. 失效形式及計算準(zhǔn)則,磨損,防止過度磨損,發(fā)熱引起膠合,防止膠合,單位面積摩擦功率,四、非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計,壓強(qiáng),向心軸承,推力軸承,速度,向心軸承,推力軸承,油溝引起接觸 面積減小系數(shù),(1) 選擇軸承結(jié)構(gòu)型式及材料,(2) 初定軸承基本型式和參數(shù),選擇寬徑比,(3) 校核計算,(4) 選擇軸承的配合,(5) 選擇潤滑劑和潤滑裝置,2. 設(shè)計步驟,動壓油膜形成機(jī)理,軸頸和軸瓦同心時,兩平行板的摩擦狀況,軸頸和軸瓦偏心時,兩傾斜板的摩擦狀況,五、液體摩擦動壓向心滑動軸承的設(shè)計,動壓油膜生成機(jī)理（續(xù)）,假設(shè)： 兩剛性板、潤滑油不可壓縮、層狀流動 條件： 兩板成收斂間隙楔形 間隙中充滿具有一定粘度的潤滑油或其他流體 兩工作表面具有一定的相對滑動速度，且運動方向大口進(jìn)，小口出,一維雷諾方程,討論之一：,液體摩擦形成的條件,由,(1) 兩工作表面必須形成收斂的楔形間隙,(2) 兩工作表面必須有一定的相對運動， 且 v 方向是從大口道小口,(3) 間隙中必須連續(xù)充滿具有一定粘度的潤滑油,若,則,無粘度,各油層無速度,兩板間油無流動,不能形成油膜壓力,討論之二：,向心滑動軸承動壓油膜形成過程,(1