《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-滑動(dòng)軸承(45頁(yè))》

1、音樂(lè)欣賞本章目錄基本內(nèi)容重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)要求問(wèn)題思考總目錄結(jié) 束滑動(dòng)軸承 本 章 目 錄 1. 概 述 2. 徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)3. 滑動(dòng)軸承的失效形式及材料 4. 滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu) 5. 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 6. 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算7. 液體動(dòng)力潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 教學(xué)要求一、軸承的分類1、按軸承中摩擦性質(zhì)的不同分類 滑動(dòng)軸承：滑動(dòng)摩擦 滾動(dòng)軸承：滾動(dòng)磨擦 1. 概 述2 、按承受載荷方向的不同分類： 徑向軸承：承受徑向載荷 止推軸承：承受軸向載荷滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承徑向軸承止推軸承二、滑動(dòng)軸承的磨擦狀態(tài)干磨擦邊界磨擦液體磨擦混合磨擦三、滑動(dòng)軸承的應(yīng)用單擊單擊單擊單擊繼續(xù) 主要用于工

2、作轉(zhuǎn)速特高、支承要求特精、特重型、承受具大沖擊、須成剖分式等特殊工作條件。返回原處返回原處返回原處返回原處2. 徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)一、整體式徑向滑動(dòng)軸承特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但軸套磨損后軸承間隙 過(guò)大無(wú)法調(diào)整，不便裝拆粗重的軸。應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)械中。二、剖分式徑向滑動(dòng)軸承特點(diǎn)：軸承裝拆方便，軸瓦磨損后便于調(diào)整軸承間隙。2. 徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)3. 滑動(dòng)軸承的失效形式及材料 磨粒磨損 刮 傷 咬粘（膠合） 疲勞剝落一、滑動(dòng)軸承失效形式二、軸承材料金屬材料 多孔質(zhì)金屬材料 非金 屬材料對(duì)材料性能要求良好的減摩性、耐磨性和咬粘性。良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性。足夠的強(qiáng)

3、度和抗腐蝕的能力。良好的導(dǎo)熱性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等。常用軸承材料軸承合金、銅合金、鑄鐵、鋁基合金。多孔鐵、多孔質(zhì)青銅。酚醛樹(shù)脂、尼龍、聚四氟乙烯。繼續(xù)3. 滑動(dòng)軸承的失效形式及材料 軸承合金類 型錫基軸承合金鉛基軸承合金特 點(diǎn) 嵌入性和摩擦順應(yīng)性最好 ，易于軸頸磨合，但強(qiáng)度低，價(jià)格較貴。應(yīng) 用重載、中高速場(chǎng)合。返回原處 銅合金特 點(diǎn)錫青銅減摩性和耐磨性最好，鉛青銅抗粘附能力強(qiáng)，鋁青銅強(qiáng)度及硬度較高。應(yīng) 用錫青銅適用于重載、中速場(chǎng)合，鉛青銅適用于高速、重載場(chǎng)合，鋁青銅適用于低速、重載場(chǎng)合。類 型錫青銅鉛青銅鋁青銅返回原處 鑄 鐵特 點(diǎn)有一定的減摩性和耐磨性，價(jià)格低廉，但鑄鐵性脆、磨合性差。應(yīng) 用適

4、用于低速、輕載和不受沖擊的場(chǎng)合。類 型灰鑄鐵耐磨鑄鐵返回原處剖分式整體式4. 滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和構(gòu)造單金屬雙金屬二、軸瓦的定位軸瓦 凸緣 緊定螺釘 銷釘4. 滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)三、油孔和油槽 整體式軸承開(kāi)在最大油膜厚度位置。油槽的形狀 剖分式軸承開(kāi)在軸承剖分面處。4. 滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu) 5. 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑一、潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑油潤(rùn)滑脂固體潤(rùn)滑劑軸頸速度小于12m/s有特殊要求的場(chǎng)合轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)選粘度低的油；轉(zhuǎn)速低、壓力大時(shí)選粘度高的油；較高溫度下工作時(shí)用粘度高些的油。壓力高、滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇 針入度小的脂；反之，選擇 針入度大的脂；潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)一般應(yīng)高于軸承工作溫度約2030

5、。二、潤(rùn)滑方式間歇供油 黃油杯 壓配式壓注油杯 旋套式注油油杯 針閥式注油油杯 5. 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑二、潤(rùn)滑方式芯捻或線紗潤(rùn)滑 油環(huán)潤(rùn)滑 浸油潤(rùn)滑 壓力循環(huán)潤(rùn)滑連續(xù)供油 5. 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑6.非液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 保證邊界油膜不致破裂 非液體潤(rùn)滑軸承的條件性計(jì)算； 及液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承的初步計(jì)算。一、 徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算 式中： F徑向載荷 （N） B 軸承寬度（） P 軸瓦材料的許用壓強(qiáng) （Mpa) d 軸頸直徑（）1）驗(yàn)算軸承的壓強(qiáng)p一、 徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算2）驗(yàn)算軸承的pv值式中：v 軸頸圓周速度，即滑動(dòng)速度 （m/s） n 軸頸轉(zhuǎn)速 （r/min) pv 軸瓦材料pv的

6、許用值MPam/s6.不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算式中：Fa軸向載荷（） z軸環(huán)的數(shù)目 p許用壓力強(qiáng) （）二、 止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算1）驗(yàn)算軸承的平均壓力6.不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算）驗(yàn)算軸承的pv值二、 止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算6.不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算n軸頸轉(zhuǎn)速(r/min)pvpv的許用值(MPam/s)vm軸環(huán)的平均速度(m/s）dm軸環(huán)的平均直徑（mm） 若B板靜止不動(dòng)，板以速度移動(dòng),板間各流層的速度呈三角形分布，兩板間的油量保持不變，流層形成剪切流。7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算一、動(dòng)力潤(rùn)滑的形成原理1）當(dāng)兩板平行時(shí)油膜無(wú)承載能力 當(dāng)兩板間形成楔形收斂間隙，且移動(dòng)件的

7、運(yùn)動(dòng)方向是由間隙大的方向移向間隙小的方向，此時(shí)間隙內(nèi)油層流動(dòng)速度將由剪切流和壓力流二者疊加，因而進(jìn)口油的速度曲線呈內(nèi)凹形，出口呈外凸形。）當(dāng)兩板傾斜時(shí)一、動(dòng)力潤(rùn)滑的形成原理油膜具有承載能力7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算二、徑向軸承形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑過(guò)程起動(dòng)階段不穩(wěn)定潤(rùn)滑階段動(dòng)力潤(rùn)滑階段7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算三、流體動(dòng)力學(xué)基本方程條件假設(shè)：（）向無(wú)限長(zhǎng)，潤(rùn)滑油在向沒(méi)有流動(dòng)；（）同一油膜截面上壓力為常數(shù)；（）忽略壓力對(duì)流體粘度的影響（）忽略油層的重力和慣性（）潤(rùn)滑油處于層流狀態(tài)受力分析7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算整理后得：壓力沿方向及速度沿方向的變化關(guān)系三、流體動(dòng)力學(xué)基本

8、方程由牛頓粘性定律知：7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)y 積分并取邊界條件三、流體動(dòng)力學(xué)基本方程由式得： 油層的速度分布當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)前一項(xiàng)由剪切流引起呈線性分布的速度，后一項(xiàng)由壓力流引起呈拋物線分布的速度。7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算任意截面上的流量Q為：三、流體動(dòng)力學(xué)基本方程設(shè)：在處的油膜厚度為h0（即時(shí)， ）該截面處的流量為：根據(jù)液體的連續(xù)性原理，各截面的流量相等得：整理后得：一維雷諾方程7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算a）相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成楔形間隙；形成動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件：c）潤(rùn)滑油須有一定的粘度，供油要充分。b）被油膜分開(kāi)的兩表面須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度，其方向應(yīng)保

9、證潤(rùn)滑油由大口進(jìn)，從小口出；7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算幾何關(guān)系：直徑間隙：=Dd半徑間隙： =Rr相對(duì)間隙： =d=r偏心距 ：e偏心率 ：=e最小油膜厚度：hmin= =（ ）=（ ） D（R） 軸承孔的直徑（半徑） d（r） 軸頸直徑（半徑）四、徑向滑動(dòng)軸承的承載能力及最小油膜厚度的關(guān)系7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算分析：hmin（即 ）軸承的承載能力， 但hmin不能無(wú)限縮小五、滑動(dòng)軸承的參數(shù)選擇）寬徑比/運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性承載能力則常用范圍：B/d=0.31.5寬徑比對(duì)承載能力的影響端泄漏量7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算）相對(duì)間隙由速度和載荷選取F五、滑動(dòng)軸承的參數(shù)選擇經(jīng)驗(yàn)公式：汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪減速器=0.001-0.002軋鋼機(jī)、鐵路車輛=0.0002-0.0015機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)=0.0002-0.00125鼓風(fēng)機(jī)、離心泵=0.001-0.003一般機(jī)器常用值7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算）粘度五、滑動(dòng)軸承的參數(shù)選擇取決于軸承的平均溫度tm 承載能力偏高tm 承載能力偏低7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算五、滑動(dòng)軸承的參數(shù)選擇4）平均壓強(qiáng)pp軸承尺寸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)軸承損壞7.液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)1、潤(rùn)滑油粘度在液體動(dòng)壓潤(rùn)滑中的作用