滑動軸承重點(diǎn)

滑動軸承重點(diǎn)第1頁/共52頁作者：朱理9.2.1徑向滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)組成：軸承座、軸套或軸瓦等。9.2滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)油杯孔軸承(1)

結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。(2)

因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。(3)

只能從沿軸向裝入或拆。整體式徑向滑動軸承軸承座特點(diǎn)：第2頁/共51頁第2頁/共52頁作者：朱理將軸承座或軸瓦分離制造，兩部分用聯(lián)接螺栓。剖分式向心滑動軸承螺紋孔軸承座軸承蓋聯(lián)接螺栓剖分軸瓦對開式徑向滑動軸承特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以調(diào)整因磨損而造成的間隙，安裝方便。應(yīng)用場合：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器。榫口第3頁/共51頁第3頁/共52頁作者：朱理軸承座軸承蓋榫口榫口聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺母軸瓦第4頁/共51頁第4頁/共52頁作者：朱理3.其它類型的徑向滑動軸承結(jié)構(gòu)

圖示為自動調(diào)心式向心滑動軸承，軸瓦外表面做成球形，與軸承座的球狀內(nèi)表面相配合。當(dāng)軸有彎曲變形或兩軸承座的軸線不對中時，軸瓦能自動調(diào)心。自動調(diào)心式向心滑動軸承主要用于剛性較小的結(jié)構(gòu)和軸承寬度B與軸頸直徑d之比(寬徑比B／d)大于1.5的軸承。第5頁/共51頁第5頁/共52頁作者：朱理另外，為了解決整體式滑動軸承間隙無法調(diào)整的問題，保證機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)精度，還可采用間隙可調(diào)式徑向滑動軸承(如圖所示)。左圖為外錐式，軸套沿外表面縱向切有槽，因此軸套具有彈性，當(dāng)調(diào)節(jié)螺母使軸套軸向移動時，依靠軸套的彈性變形調(diào)節(jié)與軸頸的間隙；右圖所示內(nèi)錐式，當(dāng)軸套外圓柱面上兩端螺母一松一緊時，軸套就能沿軸向移動，從而調(diào)整軸承間隙。第6頁/共51頁第6頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制潘存云教授研制作用：用來承受軸向載荷9.2.2普通止推滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式：潘存云教授研制21F1F2F21F21空心式——軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件比實(shí)心式要好。單環(huán)式——利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑便，廣泛用于低速、輕載的場合。多環(huán)式——不僅能承受較大的軸向載荷，有時還可承受雙向軸向載荷。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50%。

第7頁/共51頁第7頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在止推環(huán)形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其數(shù)量一般為6~12?！獌A角固定，頂部預(yù)留平臺

類型固定式可傾式用來承受停車后的載荷?！獌A角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行調(diào)整，性能好

FF巴氏合金繞此邊線自行傾斜F第8頁/共51頁第8頁/共52頁作者：朱理9.3

滑動軸承材料和軸瓦結(jié)構(gòu)9.3.1

滑動軸承材料軸承材料性能的要求(1)減摩性——材料副具有較低的摩擦系數(shù)。(2)耐磨性——材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。(3)抗膠合——材料的耐熱性與抗粘附性。(4)摩擦順應(yīng)性——材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動表面初始配合不良的能力。(5)嵌入性——材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動表面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。(6)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。第9頁/共51頁第9頁/共52頁作者：朱理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。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)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。能同時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。滑動軸承材料金屬材料非金屬材料軸承合金銅合金鋁基軸承合金鑄鐵多孔質(zhì)金屬材料工程塑料碳-石墨橡膠木材常用軸承材料第10頁/共51頁第10頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制（1）軸承合金（白合金、巴氏合金）是錫、鉛、銻、銅等金屬的合金，錫或鉛為基體。優(yōu)點(diǎn)：f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、重載的軸承。缺點(diǎn)：價格貴、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。工作溫度：t<120℃

由于巴式合金熔點(diǎn)低潘存云教授研制第11頁/共51頁第11頁/共52頁作者：朱理（2）銅合金優(yōu)點(diǎn)：青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性都優(yōu)于軸承合金。工作溫度高達(dá)250℃。缺點(diǎn)：可塑性差、不易跑合、與之相配的軸徑必須淬硬。

青銅可以單獨(dú)制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵軸瓦上。鋁青銅鉛青銅錫青銅中速重載中速中載低速重載（3）鋁基合金鋁錫合金：有相當(dāng)好的耐腐蝕合和較高的疲勞強(qiáng)度，摩擦性能也較好。在部分領(lǐng)域取代了較貴的軸承合金與青銅。（4）鑄鐵：用于不重要、低速輕載軸承。第12頁/共51頁第12頁/共52頁作者：朱理含油軸承：用粉末冶金法制作的軸承，具有多孔組織，可存儲潤滑油。可用于加油不方便的場合。運(yùn)轉(zhuǎn)時軸瓦溫度升高，由于油的膨脹系數(shù)比金屬大，油自動進(jìn)入摩擦表面起到潤滑作用。含油軸承加一次油，可使用較長時間。（5）多孔質(zhì)金屬材料橡膠軸承：具有較大的彈性，能減輕振動使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可用水潤滑。常用于潛水泵、沙石清洗機(jī)、鉆機(jī)等有泥沙的場合。工程塑料：具有摩擦系數(shù)低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐蝕、可用水、油及化學(xué)溶液等潤滑的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差、膨脹系數(shù)大、容易變形。為改善此缺陷，可作為軸承襯粘復(fù)在金屬軸瓦上使用。（6）非金屬材料碳-石墨：是電機(jī)電刷常用材料，具有自潤滑性，用于不良環(huán)境中。木材：具有多孔結(jié)構(gòu)，可在灰塵極多的環(huán)境中使用。第13頁/共51頁第13頁/共52頁作者：朱理9.3.2

滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)按構(gòu)造分類整體式對開式按加工分類按尺寸分類按材料分類需從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差。可以直接從軸的中部安裝和拆卸，可修復(fù)。軸瓦的類型整體軸套對開式軸瓦第14頁/共51頁第14頁/共52頁作者：朱理9.3.2

滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)按構(gòu)造分類按加工分類按尺寸分類按材料分類軸瓦的類型厚壁薄壁潘存云教授研制薄壁軸瓦潘存云教授研制厚壁軸瓦整體式對開式節(jié)省材料，但剛度不足，故對軸承座孔的加工精度要求高。具有足夠的強(qiáng)度和剛度，可降低對軸承座孔的加工精度要求。第15頁/共51頁第15頁/共52頁作者：朱理9.3.2

滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)按構(gòu)造分類按加工分類按尺寸分類按材料分類軸瓦的類型單材料多材料單一材料潘存云教授研制兩種材料強(qiáng)度足夠的材料可以直接作成軸瓦，如黃銅，灰鑄鐵。軸瓦襯強(qiáng)度不足，故采用多材料制作軸瓦。厚壁薄壁整體式對開式第16頁/共51頁第16頁/共52頁作者：朱理9.3.2

滑動軸承軸瓦結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)按構(gòu)造分類按加工分類按尺寸分類按材料分類軸瓦的類型潘存云教授研制鑄造軸瓦卷制軸套鑄造軋制鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)均可，適用于厚壁軸瓦。只適用于薄壁軸瓦，具有很高的生產(chǎn)率。單材料多材料厚壁薄壁整體式對開式第17頁/共51頁第17頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制——將軸瓦一端或兩端做凸緣凸緣定位二、軸瓦的定位方法軸向定位凸耳(定位唇)定位凸耳凸緣目的：防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相對移動。第18頁/共51頁第18頁/共52頁作者：朱理緊定螺釘周向定位銷釘潘存云教授研制潘存云教授研制三、軸瓦的油孔和油槽作用：把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動副表面。潘存云教授研制進(jìn)油孔油槽潘存云教授研制F第19頁/共51頁第19頁/共52頁作者：朱理開孔原則：形式：按油槽走向分——沿軸向、繞周向、斜向、螺旋線等。F（2）軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠头饷妗?/p>

（1）盡量開在非承載區(qū)，盡量不要降低或少降低承載區(qū)油膜的承載能力；雙軸向油槽開在軸承剖分面上δδ單軸向油槽在最大油膜厚度處φa第20頁/共51頁第20頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制潘存云教授研制45?寬徑比B/d——軸瓦寬度與軸徑直徑之比。重要參數(shù)液體潤滑摩擦的滑動軸承

B/d=0.5~1非液體潤滑摩擦的滑動軸承

B/d=0.8~1.5軸承中分面常布置成與載荷垂直或接近垂直。載荷傾斜時結(jié)構(gòu)如圖大型液體滑動軸承常設(shè)計(jì)成兩邊供油的形式，既有利于形成動壓油膜，又起冷卻作用。Bd第21頁/共51頁第21頁/共52頁作者：朱理9.4滑動軸承的潤滑9.4.1滑動軸承的潤滑劑及其選擇1.作用分類液體潤滑劑——潤滑油半固體潤滑劑——潤滑脂固體潤滑劑2.潤滑脂及其選擇

特點(diǎn)：無流動性，可在滑動表面形成一層薄膜。適用場合：要求不高、難以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作擺動運(yùn)動的軸承中。１）當(dāng)壓力高和滑動速度低時，選擇針入度小一些的品種；反之，選擇針入度大一些的品種。選擇原則：降低摩擦功耗、減少磨損、冷卻、吸振、防銹等。第22頁/共51頁第22頁/共52頁作者：朱理１）當(dāng)壓力高和滑動速度低時，選擇針入度小一些的品種；反之，選擇針入度大一些的品種。選擇原則：２）所用潤滑脂的滴點(diǎn)，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高約20～30℃，以免工作時潤滑脂過多地流失。３）在有水淋或潮濕的環(huán)境下，應(yīng)選擇防水性能強(qiáng)的鈣基或鋁基潤滑脂。在溫度較高處應(yīng)選用鈉基或復(fù)合鈣基潤滑脂。第23頁/共51頁第23頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制但p<10MPa時可忽略。變化很小0.080.070.060.050.040.030.020.0130405060708090℃η潤滑油的特性：（1）溫度t

↑

（2）壓力p

↑選用原則：(1)

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；

η↓

η↑ 粘—溫圖L-TSA32L-TSA32L-TSA32L-TSA323.潤滑油及其選擇(3)高溫時，粘度應(yīng)高一些；低溫時，粘度可低一些。第24頁/共51頁第24頁/共52頁作者：朱理聚氟乙烯樹脂適用場合：用于潤滑油不能勝任工作的場合，如高溫、低速重載、有環(huán)境清潔要求。石墨二流化鉬（MoS2）——性能穩(wěn)定、t>350℃才開始氧化，可在水中工作。——摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍廣

(-60~300℃)，但遇水性能下降?！Σ料禂?shù)低，只有石墨的一半。使用方式：1）調(diào)和在潤滑油中；2）涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜；3）混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。其應(yīng)用日漸廣泛4.固體潤滑劑及其選擇特點(diǎn)：可在滑動表面形成固體膜。第25頁/共51頁第25頁/共52頁作者：朱理9.4.2滑動軸承的潤滑方式和潤滑裝置

為了獲得良好的潤滑效果,除應(yīng)正確選擇潤滑劑外,還應(yīng)選用適當(dāng)?shù)臐櫥椒ê拖鄳?yīng)的潤滑裝置。(1)

滴油潤滑1.潤滑油潤滑

潤滑油的供應(yīng)可以是間歇的或連續(xù)的。間歇式供油只用于小型、低速或作間歇運(yùn)動的工作場合。連續(xù)供油潤滑比較可靠，對于重要的軸必須采用連續(xù)供油的方法。

間歇式供油一般用人工油壺或油槍向注油杯內(nèi)注油，有壓配式油杯和旋轉(zhuǎn)式注油杯。

連續(xù)滴油供油可采用針閥式油杯和油芯油杯。第26頁/共51頁第26頁/共52頁作者：朱理針閥式油杯可以調(diào)節(jié)螺母控制油孔開口大小而改變供油量，并且扳動手柄關(guān)閉針閥而停止供油。間歇式供油油杯針閥式油杯油芯油杯不易調(diào)節(jié)供油量，并且在停車時仍繼續(xù)供油，引起無用的消耗。油芯油杯第27頁/共51頁第27頁/共52頁作者：朱理(2)

油環(huán)潤滑

在軸頸上套一油環(huán)，油環(huán)下部浸在油池中，當(dāng)軸頸旋轉(zhuǎn)時靠摩擦力帶動油環(huán)把潤滑油帶到軸頸上。軸頸速度過高和過低，油環(huán)帶的油量都會不足，通常轉(zhuǎn)速不低于60r/min的場合。油環(huán)潤滑第28頁/共51頁第28頁/共52頁作者：朱理(3)

飛濺潤滑

用浸在油池中的傳動件(例如齒輪)回轉(zhuǎn)時將潤滑油濺到箱體的內(nèi)壁，再經(jīng)油溝流入到軸承進(jìn)行潤滑。第29頁/共51頁第29頁/共52頁作者：朱理(4)

壓力潤滑

用油泵供應(yīng)壓力油進(jìn)行潤滑，可保證供油充分，能帶走摩擦熱以冷卻軸承，但壓力潤滑系統(tǒng)較復(fù)雜，成本較高，多用于高速、重載軸承上。2.脂潤滑

脂潤滑只能間歇供應(yīng)，旋蓋式油脂杯(如圖所示)是應(yīng)用最廣的脂潤滑裝置。杯中裝滿潤滑脂后，旋轉(zhuǎn)上蓋即可將潤滑脂擠入軸承中。壓力潤滑示意圖旋蓋式油脂杯第30頁/共51頁第30頁/共52頁作者：朱理9.4.3潤滑方式的選擇式中p——軸承承載壓力,F——軸承所受載荷,單位N；根據(jù)k≤6脂潤滑;

B——軸承寬度,單位mm；d——軸頸直徑,單位mm；v——軸頸速度,單位m/s；k——載荷系數(shù);k

＞100壓力循環(huán)潤滑。

k=50~100飛濺、油環(huán)或壓力循環(huán)潤滑；k=6~50滴油或油繩潤滑；第31頁/共51頁第31頁/共52頁作者：朱理9.5

不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算

9.5.1

滑動軸承常見失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則磨粒磨損——進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動，對軸承表面起研磨作用。刮傷——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。膠合——當(dāng)瞬時溫升過高，載荷過大，油膜破裂時或供油不足時，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。疲勞剝落——在載荷得反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑動方向垂直的疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。腐蝕——潤滑劑在使用中不斷氧化，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。1.

滑動軸承常見失效形式第32頁/共51頁第32頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制微動磨損——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)動的兩個緊密接觸的表面上。其它失效形式:氣蝕——?dú)饬鳑_蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；流體侵蝕——流體沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；電侵蝕——電化學(xué)或電離作用引起的機(jī)械磨損；軸瓦失效實(shí)例:潘存云教授研制疲勞點(diǎn)蝕潘存云教授研制表面劃傷潘存云教授研制軸瓦磨損第33頁/共51頁第33頁/共52頁作者：朱理汽車用滑動軸承故障原因的平均比率其它氣蝕制造精度低腐蝕故障原因6.08.115.911.138.3比率／(％)6.72.85.55.6比率／(％)超載對中不良安裝誤差潤滑油不足不干凈故障原因2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則工作狀態(tài)：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，工作狀態(tài)為邊界潤滑或混合摩擦潤滑。失效形式：邊界油膜破裂。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：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：２．驗(yàn)算摩擦發(fā)熱pv≤[pv]；３．驗(yàn)算滑動速度v≤[v]。p，pv的驗(yàn)算都是平均值。考慮到軸瓦不同心，受載時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)校核滑動速度v

。fpv是摩擦力，限制pv即間接限制摩擦發(fā)熱。１．驗(yàn)算平均壓力p≤[p]，以保證強(qiáng)度要求；第34頁/共51頁第34頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制9.5.2

徑向滑動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算已知條件：外加徑向載荷F(N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)及軸頸直徑d(mm)驗(yàn)算及設(shè)計(jì)：１.驗(yàn)算軸承的平均壓力p２.驗(yàn)算摩擦熱v——軸頸圓周速度，m/s；B

——軸瓦寬度，[p]——許用壓強(qiáng)。見下頁

p=≤[p]FBdFdn

[pv]——軸承材料的許用值。見下頁

pv=·

FBdπdn60×1000≤[pv]n——軸速度，m/s；第35頁/共51頁第35頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制潘存云教授研制４．選擇配合一般可選:H9/d9或H8/f7、H7/f6

，可參考表9.7選用。9.5.3

止推滑動軸承的計(jì)算≤[p]考慮承載的不均勻性，[p]、[pv]應(yīng)降低50%。Fd1d2Fd1d2已知條件：外加徑向載荷F(N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)(1)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；(2)驗(yàn)算平均壓力；3)驗(yàn)算pv值z——軸環(huán)數(shù)第36頁/共51頁第36頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制9.6.1

液體動壓潤滑基本方程的建立

為了得到簡化形式的液體動壓平衡方程（Navier－Stokes方程），作如下假設(shè)：▲流體的流動是層流▲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靜平衡狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動，且只有表面力作用于單元體上▲

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)▲

流體滿足牛頓定律，即τ=ηdudyB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；vAxzy9.6

液體動壓徑向滑動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算第37頁/共51頁第37頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制取微單元進(jìn)行受力分析:ττ+dτp+dpppdydz+(τ+dτ)dxdz-(p+dp)dydz–τdxdz=0=dτdydxdpdyduτ=η整理后得又有=ηdxdpd2udy2得任意一點(diǎn)的油膜壓力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y積分得u=y2+C1y+C2

2η1dxdp邊界條件當(dāng)y=0時，u=-v→C2=-v當(dāng)y=h時，u=0→C1=h+2η1dxdphv代入得u=(y2-hy)+2η1dxdpvhy-hBAxzyv第38頁/共51頁第38頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制vvFaaccxzy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)兩個截面的流量相等，故有：=6ηvdxdph0-hh3得：一維雷諾方程由上式可得壓力分布曲線p=f(x)在b—b處h=h0，p=pmax速度梯度du/dy呈線性分布，其余位置呈非線性分布。流量相等，陰影面積相等。液體動壓潤滑的基本方程，它描述了油膜壓力p的變化與動力粘度、相對滑動速度及油膜厚度h之間的關(guān)系。pmaxxph0bb第39頁/共51頁第39頁/共52頁作者：朱理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。下板靜止，上板以速度向左運(yùn)動，板間充滿潤滑油，無載荷時，液體各層的速度呈三角形分布，近油量與處油量相等，板A不會下沉。但若板A有載荷時，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)動方向由大到小呈收斂楔形分布，且板A有載荷，當(dāng)上板運(yùn)動時，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，同時間隙內(nèi)形成的壓力與外載荷平衡，板A不會下沉。這說明了在間隙內(nèi)形成了壓力油膜。這種因運(yùn)動而產(chǎn)生的壓力油膜稱為動壓油膜。各截面的速度圖不一樣，從凹三角形過渡到凸三角形，中間必有一個位置呈三角形分布。

v

潘存云教授研制F

v

vvh1aah2ccvvh0bbF9.6.2油楔承載機(jī)理、形成動壓油膜的條件兩平形板之間不能形成壓力油膜！動壓油膜——因運(yùn)動而產(chǎn)生的壓力油膜。第40頁/共51頁第40頁/共52頁作者：朱理形成動壓油膜的必要條件：1.兩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；3.兩工件表面必須有相對滑動速度。其運(yùn)動方向必須保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來。第41頁/共51頁第41頁/共52頁作者：朱理9.6.3徑向滑動軸承動壓油膜的形成過程潘存云教授研制▲

軸承的孔徑D和軸頸的直徑d名義尺寸相等；直徑間隙Δ是公差形成的▲軸頸上作用的液體壓力與F相平衡，在與F垂直的方向，合力為零▲軸頸最終的平衡位置可用φa和偏心距e來表示▲

軸承工作能力取決于hlim，它與η、ω、Δ和F等有關(guān)，應(yīng)保證hlim≥[h]F∑

Fy=F∑

Fx≠0∑

Fy=F∑

Fx=0靜止爬升將軸起抬轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高質(zhì)心左移穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速e——偏心距eφahlim第42頁/共51頁第42頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制潘存云教授研制油膜壓力沿軸向的分布理論分布曲線——水平直線，各處壓力一樣；實(shí)際分布曲線——拋物線且曲線形狀與軸承的寬徑比B/d有關(guān)。FdD

B

B

FdDB/d=1/4FdDB/d=1/3FdDB/d=1/2FdDB/d=1潘存云教授研制FdD……B/d=∞

第43頁/共51頁第43頁/共52頁作者：朱理9.7

其它形式滑動軸承簡介9.7.1無潤滑軸承又稱干摩擦軸承

無潤滑軸承——工作時外界不提供潤滑劑。自潤滑軸承——軸承材料本身就是固體潤滑劑，或軸瓦內(nèi)含有潤滑劑。軸承材料及軸徑材料軸承材料——為降低磨損，常用工程塑料和碳—石墨；軸徑材料——為防止銹蝕或降低摩擦系數(shù)，常用不銹鋼、碳鋼鍍硬鉻，使軸承和軸徑兩者表面硬度差加大。第44頁/共51頁第44頁/共52頁作者：朱理（2）軸瓦厚度

——對于完全塑料的軸瓦，δ=d/(12~20),

以金屬軸瓦作瓦背時，可適當(dāng)減薄。（4）表面粗糙度

——

Ra=0.2~0.4μm

。軸承承載能力失效形式主要是磨損，設(shè)計(jì)條件是：p≤[p]

以及

pv≤[pv]（3）直徑間隙

——

?≈0.05d

，且不小于0.1mm。主要設(shè)計(jì)參數(shù)（1）寬徑比：B/d=0.35~1.5第45頁/共51頁第45頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制潘存云教授研制ωω將軸瓦內(nèi)孔做成特殊形狀，以產(chǎn)生多個動壓油膜，提高軸承的工作穩(wěn)定性和旋轉(zhuǎn)精度。橢圓軸承特點(diǎn)：形成兩個動壓油膜，提高了穩(wěn)定性。摩擦損耗加大、供油量增大、承載能力降低。矢量之合三油楔軸承特點(diǎn)：形成三個動壓油膜，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。ω固定式可傾式O1O3O2O1O2制造時兩半之間加墊片，鏜出圓孔，使用時拆去墊片即可。潘存云教授研制ω9.7.2多油楔軸承FF第46頁/共51頁第46頁/共52頁作者：朱理潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制節(jié)流器節(jié)流器D~9.7.3

液體靜壓軸承工作原理：依靠供油裝置，將高壓油壓入軸承間隙中，強(qiáng)制形成油膜。特點(diǎn)：靜壓軸承載任何工況下都能勝任工作。d0d0常用節(jié)流器關(guān)鍵器件：節(jié)流器節(jié)流器作用：根據(jù)外載荷的變化自動調(diào)節(jié)各油腔內(nèi)的壓力。油臺起密封作用第47頁/共51頁第47頁/共52頁作者：朱理9.7.4空氣軸承空氣也是一種流體潤滑劑，其粘度只有L-AN7潤滑油的1/4000，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?？諝廨S承的工作原理與液體潤滑軸承本質(zhì)上是一樣。分靜壓和動壓兩種。氣膜厚度——

20μm制造精度高嚴(yán)格過濾優(yōu)點(diǎn):(1)不隨溫度變化，可用于高溫或低溫；(2)沒有油污染的危險(xiǎn)；(3)回轉(zhuǎn)精度高，運(yùn)行噪音低。缺點(diǎn)：承載能力不大，密封困難。第48頁/共51頁第48頁/共52頁作者：朱理滾動軸承與滑動軸承性能對照性質(zhì)滾動軸承不完全液體滑軸承完全液體滑軸承動壓潤滑軸承靜壓潤滑軸承隨轉(zhuǎn)速增高而降低隨轉(zhuǎn)速增高而增大與轉(zhuǎn)速無關(guān)啟動阻力低高高