第十二章滑動軸承

第四篇軸系零、部件軸承的功用：1.用來支承軸及軸上的零件，并保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。2.減少軸與支承面間的摩擦與磨損。１.（軸承的反力與軸中心線的位置）：徑向軸承（軸承的支承反力與軸中心線垂直）；推力軸承（軸承的支承反力與軸中心線重合）；向心推力軸承（軸承的支承反力與軸中心線有一夾角）２.按摩擦性質(zhì)分：滑動摩擦軸承；滾動摩擦軸承。分類：軸承離合器、聯(lián)軸器軸第十二章滑動軸承基本要求：掌握滑動軸承的結(jié)構(gòu)和材料；掌握非液體潤滑滑動軸承的設(shè)計計算；了解液體潤滑工作原理；掌握雷諾方程及其求解結(jié)果分析；掌握軸承參數(shù)對軸承靜動特性的影響；理解軸承的設(shè)計步驟。由于結(jié)構(gòu)與制造的原因，一般說來：滾動軸承摩阻小、起動靈敏；標(biāo)準(zhǔn)化程度高，質(zhì)優(yōu)價廉；便于使用與維護；故廣泛應(yīng)用于一般尺寸、中速、中載的一般工作條件下和運動機械中。但是，在下列情況：①載荷特重；②承受巨大沖擊載荷和振動載荷；③

回轉(zhuǎn)精度要求特高；④

轉(zhuǎn)速特大；⑤

尺寸很大或很?。虎?/p>

結(jié)構(gòu)上要求軸承剖分時；⑦

特殊工作條件下（如水、腐蝕介質(zhì)中）。滑動軸承更有優(yōu)勢。滑動軸承已標(biāo)準(zhǔn)化一.滑動軸承的特點及其應(yīng)用場合§12-1概述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二.類型三.幾種摩擦狀態(tài)相對運動的表面就有磨損，要改善磨損，用潤滑油。按表面的潤滑情況將摩擦分為：摩擦面間不加潤滑劑，一般金屬f0.15。軸承中不允許存在這種狀態(tài)。摩擦表面間有一層油膜，f=0.05～0.3。是軸承的最低要求。干摩擦：邊界摩擦：摩擦特性曲線：一般向心滑動軸承適用。ηn/p稱為軸承特性系數(shù)。它影響摩擦狀態(tài)的原因…。摩擦面被油層分開。

混合摩擦：液體摩擦：靜壓f=0.005～0.001動壓f=0.001～0.01§12-2徑向滑動軸承的的主要結(jié)構(gòu)一.整體式徑向滑動軸承整體式結(jié)構(gòu)簡單安裝困難間隙不可調(diào)二.剖分式徑向滑動軸承剖分式：結(jié)構(gòu)較繁間隙可調(diào)廣泛采用結(jié)構(gòu)上可作成水平剖分、傾斜剖分（受力方向與拋分面基本垂直，偏差15內(nèi)）、可調(diào)心的以適合不同的用途。間隙可調(diào)式自動調(diào)心式§12-3滑動軸承的失效

型式及常用材料一.滑動軸承的失效形式1.磨粒磨損:

硬顆粒進入軸承間隙或嵌入軸承表面…2.刮傷：軸承間隙中的硬顆粒和表面粗糙度的輪廓頂峰…4.疲勞剝落（疲勞磨損）：3.膠合（粘著磨損）：5.腐蝕（化學(xué)磨損）：

潤滑劑在使用中不斷氧化，生成酸性物質(zhì)…；氧對巴氏合金的腐蝕，SnO2、SnO；硫?qū)y或銅軸承材料的腐蝕、潤滑油中的水分…。1.對軸承材料的要求基本要求耐磨性磨損少減摩性摩擦系數(shù)小其他要求：抗膠合性耐腐蝕性強度順應(yīng)性、嵌入性、跑合性導(dǎo)熱性工藝性經(jīng)濟性2.常用材料軸承合金(巴氏合金)錫基鉛基銻、銅金屬硬粒錫基體或鉛基體綜合性能好機械強度較低價昂軸承合金澆鑄在鋼或鑄鐵的軸瓦基體上軸瓦和軸承襯材料統(tǒng)稱為軸承材料。二.軸瓦及軸承襯承材料輕載、低速的軸瓦材料錫青銅

中速、中載或重載鋁青銅

低速重載鉛青銅

高速重載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。石墨、塑料、橡膠、尼龍等摩擦系數(shù)小、耐磨、耐腐蝕、承載低、熱變形大鑄鐵銅合金粉末冶金非金屬材料強度高，承載能力大，耐磨性和導(dǎo)熱性優(yōu)于軸承合金。但其可塑性差，不易跑合，與之相配的軸徑須淬硬。常用軸瓦及軸承材料的性能見P275表12-2雙金屬軸瓦，三金屬軸瓦，厚瓦，薄瓦?！?2-4軸瓦結(jié)構(gòu)一.軸瓦的形式和構(gòu)造：軸瓦內(nèi)表面結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)型式：整體式剖分式二.軸瓦的結(jié)構(gòu)要素定位唇：防止軸瓦在軸承中移動壁厚油孔油槽壁厚定位唇油室油孔和油槽：將油引入軸承油室：存油油槽的尺寸可查相關(guān)的手冊油槽的位置：不要開在軸承的承載區(qū)內(nèi)，否則將急劇降低軸承的承載能力。§12-5滑動軸承潤滑劑的選用潤滑目的：減小摩擦，降低磨損，冷卻，防銹，防塵和吸振。潤滑劑分類：流體（液體為主），脂，固體。潤滑油為常用。一.潤滑脂的選擇潤滑脂的主要指標(biāo)是針入度和滴點。潤滑脂是潤滑油與金屬皂的混合物，呈半固體形態(tài)。其稠度大，不易流失，無冷卻效果，物化穩(wěn)定性差，摩阻大，有緩沖、吸振作用、承載能力大，故只適合低速（）重載、難以經(jīng)常供油的場合。針入性：重1.5N的錐體，于25°C恒溫下5s后刺入的深度；潤滑脂越稠針入性承載摩擦阻力表征潤滑脂稀稠滴點：在規(guī)定的加熱條件下，潤滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測量杯的孔口滴下第一滴時的溫度。表征耐高溫的能力。潤滑脂工作溫度一般應(yīng)低于滴點2030°C潤滑脂有鈣基、鈉基和鋰基之分，一般說來：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、有防銹作用、耐熱性差潤滑油牌號參看P280表12-3選擇原則1.壓力高、速度低時，選針入度小一些的；反之…。2.軸承的工作溫度應(yīng)低于滴點溫度地2030℃。3.鈣基耐水不耐溫，工作溫度低于60℃，鈉基耐溫不耐水，工作溫度低于115145℃，鋰基最好，但價格稍貴。工作溫度低在-20150℃。潤滑想油的棄物理尿和化蜓學(xué)指撤標(biāo)主寧要有碗：粘度龍、粘遵度指共數(shù)、桑油性嘴、凝點憤、閃牙點、儲酸值洽和殘帶碳量編等。善對于糧大多孤數(shù)滑菜動軸評承來碼講，輔粘度低是最沃主要湊的指趟標(biāo)，懼也是仙選擇伐軸承蹦用油商的主啊要依幸據(jù)；紐奉對混巖合摩奔擦狀晶態(tài)的攤滑動度軸承輩來講緣瑞，則稼油性攏也是舌很重泊要的瓦指標(biāo)授。二.華潤滑考油的滔選擇油性—潤滑末油在鋤摩擦絮表面計形成稱各種案吸附開膜和獸化學(xué)盛反應(yīng)旋膜的性能伏。指潤著滑油泊對固提體表漲面的宅吸附快能力，一城般來停講，潤滑盤油中弦含極打性分斜子團眨愈多飾，油亞性愈燦好。亭因此曬，動物油迎油性糕最好晝，植話物油噸油性絕次之螞，礦條物油灶油性蘆最差搖。粘度—流體富抵抗筑變形逃的能文力稱扎為粘嗓度，飼以流直體內(nèi)俗摩擦程阻力表示術(shù)。是衡世量潤框滑油眉易流祥動性尸的一座個指府標(biāo)。門粘度蜻愈大，艱潤滑科油的慮內(nèi)摩楊擦阻惡力愈他大，藥愈不或易流茅動，災(zāi)因而承載滲能力藍(lán)愈大農(nóng)。動力跡粘度平行反板間市油的拴層流煩流動貼近移動扳的油層速度貼近靜止扳的油層速度各油層以不同速度移動油層間剪應(yīng)力與速度梯度油層成正比(水粘性饒流體泰粘性刷定律中)比例錦常數(shù)惱，即朵動力饑粘度粘度有三擁種定于量指燥標(biāo)，丙即動力可粘度樓、運怕動粘仇度和條件截粘度且。潤滑佩油牌界號參暫看P2寶80表1腦2-臺4設(shè)長看寬高慌各為決1m的流稼體，匠若上或下兩駁面發(fā)惕生游1m/倉s的相浪對滑桑動，基所需們施加醫(yī)的力勺為有1N時，淺則該挎流體踐的粘嗚度為碗1芽個織國際棄單位白制的醬動力海粘度滅記為Pa策.s運動粘度動力粘度與同溫下該流體密度的比值：動力費粘度勸經(jīng)常敗用于租滑動泡軸承嫌的分須析計元算中貌，商嘆品油玩則常免用運贈動粘劈燕度來傾標(biāo)定來。單位誰換算國際單位制物理單位稱為St(斯)常用單位cSt(厘斯)1）救外載恒大究—稿難形宅成油禾膜殘—戴選粘擔(dān)度高型的油2）業(yè)速度賊高貓—模摩擦亂大板—安選粘林度低唯的油3）恥溫度限高汪—疲油變玩稀掌—等選粘時度高糞的油4）坐比壓蒙大道—偷油易妖擠出擴—諸選敵粘度障高的降油潤滑貧油選際擇原阿則石墨謝、Mo套S2、聚四架氟乙投烯樹瘦脂等抹。f小，古用于務(wù)特殊蝕場合核，如升高溫兇介質(zhì)驗中、宿或低之速重和載條招件下子。1.嘉水賀：主要盟用于前橡膠晶軸承見、酚獅醛膠懂布軸撫承的恐潤滑蠶。2.的液躁態(tài)金瀉屬：汞、濱液態(tài)須鈉、縮慧鋰、瓦鉀等循。主夢要用潮于宇編宙飛建行器中簽的某范些軸凍承。3.碎氣體洲：只能澇用于前特別糧高速幻玉輕載描之處林。三.指固體胸潤滑壤劑四.纖其借它潤化滑劑附：柏潤滑錄方式批與潤甘滑裝戒置潤滑方式可根據(jù)選擇，可用潤滑脂或油杯潤滑，可用針閥式油杯潤滑，可用油環(huán)或飛濺潤滑，宜用壓力循環(huán)潤滑?！?敵2-朝6仁不素完全盒液體鵲摩擦附滑動掏軸承案設(shè)計含計算滑動定軸承堂分液肚體摩舉擦和斑混合浴摩擦朱兩大話類，鼓除液鑰體靜運壓滑動軸喬承外大，軸煌承總串是存泰在摩帖擦和參磨損餅的，壺因此望，應(yīng)徐該針愈對摩擦和悄磨損斗進行滿設(shè)計紐奉計算辮，但冤由于茅影響改摩擦斯和磨團損的違因素牲很多并且蠶有些鹽因素鳴尚未館搞清訊楚，歸目前批采用掠的是大簡化闊的條滑件性蟲計算妄。一.石徑丑向滑桿動軸板承1.限制平均壓強：是避朽免壓墾強過清大使邊界州膜破調(diào)裂從而寺導(dǎo)致滴金屬百直接企接觸歇產(chǎn)生化的劇烈郵磨損。對廁于轉(zhuǎn)毛速很鴿低或定間歇揀轉(zhuǎn)動魯?shù)妮S賞，只駐需進漏行這清項計什算。軸頸鎖直徑碌，mm軸承寒所承剖受的小徑向擇載荷弊，N軸承煮寬度露，mm輪,由B/飾d定軸瓦物材料像的許尚用壓混力，見P2舍75表1侄2-省2目的考慮到功熱當(dāng)量，值與軸承單位面積的摩擦功耗（）成正比，因此限制值也就是限制軸承的溫升，從而避免溫度過高使?jié)櫥?。對于連續(xù)運轉(zhuǎn)軸承，通常都應(yīng)進行這項計算。2.限制值：軸頸劑的圓賭周速惱度，m/選s軸承材料的許用值，見P275表12-2軸頸押的轉(zhuǎn)倚速，r/干mi歐n3.限制速度：當(dāng)過大，即使和值都在允許的范圍內(nèi)，軸承也可能很快磨損，故還必須限制滑動速度。見P2吊75表1骨2-愿2滑動軸承常用配合推力轉(zhuǎn)軸承滔止推碗面多偵采用葉環(huán)形晃止推拾面（數(shù)很少鞭用實代心的財），類采用俘多環(huán)稅軸頸改可承銀受較旁大的填載荷植，同魔時能沈承受份雙向箏載荷友。但軋這種井軸承防必須賽作成語沿軸擾線剖先分的砍。計賤算內(nèi)切容為捎：21d1d2dd2d1d1.限制平均壓強：環(huán)的數(shù)目軸環(huán)直徑，mm軸孔直徑，mm二.途推雅力軸砌承2.限制值：軸承材料的許用值，見P275表12-2d2d1d2）在一毅定條油件下緒，利種用軸終頸轉(zhuǎn)仿動起嚇來后康的泵憲油作歉用把蒼油帶入摩禁擦表醋面，代形成妖壓力投油膜牙將兩額摩擦無表面鍛分開轎。這韻種滑動軸蹤蝶承稱冷為液惜體動壓喪軸承揮。§1益2-苗7枝液鈔體動界壓潤續(xù)滑熄徑冷向滑瘡動軸策承設(shè)尿計計欠算潤滑醫(yī)油把銷兩個謹(jǐn)相對衰運動舉表面蒸完全教分隔眨開時緞的摩月擦稱世為液體摩化擦，己由于恒兩固哀體表央面并眠不接尸觸，宮因此左理論惱上不躍存在尾磨損踏，摩擦預(yù)阻力聽的大織小也攀僅僅膀取決雕于潤柱滑油根的性瘡質(zhì)（特主要挽是粘掀度）替。1）輸入拒壓力炸油以躍平衡桂載荷森，由罵于可航在軸遠(yuǎn)承未罩工作違時就繡將兩表面拔分開伙，故枝稱為靜壓殿軸承。靜壓報軸承尿本身嬌價廉惡，但漸附屬陵液壓涉系統(tǒng)岸昂貴剝，故暖應(yīng)用烏受限瞇；液鋒體動劣壓應(yīng)濱用要病廣泛貞的多氏，但綿應(yīng)注裳意，械由于滴存在晃起動污和停陜車，業(yè)所以揮液體磚動壓鴨軸承孟還是耽存在妹固體庭間的邁摩擦津和磨布損的錦。實現(xiàn)音液體然摩擦齡有兩烤種方絡(luò)法：軸頸門和軸呢瓦同垃心時兩平堅行板該的摩承擦狀鏡況軸頸椅和軸辱瓦偏筒心時兩傾犧斜板膝的摩唯擦狀由況層與杠層間拾靠內(nèi)蒙摩擦荷阻力惡(粘個性)斤帶動勻前進油層竹間壓小力無圣變化麥，平鍋行板屑間潤際滑油廢不產(chǎn)隆生壓水力沿方向按線性變化潤滑輝油不競可壓半縮“擁沾擠”敢形成狠壓力一.腳壓搞力油歲膜形鐘成的膛原理abcdy靜止板B0移動板Ah二.屈液兼體動淋壓潤崇滑的災(zāi)基本眼方程雅：假設(shè)拳：1）粘度哈與壓涉力和Y值無滋關(guān)。2）潤滑億油沿Z向無圣流動叛。4）潤滑搏油是波牛頓鄰流體肆。5）潤滑登油無欲質(zhì)量強。6）潤滑工油不勞可壓使縮。取截穿面x處的閣一個劑單元俘體分進析，銹存在搏如下因靜力紫平衡俯條件果：3）潤滑菜油油狗性良碼好，常與固體表宮面吸鑒附牢伴固。y0靜止板B移動板Ahb化簡宣后得翼：考慮淋到假愧設(shè)魔4）匙有：于是：帶入搞邊界滲條件比：解得峰：即：1.刪油層博的速欺度分低布積分蹤蝶得：2.犬潤滑陶油的冶流量假設(shè)：無側(cè)漏，z方向尺寸無限大，則通過間隙高度為的任意截面上單位寬度(z方向)的流量為：流體洗是連扔續(xù)的一維旱雷諾圣方程返回當(dāng)時，p有極大值，此時，該截面的流量為：靜止板移動板討論對平刊行板平行板間油膜壓力沿x方向無變化，等于入口處壓力()對傾屢斜板入口爽處速斷度圖園形為姿凹形在處油膜厚度為u沿y方向樸線性競分布油膜壓力達出口兄處速允度圖最形為失凸形由1）列油膜嚷壓力熟沿x方向乓變化青規(guī)律y0靜止板B移動板A討論由1）鳥兩工徐作表膀面必惡須形孕成收劣斂的源楔形間必隙；2）赤液體因摩擦葡形成惜的必抽要條賄件若則2）墾兩工凱作表釋面必坡須有煮一定故的相對扮運動械，且v方向椅是從暴大口到城小口牛；無粘垃度各油滋層無看速度兩板握間油演無流私動不能順形成圾油膜撕壓力3）睡間隙賣中必斬須連剪續(xù)充泛滿具谷有一年定粘度搶的潤沉滑油粘。(1狡)飄停車(2最)效啟動金屬加直接紫接觸摩擦餅力使軸頸燈左移油膜蠻壓力刷將軸談頸托誘起，識其合捷力將指軸頸鄰右推(3)隨著油膜堂壓力真將軸誘頸完絕全托傲起其垃合力乓與外狡載平們衡(4)為工作轉(zhuǎn)速油膜壓力偏心距e三.寇向心遞滑動遇軸承染動壓木油膜洪形成徒過程1.泳轉(zhuǎn)秩換為調(diào)極坐貍標(biāo)系取連線為極坐標(biāo)軸偏心失距直徑蕩間隙相對靠間隙偏心壯率半徑休間隙任意處(A點)的油膜厚度：四.扶徑向車滑動剛軸承帝動的媽幾何衣關(guān)系昨和承輸載量麗系數(shù)最小油膜厚度最大油膜壓力處的厚度2.唇承錘載能詳力的看推導(dǎo)搶過程代入雷諾方程承載區(qū)任意點A的油膜壓力沿y方向的分壓力沿z方向單位寬度上油膜壓力的合力考慮端泄油膜總壓力與外載F平衡采用國際單位：承載捷量系斷數(shù)當(dāng)軸承結(jié)構(gòu)確定由則可計算承受多大的徑向載荷F計算由則可計算承受外載

F時要多大的公式的用途：軸頸表皇面粗由糙度軸承南表面包粗糙叔度（動砌壓潤搖滑條煤件）安全漢系數(shù)故，S=織23五.桶最小攔油膜問厚度1）2）3）4）5）圖12-16P288討論躺各參短數(shù)的浙關(guān)系單位時間軸承所產(chǎn)生的熱量流出的油帶走的熱量軸承散發(fā)的熱量比容密度出口溫度入口溫度耗油量，按耗油量系數(shù)求，六.押軸承昆的熱創(chuàng)平衡缸計算軸承表面的散熱系數(shù)溫升摩擦系數(shù)耗油量系數(shù)，由查P290圖12-16摩擦系數(shù)：軸頸的角速度，軸承的平均壓力，潤滑志油的冒平均笛溫度子：定得表過高漏、粘員度下陽降若，表示熱平衡易于建立，軸承的承載能力未用盡。此時應(yīng)降低平均溫度，并適當(dāng)?shù)丶哟筝S承及軸頸的粗糙度，再作計算。若，表示不易建立熱平衡狀態(tài)。此時須加大間隙，并適當(dāng)?shù)亟档洼S承及軸頸的粗糙度，再作計算。入口訴溫度言：以上初講的牽適用杜于一贊般用煌途的厘液體老動壓旨潤滑琴徑向屑軸承的熱先平衡亡計算衰。七.箏主要哲參數(shù)唱的選旬擇1.寬徑比油膜壓力承載散熱溫升承載端泄溫升高速間重載寸時，秤寬徑悅比取爆小值拋；低速職重載陣時，躁寬徑匆比取覆大值壤；高速易輕載弦，若敘對軸泛承剛貞性要必求不宏高，濟取小許值，遞否則賢，取大值爺。軸承寬度、軸承剛性誤差敏感性汽輪機、鼓風(fēng)機電動機、發(fā)電機、離心泵、齒輪變速器機床、拖拉機扎鋼機2.相對間隙載荷大，應(yīng)取小一些，提高承載能力；速度大，應(yīng)取大一些潤滑油流量增大，減少發(fā)熱。承載回轉(zhuǎn)精度摩擦阻力溫度經(jīng)驗公式選軸梁承配街合計算最小盾油膜奮厚度受表仙面粗并糙度呼、幾刪何形位狀誤日差、擴軸變形、嶼安裝姨誤差就等的參限制衛(wèi)。3.扇最小踐油膜稅厚度油膜壓力承載（即）不可能無限小一般：軸承表面粗糙度軸頸表面粗糙度動壓潤滑條件：4.潤滑油的粘度影響擾承載做能力經(jīng)、功峰耗、讓溫升量