滑動軸承8ppt課件

1、音樂欣賞,本章目錄,基本內(nèi)容,重點(diǎn)難點(diǎn),教學(xué)要求,問題思考,總目錄,結(jié) 束,滑動軸承,本 章 目 錄,1. 概 述,2.徑向滑動軸承的典型結(jié)構(gòu),3.滑動軸承的失效形式及材料,4.滑動軸承的軸瓦結(jié)構(gòu),5.滑動軸承的潤滑,6.不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,7.液體動力潤滑滑動軸承設(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 滑動軸承：滑動摩擦 滾動軸承：滾動磨擦,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,二、滑動軸承的磨擦狀態(tài),干磨擦,邊界磨擦,液體磨擦,混合磨擦,三、滑動軸承的應(yīng)用,單擊,單擊,單擊,單擊,繼續(xù),返回原

2、處,返回原處,返回原處,返回原處,2. 徑向滑動軸承的典型結(jié)構(gòu),一、整體式徑向滑動軸承,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但軸套磨損后軸承間隙 過大無法調(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. 徑向滑動軸承的典型結(jié)構(gòu),3. 滑動軸承的失效形式及材料,一、滑動軸承的失效形式,磨粒磨損,刮 傷,咬粘（膠合）,疲勞剝落,二、軸承材料,金屬材料 多孔質(zhì)金屬材料 非金屬材料,對材料性能要求,常用軸承材料,繼續(xù),3. 滑動軸承的失效形式及材料,軸承合金,返回原處,銅合金,返回原處,鑄 鐵,返回原處,4. 滑動軸

3、承的軸瓦結(jié)構(gòu),一、軸瓦的形式和構(gòu)造,二、軸瓦的定位,凸緣 緊定螺釘 銷釘,4. 滑動軸承的軸瓦結(jié)構(gòu),三、油孔和油槽,4. 滑動軸承的軸瓦結(jié)構(gòu),5. 滑動軸承的潤滑,牛頓粘性定律,流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力均與該流體的速度梯度成正比。,流體的動力粘度,流體的運(yùn)動粘度,5. 滑動軸承的潤滑,一、潤滑劑,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、滑動速度低時(shí)，選擇 針入度小的脂； 反之，選擇 針入度大的脂； 潤滑脂的滴點(diǎn)一般應(yīng)高于軸承工作溫度約2030。,二、潤滑方式,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.

4、滑動軸承的潤滑,二、潤滑方式,連續(xù)供油,5. 滑動軸承的潤滑,6.不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 保證邊界油膜不致破裂 不完全液體潤滑軸承的條件性計(jì)算； 及液體動力潤滑軸承的初步計(jì)算。,一、 徑向滑動軸承的計(jì)算,式中： F徑向載荷 （N） B軸承寬度（） P 軸瓦材料的許用壓力 （Mpa) d軸頸直徑（）,1）驗(yàn)算軸承的平均壓力p,一、 徑向滑動軸承的計(jì)算,2）驗(yàn)算軸承的pV 值,式中：V 軸頸圓周速度，即滑動速度 （m/s） n 軸頸轉(zhuǎn)速 （r/min) pV 軸承材料pV 的許用值MPam/s,3 ） 驗(yàn)算滑動速度V,V V,式中：V許用滑動速度（m/s),6.不完全液體潤滑滑

5、動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,式中：Fa軸向載荷（） z環(huán)的數(shù)目 p許用壓力 （）,二、 止推滑動軸承的計(jì)算,1）驗(yàn)算軸承的平均壓力,6.不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,）驗(yàn)算軸承的pV 值,二、 止推滑動軸承的計(jì)算,6.不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,若B板靜止不動，板以速度移動,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.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,一、動力潤滑的形成原理,1）當(dāng)兩板平行時(shí),油膜無承載能力,當(dāng)兩板間形成楔形收斂間隙，且移動件的運(yùn)動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

6、外凸形。,）當(dāng)兩板傾斜時(shí),一、動力潤滑的形成原理,油膜具有承載能力,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,二、流體動力學(xué)基本方程,受力分析,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(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,二、流體動力學(xué)基本方程,由牛頓粘性定律知：,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,對y 積分并取邊界條件,二、流體動力學(xué)基本方程,由式,得：,油層的速度分布,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.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,任意截面上單位寬度面積的流量Q為：,設(shè)：在處的油膜厚度為h0（即時(shí)， ）,二、流體動力學(xué)基本方程,該截面

7、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.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,二、流體動力學(xué)基本方程,將式 對x 取偏導(dǎo)數(shù)得：,若再考慮潤滑油沿z方向的流動，則：,二維雷諾方程,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,a）相對運(yùn)動的兩表面間必須形成楔形間隙；,形成動力潤滑的必要條件：,c）潤滑油須有一定的粘度，供油要充分。,b）被油膜分開的兩表面須有一定的相對滑動速度，其方向應(yīng)保證潤滑油由大口進(jìn)，從小口出；,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,二、徑向軸承形成流體動力潤滑過程,起動階段,不穩(wěn)定潤滑階段,動力潤滑階段,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)

8、算,幾何關(guān)系： 直徑間隙：=Dd 半徑間隙： =Rr 相對間隙： =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）,三、徑向滑動軸承的承載能力及最小油膜厚度,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,三、徑向滑動軸承的承載能力及最小油膜厚度,將一維雷諾方程改寫為極坐標(biāo)形式得：,從油膜起始角1到任意角進(jìn)行積分得任意位置的壓力：,有限寬軸承油膜的總承載能力為：,CP承載量系數(shù)（索氏數(shù)）,承載能力：,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,CP,承載量系數(shù)（索氏數(shù)）CP,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,式中

9、：Z1 、Z2分別為軸頸和軸承孔表面粗糙度十點(diǎn)高度 安全系數(shù)常取2,三、徑向滑動軸承的承載能力及最小油膜厚度,最小油膜厚度：,hmin=（ ）=（ ）,分析：hmin（即 ）軸承的承載能力， 但hmin不能無限縮小,hmin =（ ） S（z1+Rz2),7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,四、徑向滑動軸承的流量計(jì)算及功耗計(jì)算,流量計(jì)算：,軸承的體積流量,式中 ： 流量系數(shù)，是、B/d、的函數(shù),=120時(shí)的流量系數(shù),7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,四、徑向滑動軸承的流量計(jì)算及功耗計(jì)算,功耗計(jì)算：,式中 ： / 摩擦特性系數(shù)， 是、B/d、的函數(shù),=120時(shí)的摩擦特性系數(shù),徑向軸承在承載

10、區(qū)的摩擦功耗,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,式中：qv軸承的潤滑油體積流量，（m3/s) ; 軸承的摩擦系數(shù)； t 潤滑油的溫升，(C)； cp_潤滑油的比定壓熱容，約為16802100J/（kg C); 潤滑油的密度，對礦物油為850900kg /m3; b軸承的表面散熱系數(shù)，（W/（m2 C),五、軸承的熱平衡計(jì)算,熱平衡條件：,在軸承中產(chǎn)生的熱量H為： H=FV （）,由流出的油帶走的熱量1為： H1cpqvt （）,軸承散發(fā)的熱量2為： H2=bB t （）,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,式中： t1潤滑油的入口溫度（C）， 常取為3045C； 2潤滑油出口的溫度（C）

11、；,五、軸承的熱平衡計(jì)算,油的溫升t為：,油的平均溫度tm為：,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,六、滑動軸承的參數(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,寬徑比對承載能力的影響,端泄漏量,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,）相對間隙,F,六、滑動軸承的參數(shù)選擇,經(jīng)驗(yàn)公式：,一般機(jī)器常用值,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,設(shè)計(jì)時(shí)：先假定初選初步設(shè)計(jì) 校核入口溫度若t1則合適； 否則重新計(jì)算。,）粘度,六、滑動軸承的參數(shù)選擇,tm 承載能力偏高,tm 承載能力偏低,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,六、滑動軸承的參數(shù)選擇,4）平均壓強(qiáng)p,軸承尺寸,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),軸承損壞,7.液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算,重