《滑動軸承》PPT課件.ppt

1、第4部分軸系零件、滑動軸承、滾動軸承、軸、聯(lián)軸器、離合器、第18章滑動軸承、18-1滑動軸承概述、18-2滑動軸承的結(jié)構(gòu)、18-3滑動軸承的故障模式和常見材料、18-4滑動軸承的潤滑、18-5不完全液體潤滑滑動軸承的設計計算和18-6流體動力潤滑徑向滑動軸承的設計計算。軸在運行過程中可以旋轉(zhuǎn)或靜止。1、能承受一定的載荷，具有一定的強度和剛度。2有一個小的摩擦力矩，這使得旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動靈活。3、有一定的支撐精度，并保證被支撐零件的旋轉(zhuǎn)精度。1.軸承應滿足以下基本要求：18-1概述，軸承根據(jù)其摩擦特性分為滑動軸承和滾動軸承。在運行過程中，在軸承和軸頸軸承表面之間形成直接或間接滑動摩擦的軸承稱為滑動軸

2、承。二是軸承、滾動軸承、滑動軸承的分類，滑動軸承的特點，軸與瓦面的接觸，大的承載能力和抗沖擊能力；油膜緩沖、減振降噪；液體潤滑狀態(tài)摩擦系數(shù)小，使用壽命長；高極限速度；特殊結(jié)構(gòu)要求：超大結(jié)構(gòu)，滑動軸承成本低；分體結(jié)構(gòu)：便于安裝在曲軸上；徑向尺寸小；適用于特殊工作條件：水、油、腐蝕和無潤滑介質(zhì)；缺點：啟動阻力大，潤滑和維護比滾動軸承更復雜。3.應用：1)極高或極低速度的軸承(高速離心機)；2)對旋轉(zhuǎn)精度要求高的軸承(精密磨床)；3)承受重負荷的軸承(汽輪機和水輪機主軸軸承)；4)沖擊和振動大的軸承(內(nèi)燃機、鍛造設備)；5)特殊工作條件下的軸承(化學機械、泵)；6)徑向尺寸有限的軸承(機械表)或軸承

3、應制成分體結(jié)構(gòu)(曲軸軸承)。應用實例，滑動軸承的分類，液體潤滑軸承，不完全液體潤滑滑動軸承，自潤滑軸承，設計滑動軸承需要解決的問題：1)確定軸承的結(jié)構(gòu)形式；2)選擇軸瓦和軸瓦的材料；3)確定軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)；4)選擇潤滑劑和潤滑方法；5)計算軸承的工作能力和熱平衡。1。整體式，應用：用于低速、輕載或間歇運行的機器。1.徑向軸承的結(jié)構(gòu)形式，18-2滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)，如圖所示，由軸承座、整體軸套、油孔等組成。包括軸承蓋、軸承座、對開軸瓦和螺柱等。2.拆分類型。特點：結(jié)構(gòu)復雜，安裝方便。磨損后，可以通過減小開口面墊片的厚度來調(diào)整軸承間隙。軸承中直接支撐軸頸的部分是軸瓦。為了節(jié)約貴金屬或滿足其他需要，

4、通常在軸瓦表面貼一層軸瓦。螺紋孔、軸承座、軸承蓋、螺柱和拼合軸瓦。為了便于安裝過程中的對準，在軸承蓋和軸承座的拼合面上制作階梯榫，在軸承蓋上制作螺紋孔以安裝油杯或油管。當載荷垂直向下或稍微傾斜時，軸承的分離面通常是水平的。如果載荷方向偏離很大，軸承的剖切面也傾斜布置(通常傾斜45)，因此剖切面垂直于或接近垂直于載荷方向。傾斜徑向軸承；3、調(diào)心徑向滑動軸承，軸瓦背面做成凸球面，其支撐面做成凹球面，形成調(diào)心軸承；4、間隙調(diào)整徑向滑動軸承，軸上的軸向力應由推力軸承承擔。推力滑動軸承由軸承座和推力面組成。止推面可以使用軸的端面，或者在軸的中間部分制作一個肩部或安裝一個止推盤。第二，推力滑動軸承的結(jié)構(gòu)形

5、式，推力滑動軸承，空心型：軸頸接觸面上的壓力分布更均勻，潤滑條件比普通軸承有所改善空心，單環(huán)，多環(huán)，空心，單環(huán)，多環(huán)。其結(jié)構(gòu)設計是否合理對軸承性能有很大影響。軸瓦應具備以下要求：有一定的強度和剛度，定位可靠，潤滑油容易輸入，散熱容易，裝配、拆卸和調(diào)整方便，以及軸瓦滑動軸承中與軸頸直接接觸的重要零件。1.軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)分類，整體式和分體式，按加工分類，按尺寸分類，按材料分類，需要從軸端安裝和拆卸，可修復性差?？芍苯訌妮S的中部安裝和拆卸，并可維修。軸瓦、整體軸套和分體軸瓦的類型按結(jié)構(gòu)、加工、尺寸和材料分類，軸瓦的類型為厚壁、薄壁、整體、分體、節(jié)材，但剛度不足，所以軸承座孔的加工精度高。具有

6、足夠的強度和剛度，可以降低對軸承座孔的加工精度要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)、加工、尺寸和材料的分類，軸瓦的種類、單一材料、多種材料、單一材料和具有足夠強度的材料可以直接制成軸瓦，如黃銅和灰鑄鐵。軸瓦襯墊強度不夠，所以軸瓦是由多種材料制成的。厚壁、薄壁、整體、分體、按結(jié)構(gòu)、加工、尺寸、材料分類、軸瓦類型、鑄造軸瓦、軋制軸套、鑄造、軋制、良好的鑄造工藝、單件和批量生產(chǎn)，適用于厚壁軸瓦。僅適用于薄壁軸瓦，生產(chǎn)率高。單材料、多材料、厚壁、薄壁、整體式、分體式、軸瓦、整體軸瓦、分體式軸瓦、定位方法、軸向定位、凸耳(定位唇)定位、凸耳、法蘭、用途：防止軸瓦與軸承座之間軸向和周向相對運動。定位螺釘、圓周定位、銷、油孔和軸

7、瓦油槽，功能：將潤滑油導入由軸頸和軸承組成的運動副表面。進油孔、油槽、開啟原理：形式：根據(jù)油槽的方向，分為軸向、周向、斜向、螺旋線等。2)軸向油槽不能向軸承端部開口，應留有適當?shù)挠蜕w。1)盡量在非軸承區(qū)打開，盡量不要降低或降低軸承區(qū)油膜的承載能力；開啟原則：5)水平安裝軸承的油槽應開啟半圈，不得延伸至軸承區(qū)域。整個圓周的油槽應在軸承末端附近打開。3)潤滑油應從油膜壓力最小的地方輸入軸承，4)油槽不能軸向打開，以免油槽末端大量的油損失，18-3滑動軸承的失效形式和常用材料，1。滑動軸承的常見失效形式，其他失效形式如氣蝕、電腐蝕、流體腐蝕和微動磨損，詳細說明，磨損、擦傷、粘著(膠合)、疲勞剝落、腐

8、蝕，第二，滑動軸承的材料、材料性能要求、金屬材料、多孔金屬材料、非金屬材料、常用的軸承材料，是通過在軟金屬(錫、鉛)基體中加入適量的硬金屬(銻、銅)制成的。優(yōu)點：良好的嵌入性和耐磨性，易于與軸頸接觸，不易與軸頸咬合。缺點：強度低，價格高，所以它不能(1)金屬材料(白合金，巴氏合金)，(2)銅合金，特殊點，錫青銅有最好的減摩和耐磨性能，鉛青銅有很強的抗粘附性，鋁青銅有較高的強度和硬度。錫青銅適用于重載和中速場合，鉛青銅適用于高速和重載場合，鋁青銅適用于低速和重載場合。型、錫青銅、鉛青銅、鋁青銅、3、鑄鐵、4、鋁基軸承合金具有良好的耐腐蝕性、較高的疲勞強度和較好的摩擦性能。在某些領域，它已經(jīng)取代了

9、更昂貴的軸承合金和青銅。2.粉末冶金多孔金屬材料，由鐵或銅與石墨混合而成18-5滑動軸承潤滑劑的選擇軸承潤滑的目的是減少摩擦功耗和磨損，同時還起到冷卻、減震和防銹的作用。1.潤滑劑選擇、工作負荷、相對滑動速度、工作溫度和特殊工作環(huán)境；1.潤滑油；(1)高壓、高溫、負荷沖擊變化大、粘度高的潤滑油；(2)高滑動速度、低粘度的潤滑油；(3)無磨合的高表面粘度潤滑油；2.潤滑脂；3.固體潤滑劑的應用：很難經(jīng)常供油，或者在低速和擺動運動的重載軸承中。選擇原則：當壓力高、滑動速度低時，選擇穿透力較小的品種；相反，選擇滲透力較大的品種。所用潤滑脂的滴點一般應比軸承的工作溫度高2030左右，以避免潤滑脂在工作

10、過程中過度流失。遇水或潮濕環(huán)境時，應選用防水性能強的鈣基或鋁基潤滑脂。應在較高溫度下選擇鈉基或復合鈣基潤滑脂。潤滑油及其選擇、特性：具有良好的流動性，能與動壓、靜壓或邊界膜形成潤滑膜。用途：不完全液體滑動軸承和完全液體潤滑滑動軸承。選擇原則：主要考慮潤滑油的粘度。轉(zhuǎn)速高、壓力小時，油的粘度應較低；相反，粘度應該更高。在高溫下，粘度應該更高；在低溫下，粘度可以更低。潤滑方法，1。油潤滑、連續(xù)供油：間歇供油：油壺或油槍、1)滴油潤滑、2)繩芯潤滑、3)油環(huán)潤滑、4)油浸潤滑、5)飛濺潤滑、6)壓力循環(huán)潤滑、2)潤滑脂潤滑和旋轉(zhuǎn)蓋潤滑脂常見類型：二硫化鉬、碳石墨、聚四氟乙烯等。用途：在軸瓦表面涂覆、

11、粘結(jié)或燒結(jié)；制造復合材料，并根據(jù)材料本身的潤滑性能形成潤滑膜。應用：有特殊要求的地方，如環(huán)境清潔要求，真空或高溫。18-6不完全液體潤滑滑動軸承的設計和計算。軸承只能在混合摩擦潤滑下工作。可靠的工作條件：邊界油膜不破裂，粗糙表面的微腔內(nèi)存在液體潤滑。主要失效形式是邊界油膜破裂，產(chǎn)生磨損和膠合，其次是表面破碎和點蝕。目前的計算方法是間接的和有條件的。設計標準：確保邊界油膜不破裂！1.計算公式：1。限制軸承壓力；2.限制軸承壓力和軸頸圓周速度的乘積pvpv，以防止軸瓦過度磨損。目的控制軸承發(fā)熱量，限制溫升，防止膠合損壞。pv，f，單位面積摩擦功率損失，因此，pv值代表軸承發(fā)熱量的大小。pv、熱值、

12、溫升、潤滑效果、軸頸圓周速度、摩擦系數(shù)、膠合、3。限制滑動速度，以防止滑動速度過高和加速磨損。檢查軸承的平均壓力(壓力):1)徑向滑動軸承的計算，其中F是軸承的徑向載荷。n是軸頸的轉(zhuǎn)速，r/min；b是軸承寬度，mm；d是軸頸直徑，mm p是軸瓦材料的允許壓力，MPa(表18-1)。已知條件：施加徑向載荷F (N)，軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)和軸頸直徑d (mm)，2。檢查軸承的pv值，其中f是軸承的徑向載荷，n。b是軸瓦的寬度，mm；d是軸頸的直徑，mm；Pv是軸瓦材料的容許值，MPam/s，容許pv值見表18-1。3.檢查滑動速度v:防止因滑動速度過大而造成磨損。軸承材料的允許滑動速度見表18

13、-1。選擇合作。通常，P、V和pv可選擇H9/d9或H8/f7、H7/f6。多環(huán)，將表18-1中的值適當減少50%，推力環(huán)的z數(shù)量，2)推力滑動軸承的計算，1。限制軸承壓力p:推力軸承的推力面大多采用環(huán)形推力面(很少是實心的)，多環(huán)軸頸可以同時承受大載荷和雙向載荷。軸環(huán)直徑，軸承孔直徑，軸向載荷，2。檢查軸承的pv值：其中止推環(huán)的平均速度為33，360，平均直徑為33，360，平均速度。對于多環(huán)推力軸承，由于制造和裝配誤差，每個軸承表面上的載荷不相等，因此P和pv值應減少50%。不完全液體潤滑滑動軸承的設計步驟：確定軸承的結(jié)構(gòu)形式，確定軸承的寬度B和直徑D，檢查P、pv和V，選擇軸承的匹配，選

14、擇潤滑劑和潤滑裝置，選擇軸瓦材料。F=20 kN，軸承內(nèi)軸頸的轉(zhuǎn)速為n=20 r/min，軸頸的直徑為d=60 mm，f、(4)計算速度v，(5)計算pv值，(。由于速度很低，所以采用油脂潤滑，并在油脂中加入油杯。(3)壓力p的計算，18-7流體動力潤滑徑向滑動軸承的設計和計算，流體動力潤滑的楔形效應軸承機理第4章，本章將討論流體動力潤滑理論的基本方程、雷諾方程及其在流體動力潤滑徑向滑動軸承設計和計算中的應用。流體動力潤滑：相對運動的兩個物體的摩擦表面被相對速度產(chǎn)生的粘性流體膜完全分開(流體潤滑)，外部載荷被流體膜產(chǎn)生的壓力平衡。優(yōu)點：摩擦小，磨損小，振動和沖擊小。流體動壓軸承和流體動壓潤滑的

15、基本方程是描述液膜壓力分布的微分方程?；谡承粤黧w動力學的基本方程，通過簡化一些假設，得到簡化的流體動力平衡方程。這些假設如下：(1)雷諾方程，流體動力潤滑的基本方程，(1)忽略油層重力和慣性力的影響；(2)潤滑油是不可壓縮的；忽略粘性壓力效應；(3)沿膜厚方向油壓恒定；(4)油是牛頓流體，處于層流狀態(tài)；以油層中的單元為研究對象，通過建立平衡方程和給定邊界條件，可以得到流體動力潤滑滑動軸承的基本方程：1 .模型建立：A板和B板被潤滑油隔開，B板靜止，A板沿X軸的速度為v。假設油不沿Z方向流動，一維雷諾方程，2。力平衡條件下，壓力與速度沿方向的關系為：可整理如下：dx，一維雷諾方程，3。雷諾方程的含義：兩個工作面必須形成一個收斂的楔形間隙，兩個工作面必須有一定的相對滑動速度，相對滑動速度的方向必須使?jié)櫥蛷拇罂诘叫】谶M出。因此，油膜壓力形成圖中上曲線所示的分布，油楔中各處的油壓都大于入口和出口處的壓力，從而產(chǎn)生正壓力來支撐外部載荷。形成流體動力潤滑的必要條件如下：(1)相對運動的兩個表面必須形成收斂的楔形；(2)被油膜隔開的兩個表面必須有一定的相對滑動速度vs，它們的運動方向必須使?jié)櫥蛷囊粋€大嘴流入，從一個小口流出。(3)潤滑油必須有一定的粘度，供油應充足。3。穩(wěn)定運行階段，圖A是固定的，1。停車狀態(tài)n=0，軸頸在最低