滑動軸承§13-2滑動軸承概述1§14-1滑動軸承概述軸承的作用是支承軸。1．具有一定的強度和剛度。2．具有小的摩擦力矩，使回轉件轉動靈活。3．保證軸的回轉精度。一、軸承應滿足如下基本要求：二、滑動軸承的分類按受載方向不同，分為：按潤滑狀態不同，分為：徑向軸承（向心軸承）：徑向止推軸承（向心推力軸承）：推力軸承（止推軸承）：承受徑向力承受軸向力同時承受徑向力和軸向力。混合潤滑滑動軸承。液體潤滑滑動軸承動壓潤滑靜壓潤滑滑動軸承概述2概述三、滑動軸承的特點１．高速、高精度、重載的場合；如汽輪發電機、水輪發電機、機床等。２．極大型的、極微型的、極簡單的場合；如自動化辦公設備等。4．受衝擊與振動載荷的場合；如軋鋼機。3．結構上要求剖分的場合；如曲軸軸承四、滑動軸承的應用場合1．承載能力大，耐衝擊；2．工作平穩，噪音低；3．結構簡單，徑向尺寸小。§13-2滑動軸承的結構1§14-2滑動軸承的結構一、徑向滑動軸承的結構１．整體式徑向滑動軸承特點：結構簡單，成本低廉。應用：低速、輕載或間歇性工作的機器中。軸承座整體軸套螺紋孔油杯孔磨損後軸頸與軸承孔之間的間隙無法調整；只能沿軸向裝拆。常用的滑動軸承已經標準化，可根據使用要求從有關手冊中合理選用。（圖14－1，圖14－2）滑動軸承的結構2滑動軸承的結構２．剖分式（對開式）徑向滑動軸承特點：便於軸的安裝，間隙可調整，但結構複雜。(虛擬演示)對開式軸承(整體軸套)對開式軸承(剖分軸套)（圖14－3，圖14－4）注：剖分面的垂線與徑向力的夾角不得大於35°，否則，採用45°傾斜剖分式，（圖14－4）。應用比較廣泛。滑動軸承的結構33．調隙式徑向滑動軸承（圖14－5）特點：便於調整間隙，但結構複雜。4．調心式徑向滑動軸承（自位軸承）（圖14－6）特點：軸瓦能自動調整位置，以適應軸的偏斜。注：調心式軸承必須成對使用。球面配合當軸傾斜時，可保證軸頸與軸承配合表面接觸良好，從而避免產生偏載。主要用於軸的剛度較小，軸承寬度較大的場合。滑動軸承的結構滑動軸承的結構4二、止推滑動軸承的結構止推滑動軸承由軸承座和止推軸頸組成。常用的軸頸結構形式有：◆環形軸端：軸頸接觸面上壓力分佈較均勻，潤滑條件比實心式好。◆單止推環式：利用軸頸的環形端面作為止推面，結構簡單，潤滑方便，可承受雙向軸向載荷。廣泛用於低速、輕載的場合。◆多止推環式：承載能力大，可承受雙向軸向載荷。但各環間載荷分佈不均勻。環形軸端單止推環式多止推環式（圖14－8，圖14－9）止推滑動表面的基本尺寸，見表14－2。滑動軸承的結構滑動軸承的軸瓦結構1三、軸瓦的形式和結構按構造分類整體式（又稱軸套）（圖14－10）剖分式（對開式）按材料分類單材料多材料不便於裝拆，可修復性差。安裝和拆卸方便，可修復。如黃銅，灰鑄鐵等製成的軸瓦。以鋼、鑄鐵或青銅作軸瓦基體，在其表面澆鑄一層或兩層很薄的減摩材料（稱為軸承襯）。單材料、整體式厚壁鑄造軸瓦多材料、整體式、薄壁軋製軸瓦多材料、對開式厚壁鑄造軸瓦軸承襯的厚度很小，通常不超過6mm。滑動軸承的結構滑動軸承的軸瓦結構2多材料、對開式薄壁軋製軸瓦虛擬現實中的軸瓦①②③④滑動軸承的結構滑動軸承的軸瓦結構3軸瓦的定位◆目的：防止軸瓦沿軸向和周向移動。凸緣定位唇緊定螺釘軸瓦圓柱銷軸承座軸瓦一端或兩端做凸緣；定位唇（凸耳）軸向定位方法有：（也可做軸向定位）周向定位方法有：緊定螺釘銷釘滑動軸承的結構滑動軸承的軸瓦結構4◆原則：單軸向油槽開在非承載區（在最大油膜厚度處）雙軸向油槽開在非承載區（在軸承剖分面上）雙斜向油槽（用於混合潤滑軸承）2）對液體動壓潤滑軸承，油槽應開在非承載區。（見圖14－13）1）油槽沿軸向不能開通，以防止潤滑油從端部大量流失。3）對混合潤滑軸承，油槽應儘量延伸到最大壓力區附近。油孔：油槽：油室：（見圖14－12）（見圖14－13）（見圖14－14）為把潤滑油導入軸承的工作面，在軸瓦上開設：還起儲油和穩定供油的作用，用於大型軸承。滑動軸承的結構§13-3滑動軸承的材料1汽車用滑動軸承故障原因的平均比率一、滑動軸承常見失效形式有：還可能出現氣蝕、電侵蝕、流體侵蝕和微動磨損等失效形式。故障原因不乾淨潤滑油不足安裝誤差對中不良超載比率／％38.311.115.98.16.0故障原因腐蝕製造精度低氣蝕其它比率／％5.65.52.86.7§14-3滑動軸承的材料軸承表面的磨粒磨損詳細說明刮傷疲勞剝落膠合腐蝕滑動軸承的材料2滑動軸承的材料二、滑動軸承的材料軸承材料是指軸瓦和軸承襯的材料。1）減摩性、耐磨性、耐蝕性要好；2）抗膠合能力強，導熱性、散熱性好；◆順應性：材料通過表層的彈、塑性變形來補償軸承滑動表面接觸不良的能力。◆嵌入性：材料容納硬質顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動的刮傷和磨粒磨損的性能。◆磨合性：軸瓦與軸頸表面應易於磨合，從而改善摩擦面的接觸狀況。1.對軸承材料性能的要求：3）具有足夠的強度，主要包括疲勞強度和抗壓強度；4）具有良好的適應性，主要包括：2.常用材料：（見表14－13）滑動軸承的材料3§13-4潤滑劑和潤滑方法1§14-4潤滑劑和潤滑方法一、潤滑材料◆特點：無流動性，可在滑動表面形成一層薄膜。◆適用場合：難以經常供油，或低速重載以及往復擺動的軸承。1.潤滑油◆特點：有良好的流動性，可形成動壓、靜壓潤滑或邊界潤滑。◆適用場合：混合潤滑軸承和液體潤滑軸承。◆選擇原則：主要考慮潤滑油的粘度。轉速高、壓力小時，油的粘度應低一些；反之，粘度應高一些。高溫時，粘度應高一些；低溫時，粘度可低一些米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台。潤滑油牌號表2.潤滑脂根據軸頸直徑d和軸的轉速n→查圖14－15確定粘度區，→參照表14－5或表14－6選擇潤滑油。→查表14－4確定潤滑油的粘度，潤滑劑和潤滑方法21）固體潤滑劑◆用於有特殊要求的場合，如要求環境清潔、真空或高溫等。常用的有：二硫化鉬，碳―石墨，聚四氟乙烯等。◆使用方法：1）塗敷、粘結或燒結在軸瓦表面；◆潤滑脂的選擇原則：１）當壓力高和滑動速度低時，選擇針入度小的潤滑脂；反之，選擇針入度大的潤滑脂。２）所用潤滑脂的滴點，一般應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。潤滑脂牌號表可根據軸承的壓強、圓周速度和工作溫度選擇潤滑脂，見表14－7。3.其他潤滑材料3）滲入軸承材料中或成型後鑲嵌在軸承中使用。2）或調配到潤滑油和潤滑脂中使用；潤滑劑和潤滑方法潤滑劑和潤滑方法32）水主要用於橡膠軸承或塑膠軸承。3）固體潤滑劑如：汞、液態鈉、鉀、鋰等，主要用於宇航器中的某些軸承。4）氣體主要是空氣，只適用於輕載、高速軸承。二、潤滑方法是指將潤滑劑送入軸承的方法，主要有：（見表14－8和圖14－16）1）壓力潤滑；2）滴油潤滑；3）油浴飛濺潤滑；4）旋蓋式注油油杯（用於脂潤滑）；5）油環潤滑；7）油繩潤滑；8）壓注油杯潤滑等6）油墊潤滑；可根據係數K查表14－9選擇潤滑方法。（p=F/Bd－軸承的壓強（MPa））軸頸的圓周速度（m/s）Bd潤滑劑和潤滑方法F§13-5滑動軸承的條件性計算1§14-5滑動軸承的條件性計算◆速度低、載荷大、有衝擊或間歇運轉的滑動軸承；以及脂潤滑、米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台(访问: hash.cyou 领取999USDT）油繩潤滑及滴油潤滑的軸承，工作中處於邊界潤滑或混合潤滑狀態。◆計算目的：保護邊界膜不破裂。◆計算內容：限制壓強p、p值、滑動速度不超過許用值◆對於邊界膜的強度，目前尚無完善的計算方法，常進行條件性計算。一、徑向滑動軸承的計算已知條件：徑向載荷F(N)、軸頸轉速n(r/mm)、軸頸直徑d(mm)１．限制軸承的平均壓強p式中：B—軸承寬度（mm）；

　　[p]—軸瓦材料的許用平均壓強（MPa），查表14－3。滑動軸承的條件性計算2２．限制軸承的值式中：—軸頸的圓周速度（m/s），３．驗算滑動速度(m/s)式中：[]—材料的許用滑動速度，見表14－3。注：軸承孔與軸頸的配合一般可選H9/d9或H8/f7、H7/f6[p]、[v]、[pv]的選擇[p]—軸承材料的許用值（MPa·m/s），見表14－3。Bd滑動軸承的條件性計算滑動軸承的條件性計算3二、止推滑動軸承的計算１．限制平均壓強pFa止推滑動軸承的設計計算式中：d2、d0－止推軸承環形接觸面的外徑和內徑。－考慮油槽使承載面積減小的係數，其值＝0.85～0.95。Z－止推環數。[p]—許用平均壓強（MPa），Z＝1時，查表14－3；Z＞1時，表中值降低50％（考慮到各環受力不均）。d0d2滑動軸承的條件性計算滑動軸承的條件性計算4注意：設計時液體動壓潤滑軸承，常按上述條件性計算進行初步計算。（動壓潤滑軸承在起動和停車階段，往往也處於混合潤滑狀態）2．限制值式中：－止推環平均直徑（）處的圓周速度。［p］－Z＝1時，查表14－3；Z＞1時，表中值降低50％。滑動軸承的條件性計算形成流體動壓潤滑的條件1）兩表面必須能形成收斂的楔形間隙；3）兩表面之間必須有一定的相對運動速度。2）兩表面之間必須連續充滿具有一定粘度的液體；形成流體動壓潤滑的條件：§14-6液體動力潤滑徑向軸承的計算§13-6液體動力潤滑徑向軸承的計算徑向滑動軸承能滿足形成流體動力潤滑的條件。一、徑向滑動軸承形成動壓油膜的過程演示起動階段穩定運轉狀態Foo1oo1F起動前o1oF◆F方向上的液體壓力與F相平衡，垂直於F的方向上液體壓力合力為零。Dde偏心距軸的轉速越高，則e越小。e＝0？徑向滑動軸承獲得流體潤滑主要有兩種方法：流體動力潤滑流體靜壓潤滑ω反向時，O的位置？液體動力潤滑徑向滑動軸承的計算2（用θ和e表示軸頸的平衡位置）（hlim與η、ω、ε和F等有關）液體動力潤滑徑向軸承的計算二、液體動力潤滑徑向軸承的計算穩定運轉狀態Foo1hmineθpmaxpmaxBRr軸頸直徑d；軸承直徑D；直徑間隙Δ＝D－d；半徑間隙δ＝R－r＝Δ/2偏心率ε＝e/δ；相對間隙

　　＝δ/r＝Δ/d；偏位角θ；最小油膜厚度：hmin=δ－e1.幾何關係軸瓦包角α：軸瓦完整表面所對的中心角；＝r

　　(1－ε)液體動力潤滑徑向滑動軸承的計算3液體動力潤滑徑向軸承的計算2.承載量係數CF如前頁圖所示，在外載荷F作用下，徑向滑動軸承形成穩定的動壓油膜後，油壓沿軸向近似拋物線分佈。根據雷諾方程，利用三重積分可以計算整個動壓油膜在外載荷F方向上產生的合力。該合力與F相平衡。即：＝FCF－稱為承載量係數，量綱為1，見表14－10。（14－13）ε↑B/d↑CF↑F（即承載能力）↑。(詳細說明)式中：η—油在平均溫度下的粘度，N·s/m2。分析：CF一定時，

　　↓η↑B↑↑F（承載能力）↑。液體動力潤滑徑向滑動軸承的計算4液體動力潤滑徑向滑動軸承的設計計算4計算思路：1)已知F、η、

　　、B、時，計算求得CF。2)根據CF由承載量係數表查取偏心率ε。3)計算最小油膜厚度hmin=r

　　(1-ε)。液體動力潤滑徑向軸承的計算則（14－14）式中：－為軸頸的圓周速度。為什麼計算hmin？3.保證實現液體潤滑的（判定）條件在其他條件不變的情況下，外載荷F↑，動壓潤滑軸承的hmin↓，軸承、軸頸表面的微觀凸峰可能直接接觸，而不能實現液體潤滑。要想實現液體潤滑，應滿足如下條件：hmin≥S(Rz1+Rz2)Rz1、Rz2——為軸頸、軸承孔表面粗糙度十點高度。（參見）S－安全係數，通常S≥2。液體動力潤滑徑向滑動軸承的計算5液體動力潤滑徑向軸承的計算4.熱平衡計算為了控制潤滑油的溫升，需進行熱平衡計算。熱平衡條件為：摩擦生熱量＝潤滑油帶走的熱量＋軸承散發的熱量式中：μ－摩擦因數；cp－潤滑油的比定壓熱容，一般為1680～2100J/(kg.K)qv－潤滑油的體積流量（m3/s）。Δt－出油平均溫度t2與進油溫度t1之差（℃）；ρ－潤滑油的密度，一般為850～900（kg／m3）。傳熱係數由於軸承散發的熱量難以嚴格計算，通常，工程上按軸承散發20％的熱量進行計算，則（14－16）液體動力潤滑徑向滑動軸承的計算6其中：Cq－流量係數，與B/d和ε有關，見表14－12。Cμ－摩擦特性係數，與B/d和ε有關，見表14－11。將兩式代入式（14－16）得：溫升（14－17）注：一般按潤滑油平均溫度時的粘度，計算軸承的承載能力。平均溫度tm＝t1+Δt／2≤75℃計算時，通常取t1=35～45℃。液體動力潤滑徑向軸承的計算