滑动轴承(重点)

薄壁 按尺寸 分 类 厚壁
单材料 按材料 分 类 多材料
如黄铜，灰铸铁。
单一材料
潘存云教授研制
轴瓦衬强度不足， 故采用多材料制作 轴瓦。
按加工 分 类
两种材料
作者：朱理
9.3.2 滑动轴承轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型
铸造工艺性好，
潘存云教授研制
单件、大批生产
潘存云教授研制
足，故对轴承座孔的
加工精度要求高 。
薄壁 按尺寸 分 类 厚壁 按材料 分 类 按加工 分 类
薄壁轴瓦
潘存云教授研制
具有足够的强度和刚
度，可降低对轴承座 孔的加工精度要求。
厚壁轴瓦
作者：朱理
9.3.2 滑动轴承轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型 强度足够的材料可 以直接作成轴瓦，
2. 对开式径向滑动轴承
将轴承座或轴瓦分离制
螺纹孔 联接螺栓 榫口
造，两部分用联接螺栓。 特点：结构复杂，可以
轴承盖
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调整因磨损而造成的间 剖分轴瓦 隙，安装方便。
轴承座
应用场合：
低速、轻载或间歇性工作的机器。
剖分式向心滑动轴承
作者：朱理
联接螺母 轴承盖 联接螺栓
榫口
榫口
轴瓦
轴承座
作者：朱理
3. 其它类型的径向滑动轴承结构 图示为自动调心式向心滑动轴 承，轴瓦外表面做成球形，与轴 承座的球状内表面相配合。当轴 有弯曲变形或两轴承座的轴线不 对中时，轴瓦能自动调心。自动 调心式向心滑动轴承主要用于刚 性较小的结构和轴承宽度B与轴颈 直径d之比(宽径比B／d)大于1.5的 轴承。
由于巴式合金熔点低
潘存云教授研制
潘存云教授研制
作者：朱理
（2）铜合金 优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。
缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢 或铸铁轴瓦上。 锡青铜 中速重载 铅青铜 中速中载 铝青铜 低速重载 （3）铝基合金 铝锡合金： 有相当好的耐腐蚀合和较高的疲劳强度， 摩擦性能也较好。在部分领域取代了较贵的轴承合 金与青铜。 （4） 铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。
作者：朱理
(2) 油环润滑
在轴颈上套一油环，油环下部浸在油池中，当轴颈 旋转时靠摩擦力带动油环把润滑油带到轴颈上。轴颈 速度过高和过低，油环带的油量都会不足，通常转速 不低于60 r/min的场合。
单轴向油槽在最 大油膜厚度处 F φa 双轴向油槽开在 轴承剖分面上
δ
δ
形式：按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺 旋线等。
作者：朱理
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既 有利于形成动压油膜，又起冷却作用。
45˚
潘存云教授研制
潘存云教授研制
d
宽径比B/d ——轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参 数 液体润滑摩擦的滑动轴承 B/d=0.5~1
非液体润滑摩擦的滑动轴承
B/d=0.8~1.5
B
作者：朱理
9.4.1 滑动轴承的润滑剂及其选择 1.作用 降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 液体润滑剂——润滑油 分类 半固体润滑剂——润滑脂 固体润滑剂 2. 润滑脂及其选择 特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载 以及作摆动运动的轴承中。 选择原则： １）当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的 品种；反之，选择针入度大一些的品种。
(3) 抗胶合——材料的耐热性与抗粘附性。
(4) 摩擦顺应性——材料通过表层弹塑性变形来补偿轴 承滑动表面初始配合不良的能力。 (5) 嵌入性——材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴 承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。
(6) 磨合性——轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形 成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力。
作者：朱理
9.3.2 滑动轴承轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型
需从轴端安装和拆
卸，可修复性差。
整体轴套
按尺寸 分 类 按材料 分 类 按加工 分 类
可以直接从轴的中
部安装和拆卸，可
修复。
对开式轴瓦
作者：朱理
9.3.2 滑动轴承轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型 节省材料，但刚度不
作者：朱理
9.2 滑动轴承的典型结构
9.2.1 径向滑动轴承的典型结构 1. 整体式径向滑动轴承 组成：轴承座、轴套或轴瓦等。 特点： (1) 结构简单，成本低廉。 (2) 因磨损而造成的间隙无法调整。 (3) 只能从沿轴向装入或拆。 应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
油杯孔 轴承座 轴承
作者：朱理
0.06
0.05 0.04 0.03
(3)高温时，粘度应高一些； 0.02 低温时，粘度可低一些。 0.01
30 40 50 60 70 80 90 ℃
作者：朱理
4.固体润滑剂及其选择 特点：可在滑动表面形成固体膜。
石墨 ——性能稳定、t >350 ℃才开始氧化，可在水中工作。 聚氟乙烯树脂 ——摩擦系数低，只有石墨的一半。
间歇式供油一般用人工油壶或油枪向注油杯内注油， 有压配式油杯和旋转式注油杯。
连续滴油供油可采用针阀式油杯和油芯油杯。
作者：朱理
间歇式供油油杯
油芯油杯
油芯油杯不易调节 供油量，并且在停 车时仍继续供油， 针阀式油杯 引起无用的消耗。 针阀式油杯可以调节螺母控制油孔 开口大小而改变供油量，并且扳动 手柄关闭针阀而停止供油。
凸缘
潘存云教授研制
凸耳
作者：朱理
周向定位
紧定螺钉
潘存云教授研制
销钉
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三、轴瓦的油孔和油槽 作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
进油孔 油槽
作者：朱理
开孔原则： （1）尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区油 膜的承载能力； （2）轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。
复合钙基润滑脂。
作者：朱理
3.润滑油及其选择 润滑油的特性： （1）温度 t ↑ η ↓ （2）压力p ↑ η ↑
粘—温图 η
0.07
0.08 但p <10 MPa时可忽略。变化很小
L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32
潘存云教授研制
选用原则： (1) 载荷大、转速低的轴 承，宜选用粘度大的油； (2) 载荷小、转速高的轴 承，宜选用粘度小的油；
二流化钼（MoS2） 摩擦系数低，使用温度范围广 —— (-60~300 ℃)，但遇水性能下降。 适用场合：用于润滑油不能胜任工作的场合，如高温、 其应用日渐广泛 低速重载、有环境清洁要求。 使用方式： 1）调和在润滑油中； 2）涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜； 3）混入金属或塑料粉末中烧结成型。
作者：朱理
作者：朱理
（5） 多孔质金属材料 运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大， 油自动进入 摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油，可使用较长时间。 含油轴承： 用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组 织，可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。 （6） 非金属材料 工程塑料：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐 磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此 缺陷，可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。 碳-石墨：是电机电刷常用材料，具有自润滑性，用于 不良环境中。 橡胶轴承：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平 稳，可用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻 机等有泥沙的场合。 木材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。
作者：朱理
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热 性、工艺性和经济性。 能同时满足这些要求的材料是难找的，但应根据 具体情况主要的使用要求。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属 组合在一起，性能上取长补短。 2. 常用轴承材料 滑 动 轴 承 材 料 金属材料
轴承衬
轴承合金 铜合金 铝基轴承合金 铸铁 多孔质金属材料
巴氏合金
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
绕此边线自 行倾斜
作者：朱理
9.3 滑动轴承材料和轴瓦结构
9.3.1 滑动轴承材料 1. 轴承材料性能的要求
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦 部分的材料，如轴瓦和轴承衬的材料。
(1) 减摩性——材料副具有较低的摩擦系数。 (2) 耐磨性——材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。
作者：朱理
9.2.2 普通止推滑动轴承的典型结构 作用：用来承受轴向载荷 结构形式： F F F
1 1
潘存云教授研制
2
F
1
潘存云教授研制
2 1 潘存云教授研制 2
2
空心式——轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比 实心式要好。 单环式——利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润 滑便，广泛用于低速、轻载的场合。 多环式——不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受 双向轴向载荷。
9.4.2 滑动轴承的润滑方式和润滑装置 为了获得良好的润滑效果,除应正确选择润滑剂 外,还应选用适当的润滑方法和相应的润滑装置。 1. 润滑油润滑 润滑油的供应可以是间歇的或连续的。间歇式供 油只用于小型、低速或作间歇运动的工作场合。连续 供油润滑比较可靠，对于重要的轴必须采用连续供油 的方法。 (1) 滴油润滑
作者：朱理
另外，为了解决整体式滑动轴承间隙无法调整的问 题，保证机械的正常运转和旋转精度，还可采用间隙 可调式径向滑动轴承(如图所示) 。 左图为外锥式，轴套沿外表面纵向切有槽，因此轴 套具有弹性，当调节螺母使轴套轴向移动时，依靠轴 套的弹性变形调节与轴颈的间隙；右图所示内锥式， 当轴套外圆柱面上两端螺母一松一紧时，轴套就能沿 轴向移动，从而调整轴承间隙。
各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。
作者：朱理
结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。 在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量 一般为6~12。 类型 固定式 ——倾角固定，顶部预留平台
用来承受停 车后的载荷。
可倾式 ——倾角随载荷、转速自行 调整，性能好
作者：朱理
2.滑动轴承的应用领域 1）工作转速特高的轴承，汽轮发电机； 2）要求对轴的支承位置特别精确的轴承，如精密磨床； 3）特重型的轴承，如水轮发电机； 4）承受巨大冲击和振动载荷的轴承，如破碎机； 5）根据装配要求必须做成剖分式的轴承，如曲轴轴承； 6）在特殊条件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承， 如舰艇螺旋桨推进器的轴承； 7）轴承处径向尺寸受到限制时，可采用滑动轴承。 如多辊轧钢机。 9.1.2 滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择； 轴承的结构参数设计润滑剂及其供应量的确定；轴承 工作能力及热平衡计算。
工程塑料 碳-石墨 橡胶 木材
非金属材料
作者：朱理
（1） 轴承合金（白合金、巴氏合金） 是锡、铅、锑、铜等金属的合金， 锡或铅为基体。 优点： f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐 蚀性好、容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、 重载的轴承。 缺点：价格贵、机械强度较差； 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。 工作温度：t<120℃
9.4 滑动轴承的润滑
作者：朱理
选择原则： １）当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的 品种；反之，选择针入度大一些的品种。 ２）所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高 约20～30℃，以免工作时润滑脂过多地流失。 ３）在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的
钙基或铝基润滑脂。在温度较高处应选用钠基或
9.1.1 滑动轴承的类型、特点和应用 1. 滑动轴承的类型 按摩擦 性质分 分 类 滚动轴承
9.1 滑动轴承概述
滑动轴承
优点多，应用广 用于高速、高精度、重 载、结构上要求剖分等 场合。
按受载 方向分
按润滑 状态分
向心(径向)轴承 推力(止推)轴承 向心推力(径向止推)轴承 不完全液体润滑滑动轴承 不完全液体润滑滑动轴承
薄壁 按尺寸 分 类 厚壁
单材料 按材料 分 类 多材料
均可，适用于厚
壁轴瓦。
铸造轴瓦
只适用于薄壁轴 瓦，具有很高的
卷制轴套
按加工 分 类 轧制
铸造
生产率。
作者：朱理
二、轴瓦的定位方法 目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。
轴向 定位
凸缘定位 ——将轴瓦一端或两端做凸缘
凸耳(定位唇)定位