滑动轴承

滑动轴承的结构特点： • 轴瓦、轴承座分开加工——降低材 料成本； • 轴瓦内常加工出油腔、油槽——保 证润滑剂更好的分布于承载面上。
（2） 滑动轴承的分类
• 按滑动轴承承载方向分： 径向滑动轴承——主要承担径向 载荷； 推力滑动轴承——主要承担轴向 载荷； 组合型滑动轴承——可同时承担 轴向和径向载荷。
4. 滑动轴承的几何参数
• 轴颈和轴瓦间的间隙大小，对滑动轴承 的工作性能影响较大； • 相对间隙ψ——滑动轴承的间隙大小： C ψ= r • 式中： C——轴承半径间隙，即轴瓦与轴颈的 半径差，mm； r——轴承半径，mm。
• 轴承间隙较大时： 轴承承载力和运转精度下降； 摩擦较小，温升较低； • 轴承间隙较小时： 轴承运转精度较高； 承载力较高； 摩擦功耗、温升较大。 • ψ常取0.004～0.012。
1 非流体润滑状态滑动轴承的设计准则
1. 轴承承载面平均压强的设计计算 为避免过大的表面压强而加速轴承的磨损， 应满足 ： 式中 ： F——轴承载荷，N； A——轴承承载面积，mm2 ； 〔p〕—— 轴承材料的许用压强， MPa ，见 表30-1。
F p = ≤ [ p ]MPa A
• p——轴承承载面上压强，MPa ； 径向轴承 ： F
5. 向心滑动轴承形成流体动压润滑的过 程：
F F F
1. 轴的启动阶段; 2. 不稳定阶段,轴颈沿轴承内壁上爬，并发生摩擦; 3. 液体动压润滑运行阶段，此时速度足够高，形 成油膜，使轴径与轴瓦表面分开。
作业：
1.以下工况，哪种可能形成 液体动力润滑： • n1=0，n2≠0； • n1≠0，n2 =0； • n1＞0，n2 ＞ 0；∣n1 ∣ ≠∣ n2 ∣ ； • n1 ＞ 0，n2＜0； • v1=0，v2≠0； • v1≠0，v2 =0； • v1＞0，v2 ＞ 0； • v1 ＞ 0，v2＜0； 2.简述动力润滑状态建立的 过程及必要条件。 n1 n2 v1
30.1.3 流体润滑状态滑动轴承的设计
1. 滑动轴承形成流体动力润滑的条件 • 实现流体润滑两种主要方式： 静压方式——将流体直接泵入承载 区承载； 动压方式——利用轴承相对运动表 面的特殊形状及运动条件形成的压 力承载。
• 动压轴承实现流体润滑的必要条件： 滑动轴承相对运动表面间在承载区可 以构成锲形空间； 其运动将使锲形区域中的流体从宽阔 处流向狭窄处；（即从大口流向小口； 或使承载区体积有减小的趋势。） 有充足的具有一定的粘度的流体供 给； 相对运动表面间的最小间距（即最小 流体膜厚度hmin）大于两表面不平度之 和。
3.1
滑动轴承
3.1.1 滑动轴承的特点 • 滑动轴承的组成： 轴径； 轴瓦。 1.滑动轴承的工作状态 ： • 混合摩擦状态； • 流体摩擦状态 。
• 滑动轴承的特点: 工作平稳、可靠； 噪声较滚动轴承低； 在液体润滑状况下: ¾摩擦小; ¾性能好，寿命长; ¾吸振，无噪音； 普通滑动轴承的起动磨擦阻力较大。
• 按滑动轴承的摩擦状态分： • 混和摩擦状态滑动轴承： 工业中使用量大，通常工作于运转精度 要求不高的工况； 设计简单。 • 固体润滑轴承——多用于不允许任何油 污污染或无法用流体润滑剂稳定润滑的 工况。 • 流体润滑轴承： 动压润滑轴承； 静压润滑轴承；
润滑供油方法：
3.1.2 滑动轴承的设计
(1) 一维流体润滑基本方程
假设：
• 两板沿x方向不平行，沿z向平行；上板以速度v（u） 沿x方向运动，下板静止；其间充满连续流体； • 流体与上下表面接触层的运动状态与该板相同； • 液体是层流流动；即满足29-4式 ： τ =－η · ∂u/∂y • 忽略流体惯性力和重力； • z向无限宽； • 液体粘度不变； • 忽略流体沿厚度方向的变化。
12. 滑动轴承的材料及性能特性 • 选择滑动轴承的材料原则： 满足强度需要； 塑性、顺应性、嵌藏性好； 减摩、耐磨性好； 抗腐蚀性、热性能、工艺性、经 济性好。
滑动轴承轴瓦和轴承衬材料： • 金属材料: 轴承合金（白合金、巴氏合金）; 青铜; 铝基合金; 锌基合金; 减摩铸铁等； • 多孔质金属材料——粉末冶金材料； • 非 金 属 材 料 —— 如 塑 料 、 橡 胶 、 硬 木。
p=p（x）——流体压强； τ= τ （x）——流体各层间由于运动引起的剪力；
2. 滑动轴承形成流体动压润滑的条件力学解释 • 当h＞h0， ∂p/∂x＞0， 油压p随x的增加而增 大； • 当 h=h0 ， ∂ p/∂x=0 ，油 压p最大； • 当 h ＜ h0 ， ∂ p/∂x ＜ 0 ，油压 p 随 x 的增加而 减小。
• 限制pv值，可控制滑动轴承工作温升； • 设计准则为：
pv ≤ [ pv]
MPa ⋅ m / s
• 式中： p——轴承承载面上压强，MPa； v——轴承承载面平均速度，m/s； [pv]——轴承许用值，见表30-1。
3. 轴承最大滑动速度的条件性计算
• 相对滑动速度很高时，应避免工作表 面磨损加速。 • 设计准则为 ： v ≤ [v ] m/s • 式中： v——轴承承载面最大线速度，m/s； [v]——轴承许用线速度。
v2
整体式轴承： • 构造简单； • 滑动表面磨损，间隙过大时，无法调整轴承间隙； • 轴颈只能从端部装入。
剖分式轴承： • 安装方便； • 适合复杂形状轴类的支承安装； • 磨损后可修复。
自动调心滑动轴 承： • 可同时承担轴向、 径向载荷，但轴向 承载能力不高； • 可实现自位调整， 适应轴与轴瓦的角 偏斜。
p=
式中： F——轴承径向载荷，N； D——轴承直径，mm； B——轴承宽度，mm。 D×B——承载面在F方向上的投影 面积。
D⋅B
推力轴承： p =
π
4
F
2 ( D2 2 − D1 )
式中： F——轴承轴向载荷，N； D2 、 D1——轴承承载环面外径、内 径，mm。
2. 轴承摩擦热效应的限制性计算