第十一章-滑动轴承
机械设计基础--第十一章(轴 承)
（第十一章）
第十二章 轴 承
一、基本内容及学习要求 二、学习指导 三、典型实例分析 四、复习题 五、复习题参考答案
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一、基本内容及学习要求
1．基本内容 ⑴ 滑动轴承的结构类型及特点； ⑵ 轴瓦的材料与结构； ⑶ 滑动轴承的润滑； ⑷ 非液体摩擦滑动轴承的计算； ⑸ 滚动轴承的类型及特点，滚动轴承的代号； ⑹ 滚动轴承的类型选择； ⑺ 滚动轴承的失效形式； ⑻ 滚动轴承的疲劳寿命计算和静强度计算。
二、学习指导
4. 轴瓦。 轴瓦是滑动轴承中的关键零件，其工作表面既是承载表面， 又是摩擦表面。因此，轴瓦的材料选取是否适当以及结构是否 合理，对滑动轴承的性能将产生很大的影响。
⑴ 轴瓦和轴承衬的材料
① 对轴承材料的基本要求是：要有足够的强度；良好的减 摩性和耐磨性；良好的塑性、顺应性和嵌入性；良好的导热性 和抗胶合性。
b) 钠基润滑脂：有较好的耐热性（使用温度可达 140oC ），但耐水性较差；
c) 锂基润滑脂：其耐热性和耐水性都较好，使用温 度在－20oC~150oC 。
二、学习指导
润滑脂常用于低速、重载和为避免润滑油流失或不易 加润滑油的场合。
润滑脂的主要性能指标是针入度和滴点。针入度表示 润滑脂的粘稠程度，它是用150g的标准圆锥体放于25oC的 润滑脂中，经5s后沉入的深度（单位为 0.1mm）表示。针 入度愈小，则润滑脂越粘稠。滴点是指润滑脂在滴点计中 受热后滴下第一点油时的温度，滴点标志润滑脂的耐高温 能力。选用时应使润滑脂的滴点高于工作温度20oC以上。
二、学习指导
③ 固体润滑剂。固体润滑剂有石墨、二硫化钼（MoS2）、 聚四氟乙烯等。它通常与润滑油或润滑脂混合使用，也可以单 独涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜，或者混入金属或塑料粉 末中烧结成形，制成各种耐磨零件。石墨性能稳定，在 350oC 以上才开始氧化 ，并可在水中工作。聚四氟乙烯摩擦因数低， 只有石墨的一半。二硫化钼吸附性强，摩擦因数低，适用温度 范围广（－60oC~300oC ），但遇水后性能会下降。
滑动轴承名词解释 -回复
滑动轴承名词解释-回复
滑动轴承是一种机械部件，它的主要功能是支撑旋转轴或摆动轴，并承受其负载。
与滚动轴承不同，滑动轴承的运转方式是通过轴和轴承之间的相对滑动运动来实现的。
在滑动轴承中，通常有一個光滑的轴颈和一个相对应的轴承座，两者之间存在一层薄薄的润滑膜。
这个润滑膜可以是由润滑油、润滑脂或者其他固体润滑材料形成的，其主要作用是减少轴和轴承之间的摩擦和磨损，同时也能帮助散热和防止锈蚀。
滑动轴承广泛应用于各种机械设备中，如电机、泵、压缩机、船舶推进器等。
它们具有承载能力强、抗冲击和振动性能好、能在重载和高速下稳定运行等优点，但同时也需要定期维护和更换润滑剂以保证其正常工作。
机械设计基础 复习题2要点
机械设计基础复习题（二）第八章蜗杆传动复习题⒈判断题(1) 所有蜗杆传动都具有自锁性。
（×）(2) 蜗杆传动的接触应力计算，其目的是为防止齿面产生点蚀和胶合失效。
（√）(3) 蜗杆传动中，为了使蜗轮滚刀标准化、系列化，新标准中，将蜗杆的分度圆直径定为标准值。
（√）⒉选择题1. 两轴线 C 时，可采用蜗杆传动。
a．相交成某一角度 b．平行 c．交错 d．相交成直角2 计算蜗杆传动比时，公式 C 是错误的。
a．i＝ω1/ ω2 b．i＝z2/ z1 c．i＝d2/ d13. 轴交角为90˚的阿基米德蜗杆传动，其蜗杆的导程角γ＝8˚8΄30˝（右旋），蜗轮的螺旋角应为 B 。
a．81˚51΄30˝ b．8˚8΄30˝ c．20˚ d．15˚4. 对于重要的蜗杆传动，应采用 B 作蜗轮齿圈材料。
a．HT200 b．ZCuSn10Pb1 c．40Cr调质 d．18CrMnTi渗碳淬火5. 当蜗杆头数增加时，传动效率 B 。
a．减小 b．增加 c．不变⒊问答题(1) 蜗杆传动有哪些特点？适用于哪些场合？为什么？大功率传动为什么很少用蜗杆传动？(2) 何谓蜗杆传动的中间平面？何谓蜗杆分度圆直径？(3) 一对阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么？(4) 蜗杆传动的传动比等于什么？为什么蜗杆传动可得到大的传动比？为什么蜗杆传动的效率低？(5) 蜗杆传动中，为什么要规定d1与m 对应的标准值？第九章轮系复习题1 选择题(1) _C___轮系中的两个中心轮都是运动的。
a．行星 b．周转 c．差动(2) __A__轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。
a．行星 b．周转 c．差动(3) 要在两轴之间实现多级变速传动，选用A轮系较合适。
a．定轴 b．行星 c．差动(4) 自由度为1的轮系是B。
a．周转 b．行星 c．差动(5) 差动轮系的自由度为 C 。
a．1 b．1或2 c．2(6) 在平面定轴轮系中，传动比的符号可由B决定。
《机械设计》复习题,机械设计试题
第五章螺纹连接和螺旋传动1、普通螺栓、螺柱、螺钉是形螺纹，车床中传动丝杠采用形或形螺纹，原因是。
2．螺旋副的自锁条件是。
3、重要的联接螺栓直径不宜小于M12-M16，这是由于（）。
A、要求精度高B、减小应力集中C、便于装配D、防止拧紧时折断4、采用凸台或沉头座作为螺栓或螺母的支承面，是为了（）A、减少预紧力B、减少弯曲应力C、减少挤压应力D、便于放置垫圈5．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（）A．螺栓联接 B．螺钉联接C．双头螺柱联接 D．紧定螺钉联接6．若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的（）A．螺距和牙形角 B．升角和头数 C. 导程和牙形角 D．螺距和升角7. 当两个被联接件不太厚时，宜采用( )。
A.紧定螺钉联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.螺栓联接8、.造成螺纹联接松脱的原因有哪些？写出两种螺纹联接防松方法。
9、图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D，其传递的扭矩为T，若使用M16的普通螺栓（其螺纹小径为d1），联轴器接合面的摩擦系数为μ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[σ]，试分析需要螺栓的个数z 的表达式。
10、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数K s＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F＝?(M20的螺栓d1＝17.294mm)(10分)第六章键连接1、常用的松键联接为，若该键的型号为A型，键宽为20㎜，键长为100㎜，国标代号为1096-79，则其键的标记为。
2、带传动一般将松边置于方，链传动一般将松边置于方。
带传动一般在传动系统中处于级，链传动一般置于级。
3、平键是靠键的上下两面与键槽间的摩擦力来传递载荷的。
（）4.键的剖面尺寸通常根据来选择。
A.传动转矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径5.平键与楔键相比，它只能传递转矩，不能传递轴向力，其原因是。
机械设计基础复习题2要点
机械设计基础复习题(二)第八章蜗杆传动复习题1. 判断题(1) 所有蜗杆传动都具有自锁性。
(X )(2) 蜗杆传动的接触应力计算，其目的是为防止齿面产生点蚀和胶合失效。
(V )(3) 蜗杆传动中，为了使蜗轮滚刀标准化、系列化，新标准中，将蜗杆的分度圆直径定为标准值。
(V )2. 选择题1. __________ 两轴线 C _时，可采用蜗杆传动。
a .相交成某一角度b .平行c .交错d .相交成直角2计算蜗杆传动比时，公式_C _是错误的。
a . i = 3 1/ 3 2b . i =乙/ z ic . i = d2/d i3. 轴交角为90?勺阿基米德蜗杆传动，其蜗杆的导程角丫= 8?8?30?(右旋)，蜗轮的螺旋角应为_B _。
a . 81?51?30?b . 8?8?30?c . 20?d . 15?4. 对于重要的蜗杆传动，应采用_B —作蜗轮齿圈材料。
a . HT200b . ZCuSn10Pb1c . 40Cr 调质d . 18CrMnTi 渗碳淬火5. 当蜗杆头数增加时，传动效率 _____ B _____ 。
a .减小b .增加c .不变3•问答题(1) 蜗杆传动有哪些特点？适用于哪些场合？为什么？大功率传动为什么很少用蜗杆传动？(2) 何谓蜗杆传动的中间平面？何谓蜗杆分度圆直径？(3) 一对阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么？(4) 蜗杆传动的传动比等于什么？为什么蜗杆传动可得到大的传动比？为什么蜗杆传动的效率低？(5) 蜗杆传动中，为什么要规定d1与m对应的标准值？第九章轮系复习题1选择题(1) _aC 轮系中的两个中心轮都是运动的。
.行星b.周转c.差动⑵A轮系中必须有•个中心轮是固定不动的。
a.行星b.周转c.差动⑶要在两轴之间实现多级变速传动，选用A轮系较合适。
a.定轴b.行星c.差动⑷自由度为1的轮系是 B 。
a.周转b. 行星c.差动差动轮系的自由度为 C 。
机械设计基础 第2版 朱龙英主编课后习题答案
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轴承
由于滚动轴承的正常失效形式是点蚀破坏，所以对 于一般转速的轴承，轴承的设计准则就是以防止点蚀引 起的过早失效而进行疲劳点蚀计算，在轴承计算中称为 寿命计算。 对于不转动、摆动或转速低的轴承，要求控制塑性变 形，应作静强度计算 二、滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 轴承的寿命就是：滚动轴承在点蚀破坏前所经历的转数 （以106r为单位）或小时数。 基本额定寿命：一组在相同条件下运转的近于相同的轴 承，按有10%的轴承发生点蚀破坏，而其余90%的轴承未 发生点蚀破坏前的转数L10（以106r为单位）或工作小时 数Lh。
二、润滑方式
1、油润滑：间歇供油—小型、低速、间歇运动的场合 连续供油——重要的轴承 间歇供油：1）油壶或油枪定期向润滑孔和 杯内注油， 连续供油方式： a) 滴油润滑—针阀式油杯 c) 油杯润滑—油杯下端浸到油里 d)浸油润滑—轴颈直接浸到油池中润滑，搅油损失 大 e) 飞溅润滑—利用下端浸在油池中的转动件将润 滑油溅成油来润滑。
3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=XR+YA X—径向载荷系数，Y—轴向载荷系数，X、Y—见表11-8 四、滚动轴的寿命计算公式 载荷与寿命的关系曲线方程为： P L10 =常数 = 3-球轴承 = 10/3 滚子轴承 L10 1(106 r ) ，P=C（轴承所能承受的载荷为基 根据定义： 本额定功载荷）有： C L10 ( ) （106r） P 按小时计算：
§11.2
滑动轴承的结构和材料
一、径向滑动轴承 径向滑动轴承可以分为整体式和剖分式（对开式）两大 类。 1、整体式径向滑动轴承 整体式滑动轴承由轴承 座和轴承套组成。轴承套压 装在轴承座孔中，一般配合 为H8/s7。轴承座用螺栓与 机座联接，顶部设有安装注油油杯的螺纹孔。轴套上开 有油孔，并在其内表面开油沟以输送润滑油。
轴承复习题
第十一章滚动轴承一、是非题1、向心推力轴承所能承受轴向力的能力取决于接触角的大小。
2、滚子轴承较球轴承允许更高的转速。
3、6309/P6与6309/P4的不同点为公差等级不同。
4、滚动轴承的基本额定寿命为在基本额定动载荷作用下寿命。
5、轴承的寿命是指轴承滚动体产生点蚀所经历圈数。
6、通常在高速中需对轴承进行寿命计算和静强度计算以确保其使用性能。
7、滚动轴承内孔下偏差为零。
8、结构设计中一般与轴承接触部分均为精度要求最高处。
9、调心轴承可补偿制造中同轴度误差。
10、在基本额定寿命内所有轴承均不会产生疲劳点蚀。
11、滚动轴承的基本额定寿命是指一组轴承中10%的轴承发生疲劳破坏，而90%的轴承不发生疲劳破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数。
12、控制p主要防止滑动轴承过度磨损。
二、选择题1、为适应不同承载能力的需要，规定了滚动轴承不同的直径系列（特轻系列、轻窄系列、中窄系列、重系列等），不同系列的轴承区别在于。
A、在外径相同时，内径大小不同B、在内径相同时，外径大小不同C、在直径相同时，滚动体大小不同D、在直径相同时，滚动体数目不同2、径向尺寸最小轴承为轴承。
A、球B、圆柱滚子C、圆锥滚子D、滚针3、滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承中的轴承能达到的寿命。
A、99％B、90％C、90％D、85％4、下列轴承中能承受载荷最大。
A、6209B、6309C、30209D、303095、密封主要是防止。
A、粘附磨损B、疲劳磨损C、冲蚀磨损D、腐蚀磨损E、磨粒磨损6、蜗杆轴一般采用。
A、支承单向固定B、单支承双向固定C、双支承双向固定7、下列轴承中允许承受更大轴向力。
A、7208CB、7208ACC、6208D、302088、轴承径向游隙最大的是。
A、C1B、C2C、C3D、C49、下列直径、系列相同的四种轴承中，承受径向载荷最大。
A、向心短圆柱滚子轴承B、深沟球轴承C、角接触球轴承D、推力球轴承10、下列四种轴承中，必须成对使用是。
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f≈0.1~0.3
混合摩擦—上述摩擦状态的混合状态，多处于液体摩擦和边界摩擦。
三、滑动轴承的分类
根据工作表面的摩擦状态分
非液体摩擦滑动轴承—边界摩擦状态 液体摩擦滑动轴承—液体摩擦状态 向心轴承（径向轴承）—只能承受径向力
根据所能承受载荷的方向分
推力轴承（止推轴承）—只能承受轴向力
向心推力轴承（径向止推轴承）—可受径/轴向力
§11.2 滑动轴承的结构和材料
三、轴瓦的结构和材料
1. 轴瓦的结构
整体式 需从轴端安装和拆卸，可修复性差。
对开式 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。 轴瓦与轴衬
2. 轴瓦的油孔及油槽
◆ ◆
目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。 原则：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；轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。
2、润滑脂及其选择
◆特 ◆ 适用场合
点：稠度大、承载能力大，不易流失，可在滑动表面形成一层薄膜。
：低速(v<1~2m/s)、重载、不便经常加油、使用要求不高的轴承。 低速重载——针入度小
◆ 选择原则：主要按针入度选择。
§11.4 滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介
3、固体润滑剂及其选择
◆ ◆ ◆ ◆
２．剖分式径向滑动轴承
油杯座孔 螺栓 螺母 套管 上轴瓦 轴承盖 轴承座
下轴瓦
剖分式轴承(剖分轴套) 剖分式轴承(整体轴套)
特
点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。
应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
§11.2 滑动轴承的结构和材料
3．自动调位式径向滑动轴承
应用场合：轴颈较长；
轴的刚性较小；
Fr p [ p] dB
2. 校核pv值
B—轴颈的工作长度，mm（B/d=0.5~1.5）； [p]—轴瓦材料的许用比压，MPa（表11-1）。
轴颈平均直径 dm=(d1+d2)/2
Fr dn Fr n pv [ pv] 3 dB 60 10 19100 B 三、推力滑动轴承的校核计算 轴向载荷
２．限制轴承比压与线速度的乘积：pv≤[pv]，限制pv即间接限制轴承的摩
擦发热、从而限制温升，以防止轴承的胶合失效。
§11.3 非液体摩擦滑动轴承的计算
二、向心滑动轴承的校核计算
◆ 已知条件：径向载荷Fr (N)、轴转速n(r/min)及轴颈直径d (mm)
1. 校核轴承的平均压力p (MPa)
思考与练习
1．滑动轴承具有哪些优越性? 2．动压轴承与静压轴承在形成压力油膜的机理上有何不同？ 3．轴承材料应满足哪些要求？常用轴承材料有哪些？各有何 特点？ 4．非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是什么？其计算准则
是什么？当p>[p]及pv>[pv]时怎么办?
5．判断轴承液体动压润滑的条件是什么？ 6．如何选择滑动轴承的润滑剂及润滑方法？
润滑油具有适当的粘度； 供油充分。
§11.4 滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介
2、液体静压轴承 原理：依靠液压系统供给压力油，压力油在轴承腔内强制形成压力油膜， 以隔开摩擦表面。 特点：◆ 在任何转速和预定载荷下轴承均处于液体润滑状态； ◆ 轴颈与轴承不直接接触，轴承对材料要求低，寿命长； ◆ 油膜刚性大，有良好的吸振性，运转平稳； ◆ 需要一套供油设备。
一、滑动轴承的润滑
◆ 目的：降低摩擦磨损，同时还具有冷却、吸震和防锈的作用。 ◆ 常用润滑剂：润滑油、润滑脂、固体润滑剂。
1、润滑油及其选择
◆ ◆ ◆
特
点：有良好的流动性，可形成动压、静压或边膜界润滑膜。
适用场合：不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。 选择原则：主要考虑润滑油的粘度。 载荷大、温度高——粘度高 载荷小、速度高——粘度小
两轴承的安装精度不一致。
自动调位式径向滑动轴承
特 点：轴瓦基体的外表面做成外球面，与轴承盖及轴承座上的 内球面相配合。当轴变形时，轴瓦可自动调位，以保证轴颈与轴瓦 均匀接触。
§11.2 滑动轴承的结构和材料
二、推力滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有： Fa Fa Fa Fa
p
4
Fa
d 2 d1
[ p]
2
pvm
k
4
Fa
2
d 2 d1 k 60 10
dmn
3
[ pv]
有效面积系数，k=0.9~0.95
d1、d2—轴环面的内径、外径，d1=(0.4~0.6)d2。 [p]、[pv]查表11-2。
§11.4 滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介
F
单轴向油槽开在非承载区 （在最大油膜厚度处）
双轴向油槽开在非承载区 （在轴承剖分面上）
双斜向油槽 （用于不完全液体润滑轴承）
四、滑动轴承的材料
§11.2 滑动轴承的结构和材料
1. 滑动轴承的常见失效形式： 轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。
７．径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。
§11.2 滑动轴承的结构和材料
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
轴承座 螺纹孔 油杯孔
整体轴套
特点：结构简单，成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从轴端装入或拆出。 应用：低速、轻载或间歇性工作或不重要的机器中。
§11.2 滑动轴承的结构和材料
2. 轴承材料的性能要求： 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。
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆
减摩性
3. 常用轴承材料 轴承合金——巴氏合金 青铜 黄铜 灰铸铁 （表11-1）
耐磨性 耐腐蚀性 易跑和性
良好的导热性 易于加工制造
§11.3 非液体摩擦滑动轴承的计算
机械设计 （11）
第十一章 滑动轴承
滑动轴承概述 滑动轴承的结构和材料 非液体摩擦滑动轴承的计算 滑动轴承的润滑及液体滑动轴承一、轴承的作用
支撑轴及轴上零件，并保持轴的位臵及旋转精度； 减少轴与支撑零件间的摩擦与磨损。
二、摩擦状态
干摩擦—摩擦表面间无润滑剂→功耗↑、磨损↑、温度↑→烧毁轴瓦（避免） 液体摩擦—摩擦表面被压力油膜完全隔开，f≈0.001~0.008 边界摩擦—摩擦表面形成一层极薄的边界油膜，不足以将摩擦表面完全隔开，
一、失效形式与设计准则
◆ 工作状态：边界摩擦或混合摩擦状态
◆ 失效形式：磨损、胶合
◆ 设计依据：保证边界油膜不被破坏。
因边界油膜强度与温度、轴承材料、轴颈和轴承表面粗糙度、 润滑油供给等有关，目前尚无精确的计算方法，但一般可作 条件性计算。 ◆ 校核方法 １．限制轴承的比压 ：p ≤[p]，以防止轴承的过度磨损。
空心式
实心式
单环式
多环式
空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。 单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，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。 由于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%。
§11.1 滑动轴承概述
四、滑动轴承的特点
滑动轴承主要使用于以下场合： １．工作转速很高，如汽轮发电机。 ２．要求对轴的支承位臵特别精确，如精密磨床。
３．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。
４．特重型的载荷，如水轮发电机。 ５．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。
６．在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。
油绳润滑
油环润滑 飞溅润滑
压力循环润滑
大
§11.4 滑动轴承的润滑及液体摩擦滑动轴承简介
二、液体摩擦滑动轴承简介
1、液体动压轴承 液体动压滑动轴承动压的形成过程
初 始
状
态
稳定工作状态
有一个沿运动方向由大变小的楔形间隙； 液体动压形成的必要条件：
两相对运动表面，有一定的相对运动速度；
常用类型：二硫化钼，碳―石墨，聚四氟乙烯等。 特 点：可在滑动表面形成固体膜。 适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。 使用方法：涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自 身的润滑性能形成润滑膜。
4、润滑方式和润滑装臵 间断润滑：利用油壶、油枪加润滑剂——不重要的轴承。 滴油润滑 连续润滑——重要轴承 选择原则： 小 速度 载荷