第10章 滑动轴承
山东理工大学机械设计习题
第6章：三、作业与练习1、图所示螺栓连接中采用2个M 20的螺栓，其许用拉应力为[σ]=160MPa ，被联接件结合面的摩擦系数μ=0.2，若考虑摩擦传力的可靠系数f k =1.2，试计算该连接允许传递的静载荷Q F 。
2、题2图所示，凸缘联轴器由HT 200制成，用8个受拉螺栓联接，螺栓中心圆直径D ＝220mm ，联轴器传递的转矩T ＝5000N.m ，摩擦系数μ=0.15，可靠性系数f k =1.2，试确定螺栓直径。
3、题3图所示两根钢梁，由两块钢盖板用8个M 16的受拉螺栓联接，作用在梁上的横向外力F R =1800N ，钢梁与盖板接合面之间的摩擦系数μs ＝0.15，为使联接可靠，取摩擦力大于外载的20%，螺栓的许用应力[σ]＝160MPa ，问此联接方案是否可行？题2图题1图题3图4、题4图所示的气缸盖连接中，已知：气缸中的压力在0到1.5MPa 间变化，气缸内径D =250mm ，螺栓分布圆直径0D =346mm ，凸缘与垫片厚度之和为50mm 。
为保证气密性要求，螺栓间距不得大于120mm 。
试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。
5、题5图所示有一支架用一组螺栓与机座联接如图示，所受外载为F =10000N ，45=α。
结合面的摩擦系数为0.15，摩擦传力可靠系数2.1=f K ，螺栓的许用应力[]400=σMPa 。
试求螺栓的计算直径。
第7章 三、作业与练习1、题1图所示为在直径d =80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L =1.5d ，工作时有轻微冲击。
试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。
题5图第11章 带传动 三、作业与练习1、已知某单根普通V 带能传递的最大功率P ＝4.7kW,主动轮直径D 1=100mm ，主动轮转速n 1＝1800r/min,小带轮包角α＝ 1350，带与带轮间的当量摩擦系数25.0=v μ。
求带的紧边拉力1F 、松边拉力及有效拉力F （忽略离心拉力）。
第15章滑动轴承
pv与功耗成正比,它表征了轴承的发热因素, pv越大,温升越高,越容易引起油膜的破裂
二, 推力轴承
p
F ≤[p]
d1 d2
F
d2
d1
F
2 (d 2 d12 ) z
4 pvm=[pv]
z----轴环数, 考虑承载的不均匀性, [p],[pv]应降低20~40%
§15-6
动压润滑的基本原理
一,动压润滑的形成和原理和条件 两平形板之间不能形成压力油膜!
轴承座
联接螺栓 轴承 螺纹孔
轴承盖 整体式向心滑动轴承
剖分轴瓦
榫口
轴承座 剖分式向心滑动轴承
整体轴套
卷制轴套 薄壁轴瓦 厚壁轴瓦
轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油均匀分 布在整个轴径上.
F 进油孔 油沟
油沟形式
B
d
设计:潘存云
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
设计:潘存云
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
二, 推力滑动轴承 作用:用来承受轴向载荷 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块.其数量 一般为6~12. 用来承受停 固定式 ---倾角固定,顶部预留平台, 车后的载荷. 类型 可倾式 ---倾角随载荷,转速自行调整,性能好.
表15-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能 [p] [pv] HBS 最高工作 轴径硬度 材料及其代号 金属型 砂型 温度℃ Mpa Mpa.m/s
机械设计手册_（第五版）成大先_目录
机械设计手册第五版第1卷目录第1篇一般设计材料第1章常用基础资料和公式第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素第3章锻造和冲压设计的工艺性及结构要素第4章焊接和铆接设计工艺性第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素第6章热处理第7章表面技术第8章装配工艺性第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素第10章人机工程学有关功能参数第11章符合造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则第12章装运要求及设备基础第2篇机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构第1章机械制图第2章极限与配合第3章形状和位置公差第4章表面结构第5章空间距偏差第3篇常用机械工程材料第1章黑色金属材料第2章有色金属材料第3章非金属材料第4章其他材料及制品第4篇机构第1章机构分析的常用方法第2章基本机构的设计第3章组合机构的分析与设计第4章机构参考图例第2卷目录第5篇连接与紧固第1章螺纹与螺纹连接第2章铆钉连接第3章销、键和花键连接第4章过盈连接第5章胀紧连接和型面连接第6章锚固连接第7章粘接第6篇轴及其连接第1章轴和软轴第4章制动器第7篇轴承第1章滑动轴承第2章滚动轴承第3章直线运动滚动功能部件第8篇起重运输机械零部件第1章起重机械零部件第2章输送机械零部件第9篇操作件、小五金及管件第1章操作件及小五金第2章管件第3卷目录第10篇润滑与密封第1章润滑方法及润滑装置第2章润滑剂第3章密封第4章密封件第11篇弹簧第1章弹簧的类型、性能及应用第2章圆柱螺旋弹簧第3章截锥螺旋弹簧第4章蜗卷螺旋弹簧第5章多股螺旋弹簧第6章蝶形弹簧第7章开槽蝶形弹簧第8章膜片弹簧第9章环形弹簧第10章片弹簧第11章板弹簧第12章发条弹簧第13章游丝第14章扭杆弹簧第15章弹簧的特殊处理及热处理第16章橡胶弹簧第17章橡胶——金属螺旋复合弹簧（简称复合弹簧）第18章空气弹簧第19章膜片第20章波纹管第21章压力弹簧管第12篇螺旋传动、摩擦轮传动第1章螺旋传动第2章摩擦轮传动第13篇带、链传动第14篇齿轮传动第1章渐开线圆柱齿轮传动第2章圆弧圆柱齿轮传动第3章锥齿轮传动第4章蜗杆传动第5章渐开线圆柱齿轮形星传动第6章渐开线少齿差形星齿轮传动第7章销齿传动第8章活齿传动第9章点线啮合圆柱齿轮传动第10章塑料齿轮第4卷目录第15篇多点啮合柔性传动第1章概述第2章悬挂安装结构第3章悬挂装置的设计计算第4章柔性支承的结构形式和设计计算第5章专业技术特点第6章整体结构的技术性能、尺寸系列和选型方法第7章多点啮合柔性传动力学计算第16篇减速器、变速器第1章减速器设计一般资料第2章标准减速器及产品第3章机械无级变速器及产品第17篇常用电机、电器及电动(液)推杆与升降机第1章常用电机第2章常用电器第3章电动、电液推杆与升降机第18篇机械振动的控制及利用第1章概述第2章机械振动的基础资料第3章线性振动第4章非线性振动与随机振动第5章振动的控制第6章机械振动的利用第7章机械振动测量技术第8章轴和轴系的临界转速第19篇机架设计第1章机架结构概论第2章机架设计的一般规定第3章梁的设计与计算第4章柱和立架的设计与计算第5章桁架的设计与计算第6章框架的设计与计算第7章其他形式的机架第20篇塑料制品与塑料注射成型模具设计第1章塑料制品设计第2章塑料注射成型工艺第3章塑料注射成型模具设计第4章热固性塑料注射成型模具第5章塑料注射成型模具实例第6章塑料注射成型模具标准模架第7章塑料注射成型模具设计程序与CAD第五卷第21篇液压传动第一章基础标准及液压流体力学常用公式第二章液压系统设计第三章液压基本回路第四章液压工作介质第五章液压泵和液压马达第六章液压缸第七章液压控制阀第八章液压辅助件及液压泵站第九章液压传动系统的安装、使用和维护第22篇液压控制第一章控制理论基础第二章液压控制概述第三章液压控制元件、液压动力元件、伺服阀第四章液压伺服系统的设计计算第五章电液比例系统的设计计算第六章伺服阀、比例阀及伺服缸主要产品简介第23篇气压传动第一章基础理论第二章压缩空气站、管道网络及产品第三章压缩空气净化处理装置第四章气动执行元件及产品第五章方向控制阀、流体阀、流量控制阀及阀岛第六章电气比例、伺服系统及产品第七章真空元件第八章传感器第九章气动辅件第十章新产品、新技术第十一章气动系统第十二章气动相关技术标准及资料第十三章气动系统的维护及故障处理。
第12章 (滑动轴承)
二、轴瓦材料 轴瓦材料的要求： 耐磨性、减磨性、 抗粘着性、 适应性、 磨合性、嵌荐性、 抗疲劳性、 强度、 导热性、 防腐性、附油性、工艺性、经济性。
轴承合金 铸造锡锑轴承合金——高速重载 轴 铸造铅锑轴承合金——中速中载 衬 铸造锡磷青铜————中速重载
铜合金 铸造锡铅锌青铜———中速中载 铸造铝铁青铜————低速重载
（正滑动轴承座，JB/T2560-1991） 轴套 润滑装置
特点： 简单、刚性好
无法调整因磨损而产生的间隙（可用电镀修理） 装拆不方便
应用：低速、轻载、间歇工作的场合
2．对开式（剖分式）径向滑动轴承 结构：轴承体—轴承座、轴承盖、螺纹联 接、台阶形榫口 轴瓦（剖分） 润滑装置 特点：装拆方便 可调垫片，调隙 结构复杂
一、设计计算准则： 力求在磨擦面间保持形成边界油膜。 压力限制p≤[p] 发热限制pυ≤[pυ] 散热限制υ≤[υ]
二、径向滑动轴承的条件性设计计算
1．确定轴承结构，选择轴瓦材料 2．选定宽径比B/d=0.3∽1.5
塑性大、轴刚度大、载荷小，取大值
3．验算工作能力 1）压强校核
p=Fr/Bd≤[p] 2）速度校核
为了贴附牢固，轴瓦基体内表面粗糙度值要 小，且制出沟槽。
厚轴瓦在使用时可以修刮。
（2）薄壁轴瓦 δ/D=0.025∽0.06mm 双金属轧制，质量稳定，刚度小，轴承体
要精加工，轴瓦内表面不修刮。
2．固定： ——轴套：过盈配合加螺钉 ——厚壁轴瓦：销钉或紧定螺钉，轴承盖、 座压紧
——薄壁轴瓦：凸耳
3．油孔和油槽 油孔——供油，开于非承载区 油槽——配油
当无侧漏时，润滑油在单位时间内流经任意 截面上单位宽度面积的流量为
轴承基本知识(滑动轴承、关节轴承、滚动轴承)
第二章 滑动轴承
一、润滑油的主要指标
1.粘度:流体抵抗变形的能力，标志着流体内摩擦阻力的大小。 2.油性（润滑性）：润滑油在摩擦表面形成各种吸附膜和化学反应膜的性能， 边界润滑取决于油的吸附能力。 其它：燃点、闪点、凝点、化学稳定性。
第二章 滑动轴承
边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开
按边界膜形成机理，边界膜分为： 吸附膜—— 润滑剂中分子吸附在金属表面而形成的边界膜；
化学反应膜——润滑剂中以原子形式存在的某些元素与金属反应生 成化合物，在金属表面形成的薄膜。反应膜具有较高的熔点，比吸 附膜稳定。
磨损：使摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。
能。
◆ 磨合性：轴瓦与轴颈表面应易于磨合，从而改善摩擦面的接触状况。
第二章 滑动轴承
二、滑动轴承的材料
1.轴承合金：仅用于轴承衬 2.青铜：广泛应用 3.铝基合金 4.铸铁：经济、耐磨 5.粉末冶金：含油轴承 6.非金属材料
第二章 滑动轴承
4 滑动轴承的润滑
摩擦和磨损
干摩擦
边界摩擦
液体摩擦
1.干摩擦：表面间无润滑剂或保护膜的纯金属间的摩擦； 2.边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开； 3.流体摩擦：表面被流体完全隔开，摩擦性能取决于内部分子间的粘性阻力； 4.混合摩擦：前面三种的混合状态，部分固体凸峰接触。
第二章 滑动轴承
1 滑动轴承概述
一、目前滑动轴承应用的主要场合：
1.转速极高的轴承 滚动轴承在极高的转速下会由于高温使元件回火，流体 润滑滑动轴承由 于摩擦系数极小，发热少，容易散热等原 因，不会对轴承的工作性能产 生影响。（内圆磨床） 2.载荷特重的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，特别是在重载情况下，极 高的接触应力会使元件失效。滑动轴承是低副接触，接触应力小。 3.冲击很大的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，在冲击作用下，极易造成 永久变形，滑动轴承的油膜可以起到缓冲作用，不会对元件造成永久性伤 害。（轧钢机）
第十二章滑动轴承
二、摩擦状态 1.干摩擦 固体表面直接接触，因而 →功耗↑ 磨损↑ 不许出现干摩擦！ 2.边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μ m 的薄油膜， 不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰 部分仍将相互搓削。
vv
温度↑ →烧毁轴瓦
v
比干摩擦的磨损轻， f ≈ 0.1~0.3 3.液体摩擦 有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不 直接接触。 摩擦和磨损极轻， f ≈ 0.001~0.01
v
在一般机器中，处于以上情况的混合状态。 边界摩擦
f
混合摩擦 液体摩擦
o
摩擦特性曲线
η n/p
称无量纲参数η n/p 为轴承特性数η -动力粘度， p-压强， n-每秒转数。
三、磨损 典型的磨损过程 1、磨合磨损过程 在一定载荷作用下形成一 个稳定的表面粗糙度，且在以 后过程中，此粗糙度不会继续 改变，所占时间比率较小。
二、轴瓦的结构
厚壁轴瓦 卷制轴套 薄壁轴瓦 轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布 在整个轴径上。 进油孔 油沟 F
整体轴套
油沟形式
d
宽径比 B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比， 是重要参数。 液体润滑摩擦的滑动轴承: 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 B/d=0.8~1.5
常采用自动调心式轴承，一般 B/d=0.5~1.5。
2、止推（推力）滑动轴承 作用：用来承受轴向载荷 结构特点：由轴承座和止推轴颈组成
a)实心式
b)空心式
c)单环式
d)多环式
§12-2
滑动轴承的失效形式、轴（轴承衬）瓦材料、结构 和轴承润滑
一、失效形式： 1、磨粒磨损 2、刮伤 3、胶合 4、疲劳剥落 5、腐蚀
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第12章滑动轴承12.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了滑动轴承的失效形式及材料、不完全流体润滑滑动轴承的设计计算以及流体动力润滑的形成条件。
学习时需要重点掌握以上内容。
本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查，判断题和计算题较少。
复习本章时以理解记忆为主，计算为辅。
【重点难点归纳】一、概述（见表12-1-1）表12-1-1 滑动轴承的类型及主要内容二、滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料（见表12-1-2）表12-1-2 滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料三、轴瓦结构（见表12-1-3）表12-1-3 轴瓦结构四、滑动轴承润滑剂的选用1．润滑脂及其选择润滑脂常用在要求较低、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动之处的轴承中。
选择润滑脂品种的一般原则为：①当压力高和滑动速度低时，选择针入度小的。
②所用润滑脂的滴点，一般应比轴承的工作温度高约20～30℃。
③不同工作环境选用合适的润滑脂，如在潮湿的环境下，应选择防水性强的钙基或铝基润滑脂。
2．润滑油及其选择当液体动压轴承转速高、压力小时，应选粘度较低的油，在高温条件下工作的轴承，润滑油的粘度应比常温轴承的高一些。
3．固体润滑剂固体润滑剂可以在接触面上形成固体膜以减小摩擦阻力，通常只用于一些有特殊要求的场合。
五、不完全流体润滑滑动轴承设计计算（见表12-1-4）表12-1-4 不完全流体润滑滑动轴承设计计算六、流体动力润滑径向滑动轴承设计计算1．流体动力润滑的基本方程流体动力润滑滑动轴承的基本方程（一维雷诺方程）∂p/∂x＝6ηυ（h－h0）/h3式中，p为两板间油膜压力；η为润滑油的动力粘度；v为表面滑动速度；h为油膜厚度；h0为∂p/∂x＝0时的油膜厚度。
从上式中可以得知，形成动压油膜的必要条件如下：（1）两工件之间的间隙必须有楔形间隙。
（2）两工件表面之间必须连续充满润滑油或其他液体。
（3）两工件表面必须有相对滑动速度。
滑动轴承原理ppt课件
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滑动轴承
滚动轴承
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§15—1 摩擦状态
一、摩擦磨损的基本知识：
有相对运动的零件，工作时都会有摩擦和磨损。 摩擦是机械运动中的物理现象。
在一般机械中因各种形式的表面损坏而失效的 零件占全部零部件报废零部件的80%。
采用润滑是减少摩擦磨损的有效手段。
二、摩擦状态
按表面润滑情况，摩擦可分为：干摩擦、边
• 主要是铜与锡、铅、锌和铝的合金，是运用最广 的轴承材料。
• 铜与锡的合金称为锡青铜，铅青铜和铝青铜属于 无锡青铜。
• 锡青铜用于高速与重载条件； • 中速和中等载荷用锡锌铅青铜； • 铝青铜用于重载和低速条件； • 铅青铜主要用于高速和重的冲击与பைடு நூலகம்载条件。
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三、具有特殊性能的轴承材料
粘附上去的薄层材料称为轴承衬。
下面介绍轴瓦和轴承衬常用的材料。
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浇注轴承合金的轴瓦
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一、 轴承合金（又称白合金、巴氏合金）
1、主要成分是：锡Sn，铅Pb，锑Sb，铜Cu的合金。
2、分锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。基体 内均匀悬浮锑锡及铜锡的硬晶粒。
3、锡锑轴承合金和铅锑轴承合金的优缺点：
多数滑动轴承都是这种摩擦状态。
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3、液体摩擦
当两摩擦表面间有充足的润滑油，并满足一定 的条件时，两摩擦表面完全被润滑油分隔开，形成
厚度达几十微米的压力油膜。这时只有液体之间的 摩擦，这种摩擦称为液体摩擦。
由于两摩擦表面被油隔开 而不直接接触，摩擦系数极小 （f0.001～0.01） 。可以显 著的减少摩擦和磨损。