【精品 机械 培训讲义】第15章 滑动轴承
机械设计y15x滑动轴承

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三、单油楔向心滑动轴承动压油膜的形成
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起动 阶段
动力润 滑阶段
不稳定润 滑阶段
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其他滑动轴承简介
一、多油楔式
vm
d mn
60 1000
[v ]
m/s
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第六节 液体动压滑动轴承
一、液体动压润滑的基本方程
(1)当两板平行时
若B板静止不 动,A板以速度 V移动,板间各流 层的速度呈三角 形分布,两板间 的油量保持不变 油膜无承载能力
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流体动压润滑的基本理论
4.刮伤
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二、轴承材料
对 1.良好的减摩性、耐磨性和咬粘性, 材 足够的强度和抗腐蚀的能力。 料 性 能 2.良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性 要 3.良好的导热性、工艺性、经济性等 求
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常用轴承材料
金属材料 多孔质金属材料 非金 属材料 轴承合金、铜合金、铸铁、 铝基合金。 多孔铁、多孔质青铜。
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向心滑动轴承的计算
(2)验算轴承的pmv 值
pm v F Bd
dn
60 1000
F n 19100 B
[ pv ]
N/mm
2
m/s
v
十五章滑动轴承ppt课件

第一节 概述 第二节 滑动轴承结构与材料 第三节 混合润滑轴承的计算 第四节 液体动压润滑原理 第五节 液体动压润滑径向轴承的设计 第六节 液体静压润滑简介
第十五章
滑动轴承
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分类方式
按 轴 承 中 轴 瓦 形 式 的 不 同
类型及特点
整体式滑动轴承(轴与轴瓦之间的间 隙不能调整)
润滑,并靠 液体- 的静压 平衡外载荷。
本章结束
单位时间内轴承摩擦功所产生的热量等于同时间 内由润滑油流动所带走的热量和经轴承表面散发的热 量之和。
fF c q ( t v 0 t i) a s π B t 0 d t i
t t0 ti
f
p
c
q vBd
πas v
润滑油的平均温度
tmti t 2
径向轴承的摩擦 特性系数线图
五、参数选择
1 、 在具有足够承载能力的条件下,最小油膜厚度应 满足:
hmin > h
2 、在平均油温tm≤75 ℃时,油的人口温度应满足: 35℃ ≤ ti ≤ 40℃
➢液体动压径向滑动轴承的设计步骤
1. 选择轴承宽径比,计算轴承宽度
2. 在保证 p≤[p] 、 pv≤[pv] 、 v≤[v]的条件下,选择 轴瓦材料
保证润滑油不被过大的压力所挤出,避免工作表
面的过度磨损
pp
➢径向轴承 ➢止推轴承
p Fr p
dB
p 4Fa p πd22 d12 z
二、限制轴承的 pv
➢径向轴承 pvFr πdnpv
dB60 1000
➢止推轴承 pm vpv
v 三、限制轴承的滑动速度
vv
第四节 液体动压润滑原理
精品课件-滑动轴承

工程中常用运动粘度,单位是:St(斯)或 cSt(厘斯),量
纲为(m2/s);
润滑油的牌号于运动粘度有一定的对应关系,如:牌号为LAN10的油在40℃时的运动粘度大约为10 cSt。(具体说明)
◆ 选择原则: (1)压力大、温度高、载荷冲击变动大——粘度大的润滑油
(2)滑动速度大 ——粘度较低的润滑油 (3)散热差,工作温度高——粘度较高的润滑油 (4)粗糙或未经跑合的表面——粘度较高的润滑油 2、润滑脂
(7)良好的工艺性和导热性,并应具有抗腐蚀性能。
常 金属材料
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。
用 轴
多孔质金属材料
多孔铁、多孔质青铜。
承 材
非金 属材料
酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
料
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。轴承材料性能应满足以下要求:
◆ 减摩性:材料副具有较低的摩擦系数。
及轴颈直径
,用下式验算:
B-轴承宽度,mm。根据宽径比B/d确定,推荐B/d=0.5~1.5 [p]-轴瓦材料的许用压强,MPa,其值见表15-1和15-2
2.验算轴承的pv值 pv值越高,轴承温升越高,越容易引起边界油膜的破裂,
按下式验算:
式中 n---轴的转速,r/min [pv]—轴瓦材料的许用值,其值见表15-1和表15-2.
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。
类型 特点 应用
轴承合金
锡基轴承合金 铅基轴承合金
嵌入性和摩擦顺应性 最好 ,易于轴颈磨合, 但强度低,价格较贵。
重载、中高速场合。
类型 特点 应用
铜合金
锡青铜 铅青铜 铝青铜
《机械设计基础》第15章 滑动轴承

τ
P+dp τ+dτ
雷诺耳实验(1883年)——层流与湍流的现象
雷诺方程:
h0 - h dp = 6ηv dx h3
其中:p——油膜压力 η——润滑油粘度 V——速度 h——间隙厚度(油膜厚度) h0——油膜压力为极限值时的间隙厚度
分析雷诺方程:
(1)当相对运动的两表面 形成收敛油楔时。即能保 证移动件带着油从大口走 u 向小口。 o
形成动压润滑的条件: (1)相对运动的两表面形成收敛油楔时。 (2)两表面必须有一定的相对速度。
(3)润滑油必须有一定的粘度,并供油充分。
(4)油膜的最小厚度应大于两表面不平度之和。
例:试判断下列图形能否建立动压润滑油膜?
v v v v
向心滑动轴承形成动压油膜的过程:
F F FF F
o
o1 o1 o o1 1 o1
润滑脂 (黄油) 固体润滑剂
钙基、钠基、铅基、锂基等。
石墨、二流化钼、聚氟乙烯树脂等 (用于高温下的轴承)。
空气、氢气等(只用于高速、高 温以及原子能工业等特殊场合)
气体润滑剂
●润滑剂的主要指标:
(1) 粘度——是润滑油最重要的物理性能指标,是选择润滑 油的主要依据,它标志着流体流动时内摩擦阻 力的大小。粘度越大,内摩擦阻力越大,即流 动性越差。 (2)凝点——是润滑油冷却到不能流动时的温度。凝点越低越好。 (3) 闪点——是润滑油在靠近试验火焰发生闪燃时的温度。 闪点是鉴定润滑油耐火性能的指标。在工作温度 较高和易燃环境中,应选用闪点高于工作温度 20°~30°C的润滑油。 (4) 油性——是指润滑油湿润或吸附在表面的能力。吸附能力 越强,油性越好。 (5) 滴点——是指润滑脂受热后开始滴落时的温度。润滑脂使 用工作温度应低于滴点20°~30°C,低于40°~ 60°更好。 (6)针入度(稠度)——是表征指润脂稀稠度的指标。针入度越 小,表示润滑脂越稠;反之,流动性越大。
机械设计基础课件-滑动轴承1

锡锑轴承合金
铅锑轴承合金
2.青铜:广泛应用 3.铸铁:经济、耐磨
对材料性能的要求
摩擦系数小
导热性好,热膨胀系 数低
耐磨、耐蚀、抗胶合 能力强
足够的机械强度和可 塑性
(二)粉末冶金:含油轴承
(三)非金属材料——橡胶、塑料
8
§15.4 润滑及润滑装置
动力粘度 与同温下该流体密度 的比值
国际单位制 m2 / s
单位
物理单位 cm2 / s 称为 St (斯)
常用单位 mm2 / s cSt(厘斯)
1 cSt 10 2 St 10 6 m2 / s
11
运动粘度与动力粘度的换算关系 cSt
温度
粘度
压力
粘度
m2 / s
粘度-温度曲线
0C
温度高 — 油变稀 — 选粘度高的油 比压大 — 油易挤出 — 选粘度高的油
14
四、润滑脂
钙基 抗水性好、耐热性差、价廉
钠基 抗水性差、耐热性好、防腐性较好
锂基 抗水性和耐热性好 铝基 抗水性好、有防锈作用、耐热性差
主要指标
针入度:重1.5N的锥体,于25°C恒温下5s后刺入的深度;
针入性
润滑脂越稠
压力供油装置的组成:
油泵、油箱、过滤器 、冷却 器、压力调节 阀和油量调节阀等。
齿轮减速器的压力供油系统简图
A-油泵 B-复式过滤器 C-冷却器 D-单向阀 E-压力表 F-流量控制阀 G-调压阀 T-油槽
密封
—阻止液体、气体工作介质或润滑剂泄漏,防止 灰尘、 水分进入润滑部位。
20
§15.5 非液体摩擦滑动轴承的计算
减速箱的润滑 18
15滑动轴承全解

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复合钙基润滑脂。
§15-4 润滑剂和润滑装置
3、固体润滑剂及其选择
◆ 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。
◆ 常用类型:二硫化钼,碳―石墨,聚四氟乙烯等。
◆ 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。
二、润滑装置
1. 油杯
针阀式油杯
旋盖式油杯(脂用)
转速高、压力小时,油的粘度应低一些;反之,粘度应高一些。
年高温时,粘度应高一些;低温时,粘度可低一些。
§15-4 润滑剂和润滑装置
2、润滑脂
◆ 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。
材料及其代号
铸锡锑轴承合金 ZSnSb11Cu6
铸铅锑轴承合金 ZPbSb16Sn16Cu2
铸锡青铜 ZCuSn10P1
铸锡青铜 ZCuSn5Pb5Zn5
铸铝青铜 ZCuAl10Fe3
[p] Mpa
[pv] Mpa.m/s
平稳 冲击
25 20
20 15
HBS 金属型 砂型
最高工作温度℃
轴径硬度
150HBS
⑵由于液体动力润滑滑动轴承在起动和停车时处于不 完全液体润滑状态,所以,设计时也要进行p≤[p]、 pv≤[pv]的计算。
机械设讲义计--15 滑动轴承

m
.dm.n
601000
dm——环形推力面的平均直径(mm)
dm
d
d0 2
对于多环推力轴承,由于制造和装配误差使各支承面上所受的 载荷不相等,故[p]和[pv]应减小20%-40%。
15.6 动压润滑的基本原理
图15.6-1 动压油膜承载机理
借助相对运动在轴承间隙中形成的压力油膜称为动 压油膜。
C 油性:润滑油在金属表面上的吸附能 力。
油性好的润滑油,其油膜吸附力大且不 易破裂。
D 极压性能:涂在相互接触的金属表面间 的润滑剂所形成的反应膜,能承受来自轴 向与径向的负荷。
把反应膜所具有的承受负荷的特性就称做 润滑剂的极压性能。
此外:闪点、凝点、燃点、水溶性酸或碱、 酸值和酸度、氧化安定性也是润滑油的评 定指标。
那么轴承是能够很好地工作的(间接的、条件性的计算方法)。
一、向心轴承的计算
1 验算压强p值
p Fr [p] L.d
L-----轴瓦宽度; d-----轴径直径; Fr----轴承径向载荷。
2 轴承的pv值 pv值与摩擦功率损耗成正比,它简略地表征轴 承的发热因素。
p F r..d .n F r..n [p ]
压合的方法。 轴承衬:粘附在轴瓦基体上的薄层材料称为轴承衬。
2、常见的轴瓦材料及其性质
轴瓦材料可分为三类:金属材料,粉末冶金 材料和非金属材料。 (1) 铸铁:轻载、低速轴承的轴瓦材料 (2)轴承合金(白金或巴氏合金) 轴承合金的减磨、耐磨性好,抗胶合性好, 嵌藏性好,是最好的轴瓦或轴承衬材料。但 价格贵。
润滑油的主要理化性能指标
润滑油最重要的物理性能是粘度,也是选择润 滑油的主要依据。
粘度:表示流体抵抗变形的能力,它表征油 层间内摩擦阻力的大小。
机械设计基础复习精要:第15章 滑动轴承

191第15章 滑动轴承15.1考点提要15.1.1 重要术语及基本概念轴瓦、轴承衬、油沟与油孔、宽径比、不完全液体润滑、液体动力润滑、止推轴承、摩擦的特点及状态(干摩擦,边界摩擦,液体摩擦,混合摩擦),静压轴承15.1.2 滑动轴承的材料和主要失效形式滑动轴承的主要失效形式有磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落和腐蚀等。
针对滑动轴承的主要失效形式,轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。
轴承材料的性能应着重满足良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性,良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性,足够的强度和抗腐蚀能力,良好的导热性、工艺性、经济性等。
常用轴承材料及性能详见教材。
15.1.3 滑动轴承设计设计内容包括:1)决定轴承的结构型式;2)选择轴瓦和轴承衬的材料;3)决定轴承结构参数;4)选择润滑剂和润滑方法;5)计算轴承工作能力。
在设计滑动轴承时,如果速度高,温升大,可相对间隙大些,速度低时,温升小,可相对间隙小些,有利于提高承载能力。
滑动轴承的承载能力与相对间隙的平方成反比,因此载荷大时,相对间隙应取小些,载荷小时则可取大些,有利于温度降低。
不完全液体润滑径向滑动轴承处于混合润滑,这类径向滑动轴承的计算准则是p ≤[]p 、pv ≤[]pv 和v ≤[]v 。
设计中,轴承所承受径向载荷F (单位为:N),轴径转速n (单位为:min /r ),轴颈直径d (单位为:mm)。
然后进行以下验算: (1)轴承的平均压力P (单位为:Mpa )][p dBF p ≤= (15-1) 式中:B —轴承宽度,单位为mm ;][p —轴瓦材料的许用应力,单位为Mpa(2)轴承的pv 值(单位为:s m Mpa /.)][19100100060pv BFn dn Bd F pv ≤=⨯=(15-2) 式中:v —轴颈圆周速度,单位为s m /(3)滑动速度v (单位为:s m /) ][v v ≤ (15-3)非液体摩擦滑动轴承的计算内容是:限制压强p ,以保证润滑油不被过大的压力挤出,使得轴瓦不至于过度磨损。
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dm d1 d2
例题:试按非液体摩擦状态设计电动绞车中卷筒两端
的滑动轴承。钢绳拉力W为20KN,卷筒转速为
25r/min,结构如图15-10(a),其中轴颈直径
d=60mm。
解1):求最大径向载荷
F Fr Fmax 800 W 700 F 20000 7 17500N
8
2)取宽径比B/d=1.2 B=1.2×60=72mm
第十五章 滑动轴承 ❖了解摩擦的种类及其基本性质; ❖了解滑动轴承的主要类型、特点及应用 ❖了解常用的轴瓦材料、轴瓦结构 ❖掌握非液体润滑轴承的失效形式、 ❖。 设计计算准则。 ❖掌握形成流体动压润滑的基本条件,
重点:滑动轴承的工作原理, 滑动轴承的设计等
难点:滑动轴承的工作原理
第十五章 滑动轴承
3) 验算p、pv值
p F 17500 4.05MPa
Bd 72 60
由表选铸锡青铜
Pv Fn 17500 25 0.32MPa m / s
60000B 60000 72
§15-5 液体润滑轴承的工作原理
一、液体动压油膜的形成机理
AV
B
形成动压润滑的必要条件?
❖(1)相对运动两表面必须形成一个
§概述
一、轴承的功能 ❖支承轴及轴上零件、保持旋转精度 ❖减小转轴和支承间的摩擦磨损
二、轴承的类型
1)按照摩擦性质
➢滑动摩擦轴承(滑动轴承) ➢滚动摩擦轴承 (滚动轴承)
2)按照承受的载荷
❖向心轴承(Fr) ❖推力轴承(Fa) ❖向心推力轴承 (Fr、Fa)
三、滑动轴承的摩擦状态
1)干摩擦 2)边界摩擦 3)液体摩擦
一、径向滑动轴承
3.校核轴承的工作能力
❖限制轴承的pv值
目的:控制轴承温升, 避免边界膜的破裂 胶合
p v Fr dn Frn [ pv]
dL 601000 19100L
二、推力滑动轴承的设计
限制轴承平均压强p和pvm值 F
P
4
F
(d
2 2
d12 )
[P]
Pvm [ pv]
vm
dmn
60 1000
一、轴瓦的结构
1、轴瓦的形式与结构
整体式轴孔、油槽和油室
油孔、油槽开设原则 :
❖ 润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 ❖ 油沟开在非承载区,否则会降低油膜的承载能力 ❖ 油槽轴向不能开通,以免油从油槽端部大量流失
二、轴承材料
1.对材料的要求
主要失效形式:磨损、胶合
❖摩擦系数小 ❖导热性能好、热膨胀系数小 ❖耐磨、防腐蚀性、抗胶合性能好 ❖足够的机械强度和塑性 ❖跑合性能好
根据失效形式:磨损和胶合 一、径向滑动轴承的设计
1.确定轴承的类型、结构和材料
2.确定轴承的宽径比
§15-4 非液体摩擦滑动轴承的 设计计算
一、径向滑动轴承的设计
3.校核轴承的工作能力
❖限制平均比压 p
目的:避免在过大载荷作用下 润滑油被挤出 磨损
p Fr [ p] dL
§15-4 非液体摩擦滑动轴承的 设计计算
剖分面
螺柱 对顶螺母
3)调心式
特点:
阶梯轴
轴瓦可随轴自动调位,保证 轴径与轴瓦为面接触,减少 轴瓦的局部磨损。
应用场合
❖当轴的刚度较小
❖轴颈较长
轴瓦
❖轴承座孔同心度较差
轴颈
二、推力滑动轴承 承受轴向载荷
轴的端面、轴的中短凸台或推力园盘
轴的端面
轴的中段凸台
轴的中段凸台
Fa
§15-3 轴瓦结构和轴承材料 一、向心滑动轴承
2.普通径向滑动轴承的长径比过大 会发生什么现象?如何处理?
3.试论述动压油膜形成的必要条件
4.非液体摩擦润滑轴承的设计依据 是什么?
轴颈 油环
2.常用材料
金属材料:
锡基轴承合金 ZSnSb11Cu6
1)轴承合金(巴氏合金<150C°)ZSnSb8Cu4
铅基轴承合金
锡青铜
ZPbSb16Sn16Cu2
2)青铜(250C°) 铝青铜
ZPbSb15SnCu3Cd2
铅青铜
3)铸铁
多孔质金属材料(粉末冶金) 塑料
含油轴承
§15-4 非液体摩擦滑动轴承的 设计计算
V
V
V
§15-2 滑动轴承的结构形式
一、向心滑动轴承
1)整体式
由轴承座、整体轴套、油孔等组成
特点:1)结构简单、成本低 2)轴套磨损后,间隙无法调整 3)装拆不便(只能从轴端装拆)
适于低速、轻载或间隙工作的机器。
2)剖分式
载荷垂直向下或偏斜较小
❖便于装拆
特 点:
❖可以调整间隙(加垫片)
载荷偏斜较大
❖
楔形间隙
❖(2)被油膜分开的两表面必须有一
❖
定的相对滑动速度vs,其运
动
❖
方向必须使润滑从大口流进,
❖❖(3)相对小运口动流两出表。面必须有一定粘
❖
度润滑油,且供油要充分。
二、液体动压轴承的工作过程
F
o1 D d o2
(a)
F
o1 o2
(b)
F
o1 o2
(c)
1.在滑动轴承条件性计算中限制 P、[pv]值的意义是什么?