滑动轴承的典型结构
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
返回章目录
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
滑动轴承概述
滑动轴承概述轴承轴承⽀承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度。
根据轴承⼯作的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。
滑动轴承具有⼯作平稳、⽆噪⾳、径向尺⼨⼩、耐冲击和承载能⼒⼤等优点。
⽽滚动轴承是标准零件，成批量⽣产成本低，安装⽅便，⼴泛应⽤。
对于初学者来讲，滚动轴承的类型选择；寿命计算；组合设计是⽐较难掌握。
因此，滚动轴承的寿命计算和组合设计是本章讨论的重点。
§11—1 滑动轴承概述⼀、滑动轴承的类型滑动轴承按其承受载荷的⽅向分为：（1）径向滑动轴承，它主要承受径向载荷。
（2）⽌推滑动轴承，它只承受轴向载荷。
滑动轴承按摩擦（润滑）状态可分为液体摩擦（润滑）轴承和⾮液体摩擦（润滑）轴承。
（1）液体摩擦轴承（完全液体润滑轴承）液体摩擦轴承的原理是在轴颈与轴⽡的摩擦⾯间有充⾜的润滑油，润滑油的厚度较⼤，将轴颈和轴⽡表⾯完全隔开。
因⽽摩擦系数很⼩，⼀般摩擦系数=0.001～0.008。
由于始终能保持稳定的液体润滑状态。
这种轴承适⽤于⾼速、⾼精度和重载等场合。
（2）⾮液体摩擦轴承（不完全液体润滑轴承）⾮液体摩擦轴承依靠吸附于轴和轴承孔表⾯的极薄油膜，单不能完全将两摩擦表⾯隔开，有⼀部分表⾯直接接触。
因⽽摩擦系数⼤，=0.05～0.5。
如果润滑油完全流失，将会出现⼲摩擦。
剧烈摩擦、磨损，甚⾄发⽣胶合破坏。
⼆、滑动轴承的特点优点：（1）承载能⼒⾼；（2）⼯作平稳可靠、噪声低；（3）径向尺⼨⼩；（4）精度⾼；（5）流体润滑时，摩擦、磨损较⼩；（6）油膜有⼀定的吸振能⼒缺点：（1）⾮流体摩擦滑动轴承、摩擦较⼤，磨损严重。
（2）流体摩擦滑动轴承在起动、⾏车、载荷、转速⽐较⼤的情况下难于实现流体摩擦；（3）流体摩擦、滑动轴承设计、制造、维护费⽤较⾼。
§11—2 滑动轴承的结构和材料⼀、径向滑动轴承1．整体式滑动轴承整体式滑动轴承结构如图所⽰，由轴承座1和轴承衬套2组成，轴承座上部有油孔，整体衬套内有油沟，分别⽤以加油和引油，进⾏润滑。
滑动轴承概述和结构
e e
※若二板平行：
任何截面处h=h0，xp =0 ，不能产生高于出口、入口处的
油压→不能承载。
v
※若二滑动表面为扩散形：
进口小、出口大，油压p低于出口、入口压力（负压）
→不能承载，相反使两表面相吸。 v
液体动压润滑形成的必要条件：
x
y
p
x y
由于：
u y
p x
2u y 2
二次积分
u
1
2
p x
y
2
C1y
C2
代入边界条件：y=0，u=v；y=h，u=0
流速方程：u
v h
(h
y
)
1
2
p x
(y
h)y
剪切流(直线分布) 压力流(抛物线分布)
连续流动方程：任何截面沿x方向单位宽度流量qx相等
q x
h 0
u dy
v h 1 p h 3
2 12 x
设在最大油压Pmax处，h=h0(即
p x
0时，h=h0)，此时：
qx
v 2
h0
∴
1 2 vh 0
1 vh 2
1
12
p x
h3
p x
6v
(h h0 ) h3
一维雷诺方程（R·E）
二、油楔承载机理
由R·E
p x
6v
(h h0 ) h3
油压变化与η、v、h有关
p →积分→油膜承载能力
端泄
端泄
3）层流
4）油与表面吸附，一起运动或静止
即：油层流速
y=0，u=v(板速) y=h，u=0(静止板)
5）不计油的惯性力和重力
6）油不可压缩：ρ=const
机械设计(9.5.2)--滑动轴承的结构类型思考题
10-5 第十章 滑动轴承的结构类型
1、滑动轴承又哪些常见的结构形式？各有何特点？
整体式滑动轴承：结构简单，成本低廉，但是间隙不能调整。
对开式滑动轴承：结构复杂，但是间隙能调整。
2、滑动轴承中为什么要设置轴瓦？轴承合金能否制成轴瓦？为什么？
滑动轴承中要设置轴瓦的原因：要求轴瓦与轴配合时减摩性好、摩擦系数小，轴瓦材料硬度低于轴颈硬度，使磨损主要发生在轴瓦上。
因此磨损报废后，更换轴瓦比更换轴的成本低，而轴承座扔可继续使用。
轴承合金包括锡锑和铅锑轴承合金。
这类材料的机械强度低，不能直接制成轴瓦只能作为轴承衬使用。
3、轴瓦的材料有哪些？
轴瓦的材料有轴承合金、青铜、铸铁、粉末冶金和非金属材料。
4、滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是什么？
改善轴瓦的摩擦性
5、剖分式滑动轴承一般由哪些零件组成？其剖分面为什么通常设计成阶梯形？由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和联接螺栓组成。
为了安装时容易对中和防止横向错动，在轴承盖和轴承座的剖分面上做成阶梯形。
6、为了保证滑动轴承获得较高的承载能力，油沟应做在什么位置？
油沟应做在上轴瓦（上轴瓦不承受载荷，下轴瓦承受载荷，开油沟、油孔、油室会降低油膜的承载能力），油沟的轴向长度应比轴瓦宽度短，以免油从两端大量流失。
简述滑动轴承的特点及结构形式
滑动轴承是一种广泛应用在工业领域的重要机械零部件，它具有许多独特的特点和多种不同的结构形式。
本文将简要介绍滑动轴承的特点及其常见的结构形式，以期为读者更好地了解和应用滑动轴承提供帮助。
一、滑动轴承的特点1.1 负载承受能力强：滑动轴承能够承受大量的负载，在一定程度上减少了机械设备的磨损，延长了使用寿命。
1.2 运行稳定且噪音小：滑动轴承在运行过程中具有良好的稳定性，且噪音较小，能够为机械设备提供良好的运行环境。
1.3 安装维护简便：滑动轴承的安装和维护相对比较简便，能够减少设备的停机时间和维修成本。
1.4 具有一定的自润滑性：滑动轴承能够在一定程度上实现自润滑，减少了摩擦和磨损，提高了机械设备的工作效率。
1.5 适用范围广泛：滑动轴承适用于各种不同类型的机械设备，可以满足不同工作条件下的需求。
二、滑动轴承的结构形式2.1 滑动轴承的平面滑动结构：平面滑动轴承是最常见的一种结构形式，它由滑动轴承座、滑动轴承套、滑动轴承润滑脂和轴承套等部件组成，通过润滑脂来减少摩擦和磨损，实现轴承的正常运转。
2.2 滚动滑动轴承的结构：滚动滑动轴承是一种利用滚动体在内圈和外圈之间滚动运动的轴承结构形式，它能够承受较大的径向负载和轴向负载，具有较高的刚性和承载能力。
2.3 液体滑动轴承的结构：液体滑动轴承是一种利用液体膜分离的技术原理，通过润滑油膜来减少摩擦和磨损，实现轴承的稳定运转。
2.4 多孔滑动轴承的结构：多孔滑动轴承是一种通过多孔结构实现润滑的轴承形式，它具有良好的润滑性能和降噪减震效果，并能够适应高速、高负载的工作环境。
2.5 其他滑动轴承的结构形式：除了上述常见的滑动轴承结构形式外，还有一些其他特殊类型的滑动轴承，如磁悬浮滑动轴承、气体动压滑动轴承等，它们在特定的工作条件下能够发挥出更好的性能和效果。
总结而言，滑动轴承作为一种重要的机械零部件，具有负载承受能力强、运行稳定且噪音小、安装维护简便、具有一定的自润滑性和适用范围广泛等特点。
滑动轴承
滑动轴承的失效形式及常用材料
◆ 嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面 嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入， 发生刮伤或磨粒磨损的性能。 发生刮伤或磨粒磨损的性能。 ◆ 磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻 磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后， 合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。 合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。
§12-1 滑动轴承概述
滑动轴承概述1 轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的， 轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是 静止的。 静止的。
一、轴承应满足如下基本要求
1．能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。 能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。 具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。 2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。 具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。 3．具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。
滑动轴承的典型结构
２．对开式径向滑动轴承
油杯座孔 螺栓 螺母 套管 上轴瓦 轴承盖 轴承座
滑动轴承的结构2
下轴瓦
对开式轴承(剖分轴套) 对开式轴承(剖分轴套)
对开式轴承(整体轴套) 对开式轴承(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。 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。 应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
§12-5 滑动轴承润滑剂的选择
一、润滑脂及其选择
◆特
无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 要求不高、难以经常供油， ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动
◆ 适用场合
滑动轴承的类型、结构(非常详细).
1、滑动轴承的类型
按工作表面的润滑状态分
1.液体润滑滑动轴承：轴径与轴承间有一层油膜分隔， 2.不完全液体润滑滑动轴承：有油膜，但不足以完全分隔滑动表面 3.无润滑滑动轴承：不加润滑剂 其中，液体润滑滑动轴承，油膜的形成可分为动压油膜和静压油 膜，油膜具有缓冲、吸振作用，支撑精度高，噪声小。
2、滑动轴承的特点和应用
1、工作转速特高的轴承 2、要求轴的支承位置特别精确、旋转精度高 3、特重型轴承
4、承受巨大的冲击和振动的轴承
5、根据装配要求必须做成剖分式的轴承 6、要求轴承的空间尺寸小时 7、某些特殊的工作条件：水中，泥浆中，腐蚀性介质中等。
3、向心滑动轴承的类型 ：轴承承受径向力
（1）整体向心滑动轴 承
组成：轴承座 整体轴套 油孔等 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。
轴瓦与轴承之间不是柱面配合，而是球面配合，轴瓦可随着轴的弯曲而转动， 适应轴径的偏斜。
3、推力滑动轴承
（1）、固定式推力轴承
承受轴向载荷，由轴承座和推力轴径组成。
尺寸较大的平面推力轴承可设计成多油楔形。
（2）、可倾扇形瓦推力轴承 轴承工作时，扇形瓦可以自动调位，适应不同的工作 条件。主要用于船舶螺旋桨以承受巨大的轴向力。
左图为：船舶 螺旋桨。承
定义：轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的 零件称为轴瓦。轴瓦直接支承轴颈, 因而轴承盖应适 度压紧轴瓦,以使轴瓦不能在轴承孔中转动。轴承盖顶 端制有螺纹孔,以便安装油杯或油管。
剖分式向心滑动轴承组成
（3)调心式向心滑动轴承
通常的滑动轴承要限制轴径的长度，用轴承和轴的宽径比来表示L/d， 一般L/d=0.5~1.5。当L/d>1.5时，常用调心式滑动轴承。
机械设计第十二章滑动轴承
摩擦：滚动摩擦滚动摩擦轴承滚动轴承滑动摩擦滑动摩擦轴承滑动轴承第十二章滑动轴承第一节概述1、滑动轴承应用场合：1）工作转速特高轴承，如汽轮发电机；2）要求对轴的支撑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）承受巨大的冲击和振动，如轧钢机；5）根据工作要求必须做成剖分式的轴承，如曲轴轴承；6）在特殊的工作条件下（如在水中或腐蚀性介质中）工作的轴承，如军舰推进器的轴承；7）在安装轴承处的径向空间尺寸受到限制时，也常采用滑动轴承，如多辊轧钢机。
2、分类①按载荷方向：径向（向心）轴承、止推轴承、向心止推②按接触表面之间润滑情况：液体滑动轴承、非液体滑动轴承液体滑动轴承：完全是液体非液体滑动轴承：不完全液体润滑轴承、无润滑轴承不完全液体润滑轴承（表面间处于边界润滑或混合润滑状态）无润滑轴承（工作前和工作时不加润滑剂）③液体润滑承载机理：液体动力润滑轴承（即动压轴承）液体静压润滑轴承（即液体静压轴承）3、如何设计滑动轴承（设计内容）1）轴承的型式和结构2）轴瓦的结构和材料选择3）轴承的结构参数4）润滑剂的选择和供应5）轴承的工作能力及热平衡计算4.特点：承载能力大，工作平稳可靠，噪声小，耐冲击，吸振，可剖分等特点。
第二节滑动轴承的典型结构一、整体式径向滑动轴承：特点：结构简单，易于制造，端部装入，装拆不便，轴承磨损后无法调整。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
二、对开式径向滑动轴承：装拆方便，间隙可调，应用广泛。
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。
三、止推式滑动轴承：多环式结构，可承受双向轴向载荷。
第三节滑动轴承的失效形式及常用材料一、失效形式1、磨粒磨损：硬颗粒对轴颈和轴承表面起研磨作用。
2、刮伤：硬颗粒划出伤痕。
3、胶合：轴承温度过高，载荷过大，油膜破裂或供油不足时，轴颈和轴承相对运动表面材料发生粘附和迁移，从而造成轴承损坏。
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滑动轴承的典型结构
北京交通大学
一、径向滑动轴承的结构
1．整体式径向滑动轴承的结构
优点：制造工艺简单，刚度大，价格便宜，但安装不方便，磨损后无法调整，只能扩孔加轴套。
用于低速轻载机器上。
2．对开式径向滑动轴承的结构
特点：磨损后可调整，安装调整方便，可承受不大的轴向力。
3．带锥形表面轴套的轴承
外表面为圆锥面(1:30～1:10)内表面为圆柱面
例如：机床主轴轴承。
通过调整轴套相对于轴的位置来调整轴承间隙。
4．自动调心轴承
细长的轴或多支点轴，轴受载后变形较大，轴颈长度较大时造成轴承偏磨，为此采用自动调整轴承。
5．根据动压承载原理设计的轴承
(1)椭圆轴承和多油楔轴承
特点：轴承稳定性和油膜刚度较大。
(2)扇形块可倾轴瓦轴承
扇形块支承在调整螺钉尾端的球面上，根据载荷转速和轴的弹性变形、偏斜等保证轴颈和轴之间的适当间隙，以便形成液体润滑油膜。
特点：空转时可形成几个有承载能力的油楔，这些油楔的支反力有助于轴的稳定运转。
二、止推滑动轴承
承受轴向载荷并防止轴的轴向位移。
1．固定式止推轴承
机器多采用空心式；多环式，可承受双向轴向载荷
2．可倾扇面止推轴承
20～30个扇形块，支承在球面或圆柱上，扇形块为钢背，滑动表面复以轴瓦材料。