径向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。
机械设计8—滑动轴承
3. 许用油膜厚度[h] ] 在其他条件不变的情况下， 在其他条件不变的情况下，外载荷 F↑，动压润滑轴承的 ↑ hmin↓ ，轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触，而不能实现 轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触， 液体润滑。 液体润滑。 显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件： 显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件： hmin ≥ [h]= S ( Rz1 + Rz2 ) ] 式中： 式中： S — 安全因数 ， S ≥2，一般可取 S=2 一般可取 RZ1，RZ2 —轴颈和轴承孔表面粗糙度，µm 轴颈和轴承孔表面粗糙度， 轴颈和轴承孔表面粗糙度
特点
应用
2．极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 极大型的 3．结构上要求剖分的场合；如曲轴用轴承。 结构上要求剖分的场合； 结构上要求剖分的场合 如曲轴用轴承。 4．受冲击与振动的场合；如轧钢机。 受冲击与振动的场合；如轧钢机。 受冲击与振动的场合
ψ = δ /r → δ = ψ . r =0.001x60 = 0.06mm x χ = 1-[h]/δ = 1 -9.6x10-3/0.06 = 0.84 - ] x
查表12-7，B/d = 108/120=0.9 得到 ， / 查表 /
χ
Cp
0.80 3.067
0.85 4.459
插值计算：Cp = 4.181
§8-2 径向滑动轴承的主要类型
一、整体式 结构简单，成本低， 间隙无法 结构简单，成本低，但间隙无法 补偿，且只能从轴端装入， 补偿，且只能从轴端装入，适用 低速、轻载或间歇工作的场合。 低速、轻载或间歇工作的场合。 无法用于曲轴。 无法用于曲轴。 二、对开式（剖分式） 对开式（剖分式）
机械设计基础-12.2径向滑动轴承的主要结构型式
第二节径向滑动轴承的主要结构型式
一、整体式径向滑动轴承
图是常见的整体式滑动轴承结构。
套筒式轴瓦(或轴套)压装在轴承座中(对某些机器，也可直接压装在机体孔中)。
润滑油通过轴套上的油孔和内表面上的油沟进入摩擦面。
这种轴承结构简单、制造方便，刚度较大。
缺点是轴瓦磨损后间隙无法调整和轴颈只能从端部装入。
因此，它仅适用于轴颈不大，低速轻载或间隙工作的机械。
对整体式滑动轴承，有JB/T2560-91标准，设计时可参考选用。
二、剖分式径向滑动轴
普通剖分式轴承结构由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和螺栓组成。
轴瓦是直接和轴颈相接触的重要零件。
为了安装时易对中，轴承盖和轴承座的剖分面常作出阶梯形的榫口。
润滑油通过轴承盖上的油孔和轴瓦上的油沟流入轴承间隙润滑摩擦面。
轴承剖分面最好与载荷方向近于垂直，以防剖分面位于承载区出现泄漏，降低承载能力。
通常，多数轴承剖面为水平剖分，也称正剖分，也有斜剖分的。
水平剖分斜剖分
剖分式滑动轴承装拆比较方便，轴承间隙调整也可通过在剖分面上增减薄垫片实现。
对于正、斜剖分滑动轴承，已分别制定了JB/T2561-91、JB/T2562-91标准。
设计时可参考选用。
滑动轴承的结构形式
滑动轴承的结构形式食品包装机温馨提示：滑动轴承主要由滑动轴承座、轴瓦或轴套组成。
装有轴瓦或轴套的起支律轴与轴上零件作用壳体称为m 动轴承座:滑动轴承中与支承轴颈(以下简称轴颈)相配的圆筒形整休零件称为轴套.与轴颈相配的对开式零件就是轴瓦。
常用的径向滑动轴承有以下儿种结构形式。
(1)整体式汾动轴承.整体式滑动轴承是一种常见的整体式向心滑动轴承.滑动轴承座孔中压人用其有减摩擦特性的材料制成的轴弈.并用紧定螺钉fI 定。
浴动轴承座顶部设有安装润淤装置螺纹孔。
轴套卜开有油孔.并在内表而上开有油挤.以输送润滑油。
减小摩擦;简单的轴套内孔则无油桐.淆动轴承磨祝后.只须更换轴弃即可。
整体式淆动轴承通常应川于轻载、低速或间歇工作的场合.(2)对开式附动轴承。
对开式滑动轴承由轴承盖、轴承座、上轴瓦、下轴瓦和连接螺栓等组成，轴承座是轴承的革础部分.用螺栓固定于机架上:轴承盖与轴承座的结合面呈台阶形式.以保证两者定位可靠.并防iF 横向错动。
轴承盖与轴承座采用探栓连接.并仄紧上、下轴瓦。
通过轴承盖上连接的润滑装界.可将润浴油经油孔愉送到轴颈表面。
在轴承盖与轴承座之间一般留有5 mm 左右的间隙.并在上、下抽瓦的对开面处垫人适址的调整垫片，当轴瓦肺损后可根据其脾损程度.更换一些调整垫片.使轴颈与轴瓦之间仍能保持要求的间隙。
轴瓦的两端通常带有凸缘，以防止在轴承座中发生轴向移动;一般用销钉或紧定螺钉固定，以防止其周向转动。
为了将润淤油引人和分布到轴承的整个作表面.轴瓦上加工有油孔，并在内表面上开有油抽。
(3)可调问w 式滑动轴承。
滑动轴承的轴瓦在使川中难免磨损造成间隙增大.采用间隙可调橄的滑动轴承， 并延长轴瓦的使用寿命。
可调式轴承采用带锥形表面的轴套.有内锥外柱和内柱外锥两种形式.通过轴颈与轴瓦问的轴向移动实现轴承径向间隙的调整。
(4)自位淞动轴承。
自位汾动轴承是相对于轴颈表面可自行调恨轴线偏角的淤动轴承。
其特点是轴瓦与轴承盖、轴承座之间为球面接触.轴瓦在轴承中可随轴烦轴线转动.以上资料由：食品包装机械 ，饮料灌装包装设备 ，封口机 锁口机 ，清洗灌装设备 ，开水器系列开水器系列，，米制品加工机械 ，夹层锅系列 ，烧烤小吃设备烧烤小吃设备提供提供提供！！。
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
滑动轴承
2、径向滑动轴承的计算
已知：轴承所受径向载荷Fr、轴颈转速n及轴颈直径。 设计内容：确定轴承结构、材料等，验算工作能力。
设计步骤
① 根据工作条件和使用要求，确定轴承的结构型式，选择轴 承材料； ② 确定宽径比（B/d，B为轴承宽度）； B/d太小：油易从两端流失，使轴瓦过快磨损； B/d过大：散热差，温升高，易引起轴瓦边缘的局部磨损。 一般取B/d≈0.5～1.5。 根据宽径比B/d和d，可确定轴承宽度B，在确定轴承宽度时， 还应考虑到机器结构尺寸的限制。
轴承模型
（2）剖分式径向滑动轴承 组成、特点与用途
2) 剖分式滑动轴承 图13 - 2所示为典型的剖分式滑动轴 承, 由轴承座、 轴承盖、 对开轴瓦、螺栓 等组成。轴瓦和轴承座均为剖分式结构, 在 轴承盖与轴承座的剖分面上制有阶梯形定 位口, 便于安装时定心。 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。
6.3
径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程
a)静止
b)启动
c)稳定运转
6.4 径向滑动轴承的几何关系和承载量系数
1.几何关系 （1）建立坐标系 o为极点，oo1为极轴 Φa ： Φ1 ：h1 ： Φ2 ：h2 ： Φ0 ：h0 Φ：h
（2）基本概念 ①直径间隙：Δ=D-d ②半径间隙：δ=R-r=Δ/2 ③相对间隙：ψ=Δ/d=δ/r ④偏心距：e ⑤偏心率：χ=e/δ ⑥任意极角φ的油膜厚度h： h=δ+ecosφ=δ(1+χcosφ) ⑦最小油膜厚度： hmin=δ-e=δ(1-χ)=rψ(1-χ) ⑧压力最大处的油膜厚度h0： h0=δ(1+χcosφ0) ⑨包角α：入油口到出油口间所包轴 颈的夹角。
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）
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径向滑动轴承的典型结构
整体式径向滑动轴承
整体式径向滑动轴承由轴承座、整体式轴套等组成。
轴承座上设有安装润滑油杯的螺纹孔。
在轴套上开有油孔并在轴套的内表面上开有油槽。
这种轴承的优点是结构简单，成本低廉。
它的缺点是轴套磨损后，轴承间隙无法调整；另外，只能从轴颈端部装拆，对于质量大的轴或具有中间轴颈的轴，装拆很不方便，甚至无法实现。
所以这种轴承多用在低速、轻载或间歇性工作的机器中。
对开式径向滑动轴承
对开式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和双头螺柱等组成。
剖分面常作成阶梯形，以便对中和防止横向错动。
轴承盖上部开有螺纹孔，用以安装油杯。
轴瓦也是剖分式的，
通常由下轴瓦承受载荷。
为了节省贵重金属或其它需要，常在轴瓦内表面上浇注一层轴承衬。
在轴瓦内壁非承载区开设油槽，润滑油通过油孔和油槽流进轴承间隙。
轴承剖分面最好与载荷方向近似垂直，多数轴承的剖分面是水平的(也有做成倾斜的)。
这种轴承装拆方便，并且轴瓦磨损后可以用减少剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。
调心式径向滑动轴承
轴承宽度与轴径之比(B/d)称为宽径比。
对于B/d>1.5的轴承，可采用自动调心轴承，其特点：轴瓦外表面做成球面形状，与轴承盖及轴承座的球状内表面相配合，轴瓦可自动调位以适应轴径在轴弯曲时所产生的偏斜。