东北大学机械设计电子教案第十章滑动轴承
机械基础教案-滑动轴承
12、2滑动轴承
滑动轴承一般由轴承座、轴瓦（或轴套）、润滑装置和密封装置等部分组成。
一、向心滑动轴承
向心滑动轴承只能承受径向载荷，它有整体式和剖分式两种。
1、整体式滑动轴承
无轴承座的整体式滑动轴承，在机架式箱体上直接镗出轴承孔，孔中可安装套筒形的轴瓦。
有轴承座的整体式滑动轴承，使用时把它用螺栓装到机架上。这种轴承已标准化，其结构和尺寸可查JB2560—79。
二、的结构、类型，通过代号识别轴承类型
教学过程
教学
环节
教师讲授、指导（主导）内容
学生学习、
操作（主体）活动
时间
分配
组织教学
复习
新授
起立、问好、报告出勤
从自行车到打印机，从普通车床到数控车床及各种制造设备，之所以运动的没有声音，是因为轴承在其中起了关键的作用。轴承是干什么用的？有哪些种？如何安装？
教学过程
教学设计
授课班级
授课日期
第21、22课时
课型
新授
教具、资料
教材、教案、教具、习题册
课题
12、2 滑动轴承
教学
目标
要求
知识
目标
掌握轴承应用的场合
技能
目标
了解轴承的结构、类型通过代号识别轴承类型
情感
目标
培养学生学习兴趣
教材
分析
重点
轴承的应用
难点
牢记代号
关键
轴承的受力情况
板
书
设
计
12、2 滑动轴承
一、向心滑动轴承
二 判断
1 × 2 ∨ 3∨ 4 ×
5 × 6 ∨ 7 × 8 ∨
滑动轴承的教案
板书设计或授课提纲
课堂教学安排
一、滑动轴承的类型和结构
根据滑动轴承承受载荷的方向，分为径向滑动轴承（主要承受径向载荷）、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承（同时承受径向和轴向载荷）。
1.整体式滑动轴承
整体式滑动轴承结构简单、紧凑，成本低。
但轴瓦磨损后，无法调整轴颈与轴承间的间隙，且安装时只能沿轴向安装，故一般用于低速、轻载及间歇工作的地方。
2.剖分式滑动轴承
剖分式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和连接螺栓等组成。
3.调心滑动轴承
如果轴颈较长（长径比L/d＞1.5），或轴的刚性较小，不能保证两轴承孔轴线重合时，均会造成轴颈倾斜，使轴瓦边缘局部严重磨损。
同学们轴瓦具体长什么样子？大家一定非常好奇，让我们一起来看一则动画，在看的过程中大家仔细观察轴瓦有哪些类型。
二、轴瓦的结构与材料
1.轴瓦的结构
轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的部分。
轴瓦有整体式轴瓦和剖分式轴瓦两种。
球轴承滚子轴承
整体式轴瓦
２.轴瓦的材料
常用的轴瓦和轴承衬材料有锡锑轴承合金、铅锑轴承合金、锡青铜和铝青铜。
在特殊情况下轴瓦也可以用塑料、石墨、橡胶等非金属材料制成。
同学们滑动轴承在选用时我们需要考虑哪些因素呢？请大家分组讨论
三、滑动轴承的润滑
1.润滑剂及其选择
滑动轴承常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。
润滑油按轴颈圆周速度v和压强p，选择牌号。
润滑脂按轴颈圆周速度v、压强p和工作温度t，选择牌号。
2.润滑方式和润滑装置
（1）油润滑方式和润滑装置
（2）脂润滑方式简介
润滑脂的加脂方式有人工加脂和脂杯加脂。
机械设计课件 滑动轴承学习课件
偏心距：e OO
偏心率：
e e Rr
表示偏心程度0 1
最小油膜厚度：
hmin e r r (1 )（χ↑→hmin↓）
保证流体动力润滑：
hmin Rz1 Rz2 [hmin ]
S hmin 2 ~ 3 Rz1 Rz2
Rz1、Rz2— 轴颈、轴瓦表面微观不平度的十点高度，m
2. 剖分式轴承 剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、轴承盖
螺柱等组成。
轴瓦是轴承直接和轴颈相接触的零件，常在轴瓦内表面 上贴附一层轴承衬。在轴瓦内壁不承担载荷的表面上开设油 沟，润滑油通过油孔和油沟流进轴承间隙。
R(球)
3.调心式滑动轴承
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，轴瓦可以自动调位以适应轴颈在轴弯 曲时所产生的偏斜。
X 0:
pdydz ( p p dx )dydz dxdz ( dy )dxdz 0
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 y ) 1 p (y h)y
h
2 x
pmax
盖
杯体 接头 油芯
20°
§5 非液体摩擦滑动轴承的计算
一、混合摩擦滑动轴承失效形式 胶合、磨损等 设计准则：至少保持在边界润滑状态， 即维持边界油膜不破裂。
计算方法：简化计算（条件性计算）
磨损
点蚀及金属剥落
二、向心轴承
1、限制轴承平均压强
p F p
滑动轴承机械基础电子教案
机械基础电子教案滑动轴承【课程名称】滑动轴承【教材版本】栾学钢主编。
机械基础（多学时）。
北京：高等教育出版社，2010栾学钢主编。
机械基础（少学时）。
北京：高等教育出版社，2010【教学目标与要求】一．知识目标1.了解轴承的作用、分类及结构特点2.掌握滑动轴承的常用材料，轴瓦的结构。
二．能力目标1．能够掌握滑动轴承和滚动轴承的优点及应用场合。
2．能够正确安装和维护滑动轴承。
三．素质目标1．了解常用零件轴承的分类，滑动轴承和滚动轴承的特性。
2．懂得滑动轴承的作用。
四．教学要求1．了解轴承的功用、分类、特点。
2．熟悉滑动轴承和轴瓦的。
【教学重点】1．滑动轴承与滚动轴承的特点与应用场合。
2．掌握滑动轴承的。
【难点分析】1．滑动轴承与滚动轴承的使用场合。
2．轴瓦的结构。
【教学方法】讲练法，教具演示法，讲课中穿插讨论与提问。
【教学资源】1．机械基础网络课程。
北京：高等教育出版社，2010。
2．吴联兴主编。
机械基础练习册。
北京：高等教育出版社，2010。
【教学安排】2学时（90分钟）【教学过程】一．作业讲评（5分钟）根据轴类零件学生作业完成中存在问题进行讲评，注意强调独立完成，切勿抄袭。
重点表扬独立思考完成作业的少部分同学，即使做得不准确或不对，也应给予提倡。
二．导入新课（5分钟）轴要正常工作，必须将它支承起来，还要保证轴能在支承件上正常转动，这个零件就是轴承。
轴与轴承之间的相对转动，从接触面的摩擦状态来分可以分成滚动摩擦和滑动摩擦，因此把轴承分成了滑动轴承和滚动轴承。
众所周知，滚动摩擦的摩擦系数比滑动摩擦的摩擦系数小，那为什么滑动轴承在工业上还有一定的用途呢只要能存在的东西，必定有市场，就会有存在的道理。
这也是我们研究学习的地方。
三．新课教学首先用实物让学生认识滚动轴承和滑动轴承，有感性的认识，结合举出实例。
可以从实物结构讲起。
1．滑动轴承在结构上可以看出轴与轴承之间是滑动摩擦，为了减少摩擦，采用了以下三种方法：（1）轴承表面上安装轴瓦以减少摩擦，一般选用青铜。
滑动轴承课程设计
滑动轴承课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解滑动轴承的基本概念、结构组成和工作原理；2. 学生掌握滑动轴承的类型、特点及其在机械设备中的应用；3. 学生了解滑动轴承的设计原则和步骤，能运用相关公式进行简单计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析滑动轴承在实际工程中的应用，具备一定的实际问题解决能力；2. 学生通过课程学习，掌握滑动轴承的安装、使用和维护方法，提高实际操作能力；3. 学生能够运用所学知识，对滑动轴承进行初步的设计和优化，提高创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对机械工程学科的兴趣和热情，增强学习动力；2. 学生通过团队合作完成课程任务，培养团队协作精神和沟通能力；3. 学生了解滑动轴承在国民经济和工程技术领域的重要作用，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为机械工程学科的基础课程，旨在让学生掌握滑动轴承的基本知识、设计方法和应用技能。
学生特点：学生为高中二年级学生，已具备一定的物理和数学基础，对机械工程有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力，同时关注学生的情感态度和价值观培养。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 滑动轴承的基本概念与结构- 滑动轴承的定义、作用及分类- 滑动轴承的典型结构及组成部分- 滑动轴承的材料及性能要求2. 滑动轴承的工作原理与性能- 滑动轴承的工作原理- 滑动轴承的性能指标及影响因素- 滑动轴承的摩擦、磨损与润滑3. 滑动轴承的设计原则与方法- 滑动轴承设计的基本原则- 滑动轴承设计的主要步骤- 滑动轴承设计的相关公式及计算方法4. 滑动轴承的应用与维护- 滑动轴承在机械设备中的应用实例- 滑动轴承的安装、使用和维护方法- 滑动轴承故障分析及排除方法5. 滑动轴承的设计实例与优化- 简单滑动轴承设计实例分析- 滑动轴承结构优化方法- 滑动轴承设计中的创新思维与实践教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
机械设计教程 第3版 第十章 滑动轴承设计
第3版
第十章 滑动轴承设计
第一节 滑动轴承的主要类型和特点 第二节 滑动轴承的常用材料和结构 第三节 混合润滑滑动轴承的工作能力设计 第四节 流体动压润滑滑动轴承的工作能力设计
第十章 滑动轴承设计
滑动轴承通过润滑剂作为中间介质将旋转的轴与固定的机架(座)分隔开,以达 到减少摩擦的目的,这是一种工作在滑动摩擦状态下的轴承。滑动轴承主要用于 滚动轴承难以满足工作要求的场合,如高转速、长寿命、低摩擦阻力、承受大的 冲击载荷、低噪声和无污染等条件。另外,为降低成本,一些极简单的回转支撑也 常采用滑动轴承。 滑动轴承设计的主要内容是:轴承材料的选择,轴承的结构设计,润滑剂与润滑方 式的选择,轴承工作能力设计计算等。
第二节 滑动轴承的常用材料和结构
三、推力滑动轴承结构
推力滑动轴承的承载面与轴线垂直,用以承受轴向载荷。 图10-6所示为常用的推力滑动轴承承载面的情况。图10-6a所示为实心端面推力滑动轴 承,这种轴承结构简单,但是承载面沿直径方向速度变化大,产生不均匀的磨损以后,导致压 强分布不均匀;图10-6b所示为空心端面推力滑动轴承,靠近中心处不承载,避免了实心式 结构的缺点;图10-6c所示为单环式推力滑动轴承,可承受单向轴向载荷,承载面可利用径向 滑动轴承(图10-2)的端面;图10-6d所示为多环式推力滑动轴承,承载面积增大,承载能力提 高,可承受双向轴向载荷,但是各环之间载荷分布不均匀,承载能力受各环加工误差的影响 较大。
图10-2所示为剖分式径向滑动轴承结构,轴承座沿轴线剖开,使轴系的装配与拆卸都很 方便。在剖开的轴承座与轴承盖之间设有止口结构,保证装配时轴承座与轴承盖的准确 定位。双头螺柱和螺母用于轴承座与轴承盖的连接。为便于轴承的润滑,轴承盖顶部设 有注油孔。
滑动轴承教案
滑动轴承教案教案标题：探索滑动轴承的原理和应用教学目标：1. 了解滑动轴承的基本原理和工作机制。
2. 掌握滑动轴承的分类和应用领域。
3. 能够识别滑动轴承的主要故障和维护方法。
4. 培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教学内容：1. 滑动轴承的定义和概述。
2. 滑动轴承的基本原理和工作机制。
3. 主要滑动轴承分类及其应用领域。
4. 滑动轴承常见故障和维护方法。
教学过程：一、导入（5分钟）通过展示一些与滑动轴承相关的实物或图片，引起学生的兴趣，并与学生讨论相关的日常应用。
二、知识讲解与探索（20分钟）1. 讲解滑动轴承的定义和概述，引导学生理解滑动轴承的基本概念。
2. 介绍滑动轴承的基本原理和工作机制，引导学生分析滑动轴承的工作过程。
3. 分类讲解主要滑动轴承及其应用领域。
通过实例和案例，让学生对不同类型的滑动轴承有更深入的了解。
三、案例分析与分享（15分钟）1. 提供几个滑动轴承的应用案例，让学生观察并讨论滑动轴承在实际应用中的作用和意义。
2. 引导学生分析案例中可能出现的故障和原因，讨论维护方法和可能的改进方案。
四、小组探究活动（20分钟）1. 将学生分成小组，每个小组选择一个特定的滑动轴承应用领域进行深入研究。
2. 要求学生探究该领域中滑动轴承的具体应用情况，并分析可能遇到的问题和解决方案。
3. 每个小组向全班展示他们的研究成果，并与其他小组进行交流和讨论。
五、总结与评价（10分钟）对滑动轴承的基本原理、分类和应用进行总结，并帮助学生回顾与巩固所学知识。
教师可以提出几个评价问题，让学生回答并进行讨论。
六、作业布置（5分钟）布置相关的练习作业，要求学生总结一个滑动轴承在日常生活中的应用案例，并描述其工作原理和可能的故障及解决方法。
教学资源：1. 滑动轴承的实物或图片。
2. 相关教学PPT或课件。
3. 滑动轴承应用案例及故障分析材料。
评估方式：1. 学生的课堂参与度和表现。
2. 小组探究活动的研究成果展示。
机械设计基础电子教案_正式(1)
目的：当P较小时，避免由于V过高而引起轴瓦加速磨损。
Trdn/r rV= ------------ ≤[v]60x1000m/s（二）推力滑动轴承的计算1、限制轴承平均比压P2、限制轴承的PVm值p.V m= ---------------------- ×—— - ----- <[p∙v]Z^d-d泡60×10004 Mpa.m/s 6、液体摩擦滑动轴承简介液体动压轴承液体摩擦滑动轴承YJ液体静压轴承（一）动压承载油膜形成条件（二）液体动压向心轴承流体动力润滑的工作过程：起动、不稳定运转、稳定运转三个阶段小结：1、滑动轴承的特点、分类和主要结构。
2、滑动轴承的材料、润滑方式。
作业与思考：1、滑动轴承有哪几种类型？各适合于什么场合？2、对轴瓦、轴承衬的材料有哪些基本要求？第二十八讲联轴器、离合器、弹簧教学目标（一）能力目标1能识别不同类型的联轴器、离合器及弹簧2.会选择联轴器、离合器及弹簧（二）知识目标1.了解联轴器、离合器及弹簧的功用、类型、结构及应用2.掌握联轴器的选择教学内容1联轴器2.离合器3.弹簧教学的重点与难点重点：常用联轴器和离合器的结构及应用。
难点：联轴器的选择。
教学方法与手段采用多媒体教学（加动画演示），讲授时联系实际。
一、联轴器根据联轴器补偿两轴相对位移能力的不同可将其分为两大类：1、刚性联轴器2、挠性联轴器1、刚性联轴器常用的刚性联轴器有套筒联轴器和凸缘联轴器等。
1、套筒联轴器2、凸缘联轴器2、无弹性元件联轴器常用的无弹性元件联轴器有：十字滑块联轴器、万向联轴器和齿式联轴器等。
1、十字滑块联轴器2、万向联轴器3、齿式联轴器3、弹性联轴器常用的弹性联轴器有：弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器等。
1、弹性套柱销联轴器2、弹性柱销联轴器4、联轴器的选择1、选联轴器类型按载荷大小，转速高低，而轴对中性和工作特性（振动、冲击等）2、定计算扭矩计算转矩Te由下式求出：3、定型号要求7λ≤H1[T]——许用扭矩4、校核转速/7<Hmax——允许最高转速（r∕min）5、协调轴孔直径6、规定部件安装精度（根据联轴器允许的轴的相对偏移量）7、必要校核。
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(2)粘温特性：温度升高、粘度降低 (3)粘压特性：压力升高、粘度增加 (4)油性：油在摩擦表面吸附的能力
(5)极压性：油膜抗压力破坏的能力
§10-2 滑动轴承概述
一、滑动轴承结构特点
一、滑动轴承结构特点
1、滑动轴承结构：轴颈+轴瓦
2、特点 ① 轴与瓦面接触，承载大、抗冲击； ② 油膜缓冲、减振、降噪； ③ 液体润滑状态摩擦系数小，寿命长； ④ 极限转速高； ⑤ 特殊结构要求：特大结构，滑动轴承成本低； ⑥ 剖分式结构：便于曲轴上安装； ⑦ 径向尺寸小； ⑧ 适合特殊工况：水、油、腐蚀、无润滑介质条件；
§10-2 滑动轴承概述
二、滑动轴承分类
1、按承载方式： 向心滑动轴承-承受径向载荷 推力滑动轴承-承受轴向载荷
二、滑动轴承分类
向心滑动轴承
推力滑动轴承
§10-2 滑动轴承概述
2、按摩擦状态：
① 非液体摩擦滑动轴承（边界、混合摩擦状态） 特点：结构简单、制造方便、成本低廉 应用：低速、一般不重要设备上
（3）限制滑动速度：v<[v]-防止边缘局部胶合磨损。
§10-3 非液体摩擦滑动轴承设计
二、非液体摩擦向心滑动轴承设计
1、选择材料 2、确定轴的直径d：
二、非液体摩擦向心滑动轴承设计
由pm
F dB
[ p]
定宽径比φ B / d 0.5 ~ 1.5 B φd
d F mm φ[ p]
§10-1摩擦磨损与润滑基础
3、液体摩擦
①摩擦表面间有足够的润滑油 ②摩擦系数很小10-3量级，
摩擦阻力为油膜剪切阻力 ③润滑效果取决于油的粘度
4、混合摩擦
①表面间边界摩擦、液体摩擦状态共存 ②摩擦系数在10-2～10-3量级 ③润滑效果取决于油的粘度和极压性
二、摩擦（润滑）状态 液体磨擦 混合磨擦
⑤复合磨损：多种磨损机理共存，磨损接续循环发生。
§10-1摩擦磨损与润滑基础
四、润滑油的主要性能指标
四、润滑油的主要性能指标
1、粘度：液体内摩擦阻力大小的度量（粘性大小）
2、粘度的物理意义--Newton内摩擦定律 a.平行板间充满油，B定，A动（F作用下，速度U）
b.因油性作用，边界处油与板同速
同 温 度 下 ， 液 体 动 力 粘度与 密 度之 比
m2
s
常用单位： 斯 ：1St cm 2 104 m 2
s
s
厘 斯 ：1cSt 1 St 106 m2
100
s
注：国标规定，润滑油牌号按40 度时运动粘度的平均值确定.
例：N100工业齿轮油，40度时运动粘度的平均值为100cSt.
第十课程教学基地
目录
§10-1 摩擦磨损润滑基础 §10-2 滑动轴承概述 §10-3 非液体摩擦滑动轴承设计 §10-4 流体动压润滑的基本理论 §10-5 单油楔向心动压轴承设计计算
§10-1摩擦磨损与润滑基础
一、基本概念
一、基本概念
1、摩 擦 ： 相 对 运 动 （ 或 有相 对 运 动 趋 势 ） 的 接 触 表 面 间 阻 碍 相 对 运动 的 现 象
利 弊 ： 摩 擦 传 动、制 动 ； 磨 损、能 耗；
2、摩损： 摩 擦 表 面 物 质 不 断 丢失 或 转 移 的 现 象 （ 机 械 零 件 报 废 80属% 于 磨 损 失 效 ）
3、润 滑 ： 相 对 运 动 表 面 间加 入 减 摩 介 质 润 滑 剂 （降 低 摩 擦 减 少 磨 损）
三、磨损
2、磨损种类 ①粘着磨损：表面微凸体接触，“高压、高温”粘着焊合， （胶合） 相对运动撕脱，材料转移。
②磨料磨损：表面微凸体脱落、外来硬质颗粒进入摩擦面间， 相对运动时起切削、碾压作用，致表面材料脱落。
③疲劳磨损：交变接触应力反复作用、局部微裂纹扩展，材料脱 落形成麻点、微坑。
④腐蚀磨损：表面材料与周围环境发生化学或电化学反应， 相对运动时，反应物脱落，表层材料转移。
国际单位：
帕 秒: Pa • s N • s k g
m2
m•s
常用单位：
泊 ：1P dyne • s 10-5 N • s 1 Pa • s
cm 2
10-4 m2
10
厘泊：1cP 1 P 1 Pa • s 100 1000
§10-1摩擦磨损与润滑基础
四、润滑油的主要性能指标
b.运动粘度υ： 国际单位：
二、滑动轴承分类
② 液体摩擦滑动轴承（液体润滑状态）
液体静压润滑轴承：
外界高压油输入轴承间隙，
轴径与轴瓦由油膜分开
特点：系统复杂、工作可靠 应用：低速、频繁启动，载荷或转速变化大场合
液动动压润滑轴承：
轴径与轴瓦相对动，形成动压油 膜，使轴径与轴瓦由油膜分开
特点：结构简单、要求制造精度高 应用：高速、高旋转精度，高载荷或转速变化小的场合
静压轴承 动压轴承
§10-3 非液体摩擦滑动轴承设计
一、失效形式与设计准则
1、失效形式：轴瓦的胶合、磨损
一、失效形式与设计准则
2、设计准则：要求边界油膜具有足够的强度， 保证油膜存在， 减少轴瓦材料的磨损
（1）限制平均压强：pm<[p]-防止油膜破坏，金属直接接触。
（2）限制pmv值：pmv<[pv]-限制摩擦发热过大，防止胶合。
c.油的流动为层流，层间速度梯度du/dy， 相对滑动的剪切阻力为τ
Newton内摩擦定律：
du
dy
U
F
A
dy
du B
§10-1摩擦磨损与润滑基础
四、润滑油的主要性能指标
du
dy
du
dy
3、粘度的单位
动力粘度η： 速度梯度du/dy为1时， 液体内摩擦阻力大小
a.动力粘度η：
§10-1摩擦磨损与润滑基础
二、摩擦（润滑）状态
1、干摩擦 ①摩擦表面间无润滑介质 ②摩擦系数在10-1量级
二、摩擦（润滑）状态
2、边界摩擦 ①表面间形成较薄边界油膜（吸附、反应）， 有局部表面直接接触 ②摩擦系数在10-2量级 ③润滑效果取决于油的油性和极压性 (粘度起次要作用)
干磨擦 边界磨擦
§10-1摩擦磨损与润滑基础
三、磨损
磨 损 量
三、磨损
跑和磨损
稳定磨损
时间 剧烈磨损
1、磨损过程
磨损曲线
①跑和磨损：表面凸峰磨掉，粗糙度降低，载荷分布趋于均匀
②稳定磨损：磨损速度缓慢稳定、决定机械零件的寿命
③剧烈磨损：磨损速度急剧增加，(磨损量积累到一定程度，
精度下降，动载增加)使零件报废
§10-1摩擦磨损与润滑基础