滑动轴承简述
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。
滑动轴承简介

§11-2 滑动轴承简介一、轴承分类(1)滑动轴承工作时,轴与轴承间存在着滑动摩擦。
为减小摩擦与磨损,在轴承内常加有润滑剂。
(2)滚动轴承内有滚动体,运行时轴承内存在着滚动摩擦,与滑动轴承相比,摩擦与磨损较小。
二、滑动轴承特点结构简单,易于制造,可以剖分,便于安装,工作平稳,无噪音等优点,在高速、重载、高精度、结构要求剖分的场合,显示出比滚动轴承更大的优越性。
应用:在汽轮机、大型电机、内燃机、机床和铁路机车等机械中被广泛应用。
此外,在低速且带有冲击的机械中(如水泥搅拌机、破碎机等)和许多低要求场合也常用滑动轴承。
三、滑动轴承的典型结构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。
轴瓦是直接与轴颈接触的工作部分,它的好坏决定了轴承的质量。
四、滑动轴承的类型向心轴承和承受轴向载荷的推力轴承;整体式、对开式和调心式三种形式。
这种轴承已标准化,具体结构和尺寸可查JB2560-91。
实际上,将轴直接穿入在机架上加工出的轴承孔,即构成了最简单的整体式滑动轴承。
这种轴承结构简单,制造容易,成本低,常用于低速、轻载而不需要经常装拆的场合,如小型绞车、手摇起重机械、农业机械等。
它的缺点是轴在安装时,只能从轴承的端部装入,不方便;轴瓦磨损后,轴与孔之间的间隙无法调节。
对开式滑动轴承的轴瓦在装配后,上下轴瓦要适当压紧,使其不随轴转动。
对开式滑动轴承的类型很多,现已标准化,剖分式滑动轴承装拆方便,轴瓦与轴的间隙可以调整,应用广泛。
五、轴瓦材料和结构磨床的主轴轴承,连杆轴承,发动机轴承等大多使用滑动轴承。
图11-16 整体式滑动轴承 1—轴承座 2—轴套11-17 对开式滑动轴承1—螺柱 2—轴承盖 3—轴承座 4—上轴瓦5—下轴瓦轴承合金是用来制造滑动轴承轴瓦及其内衬的合金。
(一)对滑动轴承合金性能的要求轴瓦直接与轴颈相接触,在转动中,轴瓦和轴之间存在不可避免的磨损,而轴是机器上的重要件,所以最好使轴避免磨损,而让轴瓦磨损,为此轴瓦材料应满足以下要求:具有足够的强度和塑性、韧性;具有适当的硬度;具有较小的摩擦系数和良好的磨合性;良好的导热性、耐蚀性、工艺性。
滑动轴承工作原理

滑动轴承工作原理
滑动轴承是一种通过滑动摩擦来支撑轴承对的一种机械元件。
它的工作原理可以简单概括为以下几点:
1. 润滑剂:在滑动轴承中,润滑剂起到重要作用。
它可以减少轴承与轴的摩擦力和磨损,降低摩擦面的温度,并阻止氧化、腐蚀和污染物进入轴承内部。
2. 摩擦力:滑动轴承的工作原理是通过两块平面面对面的滑动摩擦来支撑轴承对。
当轴承受到外力作用时,摩擦力将平衡外力,使轴承保持稳定运行。
3. 压力分布:滑动轴承会通过润滑剂在摩擦面上形成一层油膜,减小摩擦系数。
这种油膜的形成会使轴承上的压力分布变得均匀,降低表面接触的应力集中。
4. 温度控制:滑动轴承的工作过程中会产生一定的热量。
通过润滑剂的传导、对流和辐射等方式,将轴承产生的热量带走,保持轴承的温度在可接受范围内。
总的来说,滑动轴承的工作原理是依靠润滑剂和摩擦力来实现对轴承的支撑。
合适的润滑剂和适当的工作条件能够保证滑动轴承的正常运行,提高其使用寿命和工作效率。
滑动轴承概述

说明
用于高速、重载 下工作的重要轴 承,变载荷下易 于疲劳,价贵。
铅基 ZPbSb16Sn16Cu2 15 12
轴承
合金 ZPbSb15Sn56Cu3Cd2 5
8
用于中速、中等
10
载荷作的轴承,
1 1 3 5 不宜受显著冲击。
可作为锡锑轴承
5
合金的代用品。
ZCuSn10P1
锡青铜
(10-1锡青铜) ZCuSn5Pb5Zn5
胶合----当瞬时温升过高,载荷过大,油膜破裂时或供 油不足时,轴承表面材料发生粘附和迁移,造成轴承 损伤。 疲劳剥落----在载荷得反复作用下,轴承表面出现与滑 动方向垂直的疲劳裂纹,扩展后造成轴承材料剥落。
腐蚀----润滑剂在使用中不断氧化,所生成的酸性物质 对轴承材料有腐蚀,材料腐蚀易形成点状剥落。
对移动。 轴向 凸缘定位 ----将轴瓦一端或两端做凸缘。 定位 凸耳(定位唇)定位
凸缘
凸耳
紧定螺钉 周向定位
销钉
三、轴瓦的油孔和油槽 作用:把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
F 进油孔
油槽
开孔原则:
1)尽量开在非承载区,尽量不要降低或少降低承载区
油膜的承载能力;
2)轴向油槽不能开通至轴承端部,应留有适当的油封面。
(5-5-5锡青铜)
15 8
10 3
铅青铜
ZCuPb30 (30铅青铜)
25 12
15 15
35
用于中速重载及
1
1
受变载荷的轴承 用于中速中载的
轴承
用于高速、重载
30Βιβλιοθήκη 3 4 4 2 轴承,承受变载和冲击
铝青铜
ZCuAl10Fe3 (10-3铝青铜)
机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文

4.调心式径向滑动轴承(自位轴承)
特点:轴瓦能自动调整位置,以适应轴的偏斜。
注:调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时,可保证轴颈与轴承配合表面接触良好,从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小,轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
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二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有:
◆设计准则 :维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容:限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式:
磨损胶合
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§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件:径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
1.限制轴承的平均压强 p
2.工作平稳,噪音低;
3.结构简单,径向尺寸小。
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§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
1.整体式径向滑动轴承
特点:结构简单,成本低廉。
应用:低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整;只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化,可根据使用要求从有关手册中合理选用。
-考虑油槽使承载面积减小的系数,其值=0.85~0.95。
Z-止推环数。
滑动轴承的条件性计算
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注意:设计时液体动压润滑轴承,常按上述条件性计算进行初步计算。(动压润滑轴承在起动和停车阶段,往往也处于混合润滑状态)
2.限制 值
vm-止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1)油槽沿轴向不能开通,以防止润滑油从端部大量流失。
第十五章滑动轴承介绍

p
限制轴承平均压强 p ,以保证润滑油不被过大 的压力挤出,从而避免轴瓦产生过度的磨损,在设 计时通常已知轴承所受的径向载荷 F ( N ) ,轴颈转速
n( r / min)
及轴颈直径 d (mm) ,用下式验算:
F p [ P] dB
Mpa
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
§15—2 滑动轴承的结构和材料
(一)、径向滑动轴承
1、整体式径向滑动轴承 如图,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) 应用:低速、轻载或间歇工作的机器。
整体式
2、对开式径向滑动轴承 正剖分:轴承座和轴瓦被分成两部分, 由螺栓联接,便于调整间隙和装拆。有 正剖分和斜剖分两种。剖分面制成阶梯 状,便于对中防错动。(发动机曲轴)
(二)、止推滑动轴承
实心止推滑动轴承,轴颈端面的中部 压强比边缘的大,润滑油不易进人, 润滑条件差。 空心止推滑动轴承,轴颈端面的中空 部分能存油,压强也比较均匀,承载 能力不大。 多环止推滑动轴承,压强较均匀,能 承受较大载荷。但各环承载不等,环 数不能太多。
a、实心式
b、空心式
c、单环式
d、多环式
第十五章
滑动轴承
轴承的功用是支承轴及轴上零件,保持轴的旋转精度,减少 转轴与支承之间的摩擦和磨损,并承受载荷。 根据支承处相对运动表面的摩擦性质,轴承分为滑动摩擦轴 承和滚动摩擦轴承,分别简称为滑动轴承和滚动轴承,如图所 示。
径向滑动轴承
推力滑动轴承
§15—1 滑动轴承概述
滑动轴承

(1)铜合金 锡青铜:强度高、减磨性和耐磨性好,应用广泛; 铅青铜:抗胶合能力强,强度高,但顺应性差; 黄 铜:强度高,常用于低速轴承 (2)轴承合金 锡、铅、锑、铜的合金等,又称巴氏合金 其耐磨性好、塑性高、跑合性能好、导热性好和 抗胶合性好及与油的吸附性好,故适用于重载、高速 情况下,轴承合金的强度较小,价格较贵。 (3)粉末冶金材料:用于加油不便,低速、无冲击场合 (4)减摩铸铁或灰铸铁:用于不重要、低速、轻载 (5)非金属材料 塑料、橡胶、石墨、尼龙
2、轴瓦结构 (1)轴瓦的形式与结构
整体式轴瓦 (2)油孔、油槽和油室 油孔、油槽开设原则 : a、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承 b、油槽(沟)开在非承载区,否则会降低油膜 的承载能力 c、油槽轴向不能开通,以免油从油槽端部大 量流失 剖分式轴瓦
d、水平安装轴承油槽开半周,不要延伸到承载区, 全周油槽应开在靠近轴承端部处。
(2)限制轴承的 pv 值
pvm pv
Vm_____轴环的平均速度
(2-7)
vm d m n 60 1000 (m/s)
dm_____油环的平均直径
d m 0.5d1 d 2
推荐的轴承宽径比
轴承名称
汽车及航空活塞发动机曲轴主 轴承 柴油机曲轴主轴承
B/d
0.75~1. 75 0.6~2.0
F O O'
有油槽 油槽
无油槽
(六)滑动轴承的润滑
1、润滑剂的选择
工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境 (1)润滑油 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 粗糙或未经跑合的表面 __ 粘度较高的润滑油
(2)润滑脂
什么是滑动轴承

什么是滑动轴承转载:自润滑轴承的博客轴承按轴承工作时的摩擦性质不同可分为:滑动轴承和滚动轴承。
利用轴和轴承用滑动运动而承受载荷的轴承叫滑动轴承。
根据滑动轴承两个相对运动表面油膜形成原理的不同。
可分为流体动压润滑轴承(也称动压轴承)和流体静压轴承(也称静压轴承)。
一般讨论的是流体动压润滑轴承,它通过轴和轴承的相对运动把油带入两表面之间,形成足够的压力膜,将两表面隔开,从而承受载荷。
在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。
但起动摩擦阻力较大。
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。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。
轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
常用的滑动轴承材料有轴承合金(又叫巴氏合金或白合金)、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨,聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚甲醛(POM)、等。
滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下,或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
和滚动轴承相比,滑动轴承具有承载能力高、抗振性好,工作平稳可靠,噪声小,寿命长等优点,它广泛用于内燃机、轧钢机、大型电机及仪表、雷达、天文望远镜等方面。
常用的轴瓦材料分金属材料和非金属材料两类。
(1)铸铁。
普通灰铸铁或加有镍、铬、钛使合金成分的耐磨灰铸铁,或者球墨铸铁,都可以作轻载低速轴瓦的材料。
这些材料中片状或球状石墨成分在材料表面覆盖后,可以形成一层起润滑作用的石墨层。
耐磨铸铁表面以磷化处理后,即可形成一多孔性薄层,有助于提高其耐磨性。
(2)轴承合金。
(通常巴氏合金或白合金)轴承合金分两大类:一是以锡为基本成分,加入适量的锑和铜而成的,叫做锡基轴承合金,如ZChSnSb11-6;另一类是以铅为基本成分,加入适量的锡和锑,叫做铅基轴承合金,如ZCnPbSn16-16。
(3)铜合金。
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滑动轴承简述:
1、结构:滑动轴承主要由轴承座和轴承套(俗称轴瓦)两大部件组成;轴承座
用来储存冷却润滑油和支撑轴瓦;轴瓦为筒状,电机轴由中间通过,运转时轴与轴瓦间产生滑动并因相互磨擦产生热量。
故轴瓦内孔有一层由锡铅铜等组成的金属合金(俗称巴氏合金),该合金耐磨性能好,不易与轴粘合,硬度相对电机轴较软,容许修刮,不易伤轴,容许使用温度一般在85℃左右。
轴瓦与轴承座间一般采用球面支撑,轴瓦受力可以自动调节,使轴瓦面受力均匀。
轴瓦与轴间的间隙可以根据要求通过两者的精加工实现,修配时也可以通过研刮轴瓦合金面及增减垫片来调节。
为了便于装配,轴瓦为分瓣结构,分为上下两瓣。
滑动轴承可以单独安装,也可以装在电机上。
我公司中型电机是安装在电机端盖上,与电机组成一整体,故称为端盖式滑动轴承,这种结构便于现场安装调整。
2、使用:由于电机负荷全部由轴瓦承受,电机轴在轴瓦内高速旋转,故而在轴
瓦及轴之间需有一层润滑油膜,避免产生干磨擦,磨擦产生的热量也需该润滑油冷却。
因此,滑动轴承使用时一般都需要一套冷却润滑装置,该装置俗称稀油站。
稀油站主要由油箱、油泵、冷却器、电控系统等组成。
冷却润滑油一般为32号或46号透平油。
电机运行时,稀油站油泵把油供给电机轴承;
油从轴承上部进入轴瓦与轴的间隙,形成润滑油膜并对轴瓦进行冷却。
冷却润滑后的油通过轴承座下部的回油管回到稀油站油箱,再经过过滤及冷却后经油泵输至电机轴承,形成连续循环。
电机起动前,应事先开启稀油站对轴承进行供油;稀油站如有故障不能供油时,应及时切断主电源停止电机的运行,以免因轴瓦得不到冷却润滑而被烧坏,进一步影响电机。
因此在稀油站或整个电机电控系统中,应有一套控制保护措施。
3、维护:滑动轴承的可靠性关键取决于供油系统的可靠性,除了在电控方面有
可靠的保护措施外,平常维护人员要经常进行巡视检查。
轴瓦的巴氏合金硬度较低,在轻度损伤时,有经验的人可对其进行研刮修复,损伤严重时可重新浇注合金或更换轴瓦,更换比较简单、成本较低。
轴瓦损伤时一般不会伤电机主轴。
4、费用:滑动轴承的制造成本比滚动轴承要高,但比进口的滚动轴承差不多。
滑动轴承的寿命比较长,轴承座是永久性的,轴瓦的寿命在5年以上,在轻度损时还可进行研刮修复,延长其寿命,却使需要更换成本也较低,更换操作也简单。
5、综述:滑动轴承一般用在中大型旋转机械上,国内有几十年成熟的制造技术
和使用经验,可靠性高、寿命长,维护成本较低。
但首次投入成本稍高,维护比滚动轴承复杂。
滚动轴承综述:
滚动轴承的结构和使用这里不再介绍,主要由润滑脂润滑,自然散热冷却,维护简单,一般使用在中小型旋转机械上,较为常见,并且随着大直径轴承质量的不断提升,制造技术的不断成熟,滚动轴承使用在中大型旋转机械上是今后的一种趋势。
滚动轴承的寿命理论上在5万小时以上,但实际因诸如轴承质量、装配精度、安装精度、润滑的好坏等因素的影响,一般在1.5~2万小时左右。
滚动轴承的可靠性关键取决于轴承的质量,对安装的精度要求较高(包括在现场电机与负载的对中精度)。
滚动轴承的更换,尤其是大直径的滚动轴承的更换比较麻
烦,更换频率较高,成本也随之增加。
滚动轴承的损伤往往会伤到电机主轴,增加了修复的难度。
滚动轴承的可靠性不如滑动轴承。
绝缘轴承:
无论是滚动轴承还是滑动轴承,我公司的电机尾端轴承是绝缘的,其目的是防止轴电流流经轴承而产生额外的热量和对轴承产生电腐蚀,提高轴承的可靠性和使用寿命。
哈尔滨电机厂(昆明)有限责任公司
2010-12-06。