第12章 滑动轴承

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《机械基础》第十二章轴承教案

《机械基础》第十二章轴承教案

《机械基础》教案课题第十二章轴承课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十二章。

要求学生理解机械基础的功用、结构,课标要求是掌握机械基础的作用。

选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》(第七版),学习内容是机械基础的内容和各项方法。

学情分析知识储备:对机械有着初步的了解。

能力水平:熟悉机械基础的发展史。

学习特点:学习、接受新知识能力较弱,尤其是理论性强的知识,不能充分利用课余时间学习。

学习目标知识目标:理解滚动轴承的基本知识。

能力目标:能够掌握滑动轴承的基本内容。

素质目标:1.认识到机械的重要性。

2.积极参与课堂,能够表达自己的观点和想法。

学习重难点教学重点:1. 滚动轴承的基本知识。

2.滑动轴承的基本内容。

教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备:教学课件学生准备:课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一:创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景,引导学生思考:轴承基本知识。

2.展示学习目标认识到轴承的重要性。

掌握轴承基本知识的具体内容。

1.阅读导入情景,思考教师提问,结合生活中的实际,认真回答。

2.查看并记住本节任务的学习目标。

1.通过情景问话,引出本课主题。

同时激发学习兴趣。

2.通过课件展示本节任务,让学生明确课堂任务。

活动二:调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力,使学生进入上课状态。

二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容,利用课件进行讲授,对比课件中的构造简图,对轴承基本知识有一个初步的了解。

轴承支承转动的轴及轴上零件,以保证轴的旋转精度,减少轴与轴座之间的摩擦和磨损滚动轴承滑动轴承12—1 滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1.滚动轴承的结构学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际,认真回答教师提出的问题。

濮良贵《机械设计》(第9版)章节题库-第12章 滑动轴承【圣才出品】

濮良贵《机械设计》(第9版)章节题库-第12章 滑动轴承【圣才出品】

第12章 滑动轴承一、选择题1.某部分式向心滑动轴承,在混合摩擦状态下工作,设轴颈d =100mm ,轴转速n =10r/min ,轴瓦材料的[p]=150MPa ,[v]=4m/s ,[pv]=12MPa·m/s ,B/d =1.2,则此轴承能承受的最大径向载荷为( )。

A .1800kNB .2880kNC .3000kND .3880kN【答案】A【解析】根据滑动轴承的设计准则,v≤[v],p =F/(dB )≤[p],pv≤[pv],可知v =πdn/60=π×100×10-3×10/60m/s =0.052m/s <[v]=4m/s ,满足要求。

F≤dB[p]=100×1.2×100×150N =1800N36[] 1.2100101210N 2750kN 10ππ60B pv F n -⨯⨯⨯⨯≤==⨯所以,F≤1800kN。

2.设计动压式液体摩擦滑动轴承时,如其他条件不变,当相对间隙φ=Δ/d 减小时,承载能力将( )。

A .变大B .变小C.不变D.不确定【答案】A【解析】根据公式F=ηωdBC p/φ2可知,轴承的承载能力与φ2成反比。

因此,φ减小时,F将增大。

3.在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制pv值的主要目的是( )。

A.防止轴承过度磨损B.防止轴承因发热而产生塑性变形C.防止轴承因过度发热而产生胶合D.防止轴承因过度发热而产生裂纹【答案】C【解析】轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比(f是摩擦系数),限制pv值就是限制轴承的温升。

防止轴承过热产生胶合失效。

4.在加工精度不变时,增大( )不是提高动压润滑滑动轴承承载能力的正确设计方法?A.轴径B.偏心率C.轴承宽度D.润滑油粘度【答案】A【解析】影响动压润滑滑动轴承承载能力的主要参数有宽径比B/d、相对间隙Ψ以及润滑油粘度的影响,同时在其他条件不变的情况下,h min愈小则偏心率ε愈大,轴承的承载能力就愈大。

第12章%20%20滑动轴承复习题

第12章%20%20滑动轴承复习题

第12章滑动轴承复习题一、选择题10-1.滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指________。

A.摩擦系数小B.顺应对中误差C.容纳硬污粒以防磨粒磨损D.易于跑合10-2.下列各材料中,可作为滑动轴承衬使用的是________。

A.ZchSnSb8-4 B. 38SiMnMoC.GCr15 D. HT20010-3.在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制p值的主要目的是________。

A.防止轴承因过度发热而胶合B.防止轴承过度磨损C.防止轴承因发热而产生塑性变形D.防止轴承因发热而卡死10-4.在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制pv值的主要目的是________。

A.防止轴承因过度发热而胶合B.防止轴承过度磨损C.防止轴承因发热而产生塑性变形D.防止轴承因发热而卡死10-5.润滑油的主要性能指标是________。

A.粘性B.油性C.压缩性D.刚度10-6.向心滑动轴承的偏心距e随着________而减小。

A.转速n增大或载荷F的增大B.n的减小或F的减小C.n的减小或F的增大D.n增大或F减小10-7.设计动压向心滑动轴承时,若通过热平衡计算发现轴承温升过高,在下列改进设计的措施中有效的是________。

A.增大轴承的宽径比B/d B.减少供油量C.增大相对间隙D.换用粘度较高的油10-8.动压向心滑动轴承,若其它条件均保持不变而将载荷不断增大,则________。

A.偏心距e增大B.偏心距e减小C.偏心距e保持不变D.增大或减小取决于转速高低10-9.设计动压向心滑动轴承时,若宽径比B/d取得较大,则________。

A.轴承端泄量大,承载能力高,温升高B.轴承端泄量大,承载能力高,温升低C.轴承端泄量小,承载能力高,温升低D.轴承端泄量小,承载能力高,温升高10-10.一流体动压滑动轴承,若其它条件都不变,只增大转速n,其承载能力________。

A.增大B.减小C.不变D.不会增大10-11.设计流体动压润滑轴承时,如其它条件不变,增大润滑油粘度,温升将________。

第十二章 滑动轴承

第十二章 滑动轴承

C. 增大相对间隙中 C 。
(34) 在干摩擦状态下,动摩擦与极限静摩擦力的关系是 A 相等 B 动摩擦力大于极限静摩擦力 B 。
C 动摩擦力小于极限静摩擦力
(35) 液体的粘度标志着
A 液体与固体之间摩擦阻力的大小
B 液体与液体之间摩擦阻力的大小
(36) 根据牛顿粘性液体的摩擦定律, 在如图12-3所示两板之间分别用两种液体, 若它们 在任意点处的剪应力相等,并且 d v / d y 相等,这两种流体的粘度 A 相等 B 不相等 A 。
A. 起动力矩小 C. 供油系统复杂
(8) 设计液体动压径向滑动轴承时,若通过热平衡计算发现轴承温升过高,下列改进措 施中,有效的是 C 。 B. 减小供油量 D. 换用粘度较高的油 B 。 B. 双层及多层金属轴瓦 D. 非金属轴瓦 D 制成的。 C 铜合金 D. 多孔质金属
A. 增大轴承宽径比 C. 增大相对间隙 (9) 巴氏合金用于制造 A. 单层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 (10) 含油轴承是采用 A. 塑料 (11) 下述材料中, A. 20CrMnTi C
6
(47) 液体摩擦动压向心滑动轴承中,承载量系数 C p 是 A 偏心率 x 与相对间隙 B 相对间隙 与宽径比 l / d C 宽径比 l / d 与偏心率 D 润滑油粘度 、轴颈公称直径 d 与偏心率
C
的函数。
(48) 液体动压向心滑动轴承,若向心外载荷不变,减小相对间隙 ,则承载能力 A ,而发热 A. 增大 A 。 B. 减小 C. 不变
(16) 动压液体摩擦径向滑动轴承设计中,为了减小温升,应在保证承载能力的前提下 适当 A 。 B. 减小 ,减小 B d D. 减小 ,增大 B d 。
A. 增大相对间隙 ,增大宽径比 B d C. 增大 ,减小 B d

滑动轴承教材教案

滑动轴承教材教案

第12章滑动轴承轴承是机器仪器和器械中的重要支承零件,其主要作用是支承转动(或摆动)的运动部件(转轴,心轴等),保证轴和轴上传动件的回转精度,减少摩擦和磨损,并承受载荷。

轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。

仅在滑动摩擦下运转的轴承称为滑动轴承。

滚动轴承的摩擦阻力较小,机械效率较高,润滑和维护方便,并且已经标准化,在机械中应用广泛,但它的径向尺寸、振动和噪声较大。

滑动轴承除了在简单和成本要求低的场合使用外,主要用于滚动轴承难以满足支承要求的场合——高速度、高精度、大冲击、长寿命,例如发电机组、内燃机组、陀螺仪、高速高精度机床和航空航天设备等。

如图12-1所示。

图12-1 广东玉柴发动机组本章知识要点(1)了解滑动轴承的润滑与摩擦状态。

(2)熟悉滑动轴承的主要结构型式、轴瓦及轴承材料。

(3)了解润滑剂和润滑装置。

兴趣实践拆装整体式、剖分式滑动轴承,掌握其结构上的异同和特殊性,注意滑动轴承的运动及润滑情况。

探索思考针对不同的工作情况,怎样选择合适类型的滑动轴承?预习准备请预先复习以前学过的滚动轴承的相关知识,了解滚动轴承与滑动轴承在结构和使用场合的异同点。

12.1认识滑动轴承在工业生产中,虽然滚动轴承被广泛采用,但在许多的情况下必须采用滑动轴承。

这是因为滑动轴承具有滚动轴承所不能代替的特点。

其具体优点有:滑动轴承具有工作平稳、可靠,结构简单、尺寸小、精度高,振动小、噪声比滚动轴承低,可以承受重载等优点,在保证液体润滑而非干摩擦的条件下,可以长期在设计转速下运行,所以滑动轴承在工程机械上得到了广泛的应用。

12.1.1 滑动轴承的分类滑动轴承的分类方法很多,但依据其载荷和结构形式分类的方式较为多用。

按所承受载荷的方向可以分为:承受径向载荷的径向滑动轴承(图12-2),承受轴向载荷的止推轴承(图12-3)和承受径向、轴向联合载荷的径向止推滑动轴承。

图12-2 径向滑动轴承图12-3 止推轴承按滑动轴承是否可以剖分又可以分为整体式(图12-4(a))和剖分式(图12-4(b))。

第12章 滑动轴承

第12章 滑动轴承
滚动轴承绝大多数都已标准化,故得到广泛的应用。但是 在以下场合,则主要使用滑动轴承:
1.工作转速很高,如汽轮发电机。 2.要求对轴的支承位置特别精确,如精密磨床。
3.承受巨大的冲击与振动载荷,如轧钢机。
4.特重型的载荷,如水轮发电机。 5.根据装配要求必须制成剖分式的轴承,如曲轴轴承。 6.在特殊条件下工作的轴承,如军舰推进器的轴承。 7.径向尺寸受限制时,如多辊轧钢机。
根据轴承中摩擦的性质,可分为滑动轴承和滚动轴承。
一、滑动轴承的类型
根据能承受载荷的方向,分为径向滑动轴承、止推滑动 轴承、径向止推滑动轴承
根据润滑状态,滑动轴承可分为: 干磨擦滑动轴承 不完全流体膜滑动轴承。 完全流体膜滑动轴承
根据流体膜中流体形成原理: 流体动压轴承、流体静压轴承。
二、滑动轴承的特点及应用
B/2
F B/2 pydZ
6r
2
B/2 2 B / 2 1
1 f1d f2d f3dZ
Cp
3 B
B/2 B/2
2 1
1 f1d f2d f3dZ
实心式
空心式
单环式
多环式
实心式
空心式
单环式
多环式
◆ 实心式:中心与边缘的磨损不均匀,造成中心压强极高, 应用不多
◆ 空心式:轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心 式的改善。
◆ 单环式:利用轴颈的环形端面止推,结构简单,润滑方 便,广泛用于低速、轻载的场合。
实心式
空心式
单环式
多环式
◆ 多环式:不仅能承受较大的轴向载荷,有时还可承受双向 轴向载荷。由于各环间载荷分布不均,其单位面 积的承载能力比单环式低50%。
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。

第12章 (滑动轴承)

第12章 (滑动轴承)
浸蚀、电浸蚀和微动磨损等损伤。
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

第十二章滑动轴承

第十二章滑动轴承

二、摩擦状态 1.干摩擦 固体表面直接接触,因而 →功耗↑ 磨损↑ 不许出现干摩擦! 2.边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μ m 的薄油膜, 不足以将两金属表面分开,其表面微观高峰 部分仍将相互搓削。
vv
温度↑ →烧毁轴瓦
v
比干摩擦的磨损轻, f ≈ 0.1~0.3 3.液体摩擦 有一层压力油膜将两金属表面隔开,彼此不 直接接触。 摩擦和磨损极轻, f ≈ 0.001~0.01
v
在一般机器中,处于以上情况的混合状态。 边界摩擦
f
混合摩擦 液体摩擦
o
摩擦特性曲线
η n/p
称无量纲参数η n/p 为轴承特性数η -动力粘度, p-压强, n-每秒转数。
三、磨损 典型的磨损过程 1、磨合磨损过程 在一定载荷作用下形成一 个稳定的表面粗糙度,且在以 后过程中,此粗糙度不会继续 改变,所占时间比率较小。
二、轴瓦的结构
厚壁轴瓦 卷制轴套 薄壁轴瓦 轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油均匀分布 在整个轴径上。 进油孔 油沟 F
整体轴套
油沟形式
d
宽径比 B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比, 是重要参数。 液体润滑摩擦的滑动轴承: 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 B/d=0.8~1.5
常采用自动调心式轴承,一般 B/d=0.5~1.5。
2、止推(推力)滑动轴承 作用:用来承受轴向载荷 结构特点:由轴承座和止推轴颈组成
a)实心式
b)空心式
c)单环式
d)多环式
§12-2
滑动轴承的失效形式、轴(轴承衬)瓦材料、结构 和轴承润滑
一、失效形式: 1、磨粒磨损 2、刮伤 3、胶合 4、疲劳剥落 5、腐蚀
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第12章滑动轴承轴承是用来支承轴及轴上零件、保持轴的旋转精度和减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。

轴承一般分为两大类:滚动轴承和滑动轴承。

滚动轴承有着一系列优点,在一般机器中获得了广泛应用。

但是在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下,滑动轴承就体现出它的优异性能。

因而在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。

此外,在低速而带有冲击的机器中,如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也采用滑动轴承。

12.1 滑动轴承的类型与结构12.1.1 滑动轴承的类型1.按工作表面的摩擦状态分(1)液体摩擦滑动轴承(图12.1a)在液体摩擦滑动轴承中,轴颈和轴承的工作表面被一层润滑油膜隔开。

由于两零件表面没有直接接触,轴承的阻力只是润滑油分子间的内摩擦,所以摩擦系数很小,一般仅为0.001~0.008。

这种轴承的寿命长、效率高,但要求制造精度高,并需在一定条件下才能实现液体摩擦。

(a)液体摩擦(b)非液体摩擦图12.1 滑动轴承的摩擦状态(2)非液体摩擦滑动轴承(图12.1b)非液体摩擦滑动轴承的轴颈和轴承的工作表面之间虽有润滑油存在,但在表面局部凸起部分还有金属的直接接触,因此摩擦系数较大,一般为0. 1~0.3,容易磨损,但由于其结构简单,对制造精度和工作条件要求不高,故在机械中应用较广。

本章主要介绍非液体摩擦滑动轴承。

2.按承受载荷的方向分(1)径向滑动轴承(图12.2a),这种轴承又称向心滑动轴承,主要承受径向载荷。

(2)止推滑动轴承(图12.2b),只能承受轴向载荷。

(a)(b)图12.2 滑动轴承12.1.2 滑动轴承的结构1.径向滑动轴承(1)整体式径向滑动轴承.图12.3所示是整体式径向滑动轴承。

它由轴承座,整体轴瓦和紧定螺钉组成。

轴承座上面有安装润滑油杯的螺纹孔。

在轴瓦上有油孔,为了使润滑油能均匀分布在整个轴颈上,在轴瓦的内表面上开有油沟。

整体式滑动轴承的优点是结构简单、成本低廉。

缺点是轴瓦磨损后,轴承间隙过大时无法调整。

另外,只能从轴颈端部进行装拆。

整体式滑动轴承多用在低速、轻载的机械设备中。

图12.3 整体式径向滑动轴承(2)对开式径向滑动轴承图12.4所示为对开式径向滑动轴承,因为装拆方便而应用广泛。

它是由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和连接螺栓组成。

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,在剖分面间配置调整垫片,当轴瓦磨损后可减少垫片厚度以调整间隙。

轴承盖应适当压紧轴瓦,使轴瓦不能在轴承孔中转动。

轴承盖上制有螺纹孔,以便安装油杯或油管。

剖分轴瓦由上、下轴瓦组成。

上轴瓦顶部开有油孔,以便进入润滑油。

图12.4 对开式径向滑动轴承当载荷垂直向下或略有偏斜时,轴承剖分面常为水平方向。

若载荷方向有较大偏斜时,则轴承的剖分面也斜着布置(通常倾斜45 ),使剖分平面垂直于或接近垂直于载荷方向(图12.5)。

图12.5斜开径向轴承(3)其他径向滑动轴承径向滑动轴承的类型很多,例如尚有轴承间隙可调节的滑动轴承(图12.6),轴瓦外表面为球面的自位轴承(图12.7)等。

图12.6间隙可调滑动轴承图12.7 自位轴承轴瓦是滑动轴承中的重要零件。

径向滑动轴承的轴瓦内孔为圆柱形。

若载荷方向向下,则下轴瓦为承载区,上轴瓦为非承载区。

润滑油应由非承载区引入,所以在顶部开进油孔。

在轴瓦内表面,以进油口为中心沿纵向、斜向或横向开有油沟,以利于润滑油均布在整个轴颈上。

油沟的形式很多,如图12.8所示。

一般油沟离端面保持一定距离,防止润滑油从端部大量流失。

图12.8轴瓦上的油沟图12.9所示为润滑油从两侧导入的结构,常用于大型的液体润滑滑动轴承中。

一侧油进入后被旋转着的轴颈带入楔形间隙中形成动压油膜,另一侧油进入后覆盖在轴颈上半部,起着冷却作用,最后油从轴承的两端泄出。

图12.10所示的轴瓦两侧面镗有油室,这种结构可以使润滑油能顺利地进入轴瓦轴颈的间隙。

图12.9轴瓦上的润滑油导入结构图12.10 轴瓦上的油槽轴瓦宽度与轴颈直径之比B/d称为宽径比,它是径向滑动轴承中的重要参数之一。

对于液体摩擦的滑动轴承,常取B/d=0.5~1,对于非液体摩擦的滑动轴承,常取B/d=0.8~1.5,有时可以更大些。

2.止推滑动轴承轴上的轴向力应采用止推轴承来承受。

止推面可以利用轴的端面,或在轴的中段做出凸肩或装上止推圆盘,如图12.11。

图12.11 固定瓦止推轴承一般需沿轴承止推面开出多块扇形面积楔形间隙。

如图12.12所示的固定瓦动压止推轴承,其楔形的倾斜角固定不变,在楔形顶部留出平台,用来承受停车后的轴向载荷。

图12.12a 的轴瓦只能用于单向旋转;图12.12b的轴瓦可用于双向旋转。

(a)(b)图12.12 固定瓦动压止推轴承图12.13为可倾式止推轴承,其扇形瓦块的倾斜角能随载荷的改变而自行调整,因此性能较为优越。

图12.13a由铰支调节瓦块倾角,图12.13b则靠瓦块的弹性变形来调节。

可倾瓦的块数一般为6~12,图12.14为扇形块的放大图。

图12.13可倾瓦止推轴承图12.14可倾瓦止推轴承扇形瓦块结构12.2 滑动轴承材料及润滑12.2.1 轴承盖和轴承座的材料轴承盖和轴承座一般不与轴颈直接接触,主要起支承轴瓦的作用,常用灰铸铁制造,如HT150。

当载荷较大及有冲击载荷时,用铸钢制造。

12.2.2 轴瓦材料根据轴承的工作情况,要求轴瓦材料具备以下性能:①摩擦系数小;②导热性好,热膨胀系数小;③耐磨、耐蚀、抗胶合能力强;④要有足够的机械强度和可塑性。

能同时满足上述要求的材料是很难找的,但应根据具体情况满足主要使用要求。

较常见的是做成双层金属的轴瓦,以便性能上取长补短。

在工艺上可以用浇铸或压合方法,将薄层材料粘附在轴瓦基体上。

粘附上去的薄层材料通常称为轴承衬。

常用的轴瓦和轴承衬材料有下列几种。

1.轴承合金(又称白合金、巴氏合金)轴承合金有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。

锡锑轴承合金的摩擦系数小,抗胶合性能良好,对油的吸附性强,耐蚀性好,易跑合,是优良的轴承材料,常用于高速、重载的轴承。

但价格贵且机械强度较差,因此只能作为轴承衬材料而浇铸在钢、铸铁(图12.15a、b)或青铜轴瓦上(图12.15c)。

用青铜作为轴瓦基体是取其导热性良好。

这种轴承合金在110︒C开始软化,为了安全,在设计运行时常将温度控制得比110︒C低30~40︒C。

(a)(b)(c)图12.15轴承合金的浇铸方法铅锑轴承合金的各方面性能与锡锑轴承合金相近,但这种材料较脆,不宜承受较大的冲击载荷。

一般用于中速、中载的轴承。

2.青铜青铜的强度高,承载能力大,耐磨性与导热性都优于轴承合金。

它可以在较高的温度(250︒C)下工作。

但它的可塑性差,不易跑合,与之相配的轴颈必须淬硬。

青铜可以单独做成轴瓦。

为了节省有色金属,也可将青铜浇铸在钢或铸铁轴瓦内壁上。

用作轴瓦材料的青铜,主要有锡磷青铜、锡锌铅青铜和铝铁青铜。

在一般情况下,它们分别用于中速重载、中速中载和低速重载的轴承上。

3.具有特殊性能的轴承材料用粉末冶金法(经制粉、成型、烧结等工艺)做成的轴承,具有多孔性组织,孔隙内可以储存润滑油,常称为含油轴承。

运转时,轴瓦温度升高,由于油的膨胀系数比金属大,因而自动进入滑动表面以润滑轴承。

含油轴承加一次油可以使用较长时间,常用于加油不方便的场合。

在不重要或低速轻载的轴承中,也常采用灰铸铁或耐磨铸铁作为轴瓦材料。

橡胶轴承具有较大的弹性,能减轻振动使运转平稳,可以用水润滑,常用于潜水泵、砂石清洗机、钻机等有泥沙的场合。

塑料轴承具有摩擦系数低,可塑性、跑合性良好,耐磨、耐蚀,可以用水、油及化学溶液润滑等优点。

但它的导热性差,膨胀系数较大,容易变形。

为改善此缺陷,可将薄层塑料作为轴承衬材料粘附在金属轴瓦上使用。

表12.1中给出常用轴瓦及轴承衬材料的[p]、[pv]等数据。

表12.1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能12.2.3 滑动轴承的润滑滑动轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗,减少磨损,同时还起到冷却、吸振、防锈等作用,轴承能否正常工作和选用润滑剂正确与否有很大关系。

1.润滑剂润滑剂分为润滑油、润滑脂和固体润滑剂三种。

在润滑性能上润滑油一般比润滑脂好,应用最广。

但润滑脂具有不易流失等优点,也广泛使用。

固体润滑剂只在特殊场合下使用,目前正在逐步扩大使用范围。

(1)润滑油润滑油是滑动轴承中应用最广的润滑剂,目前使用的润滑油大部分为矿物油。

润滑油最重要的物理性能是粘度,用以描述润滑油流动时的内摩擦性能,它是选择润滑油的主要依据。

图12.16 牛顿流体流动示意图如图12.16所示,在AB 两块平板间充满着润滑油,板B 静止不动,而板A 以速度V沿x 轴运动,由于润滑油与金属表面的吸附作用(润滑油的油性),板A 表层的润滑油随板A 以同样的速度V 运动,而板B 表层的润滑油速度为零。

即两板间的液体逐层发生了错动,润滑油内存在着层与层间的摩擦切应力τ,根据实验结果,得到下面的关系式:dydu ητ= (12.1) 此式称为牛顿粘性定律。

式中,u 为油层中任一点的速度;dy du 是该点的速度梯度;比例常数η定义为流体的动力粘度(常简称为粘度)。

粘度是单位面积上的剪应力与单位速度梯度之比,在国际单位制(SI )中,它的单位为N·s/m 2或写作Pa·s 。

但在工程应用中目前仍有部分采用CGS 制,动力粘度的单位用Poise ,简称泊(P ),或泊的百分之一,即厘泊(cP )。

1 P=1 dyn·s/cm 2=0.1 N·s/m 2=0.1 Pa·s各种不同流体的动力粘度数值范围很宽。

空气的动力粘度为0.02mPa·s ,而水的粘度为1 mPa·s 。

润滑油的粘度范围为2~ 400 mPa·s ,熔化的沥青可达700 mPa·s 。

在工程中,常常将流体的动力粘度η与其密度ρ的比值作为流体的粘度,这一粘度称为运动粘度,常用ν表示。

运动粘度的表达式为:ρην= (12.2)运动粘度的单位在国际单位制中用m 2/s 。

在工程中目前仍有部分用CGS 单位制,运动粘度的单位为Stoke ,简称St (斯),1 St =102 mm 2/s=10-4 m 2/s 。

实际上常用St 的 百分之一cSt 作为单位,称为厘斯,因而1 cSt= 1 mm 2/s 。

通常润滑油的密度ρ=0.7~1.2g/cm 3,而矿物油密度的典型值为0.85 g/cm 3,因此工程运动粘度与动力粘度的近似转换式可采用1 (cP )=0.85 (cSt )(12.3)选用润滑油时,要考虑速度、载荷和工作情况。

对于载荷大、温度高的轴承宜选粘度大的油,载荷小、速度高的轴承宜选粘度较小的油。

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