滑动轴承
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认识滑动轴承和滚动轴承轴承
刚性好——
成对的向心、推力轴承组合
轴支承跨距大——
自动调心轴承
装拆要求
经济性要求
单列向心球轴承最便宜滚子轴承较贵；精度越高越贵。
4.滚动轴承固定方法
5.滚动轴承固定方法（内圈固定方法）
5.滚动轴承固定方法（外圈固定方法）
6.轴承的安装和拆卸
6.轴承的安装和拆卸
装 小型轴承——手锤＋辅助套筒 中小型轴承——液压机压内圈 中大型轴承——温差法（加热80-100度）
轴承
一、轴承的功用:是支承轴及轴上零件
二、轴承的分类 1.根据摩擦性质
滑动摩擦轴承(滑动轴承)
滚动摩擦轴承(滚动轴承)
2.按受载方向不同
向心轴承：
向心推力轴承：同时承受径向、轴向载荷
推力轴承：
承受径向力
承受轴向力
径向滑动轴承
滚动轴承 （向心轴承）
滚动轴承 （推力轴承）
推力滑动轴承
§5-2 轴承
拆 ①配合松的小型轴承——手锤＋铜棒敲内圈 ②压力法——拉杆拆卸器（拉马）
d=代号×5(mm)
代号 04~96
例： 说明6208、71210等轴承代号的含义。
6208 为深沟球轴承，尺寸系列(0)2（宽度系列0，直径系列2），内径40 mm，精度P0级； 71210 为角接触球轴承，尺寸系列12（宽度系列1，直径系列2），内径50 mm
4.滚动轴承类型的选择 选择原则：轴承载荷、转速、刚性及调心性能要求、装拆要求、经济性
轴承衬
油沟的形式 滑动轴承安装维护要点
滚动轴承
滚动轴承的结构
1
2
3
4
5
滚动轴承的配合
材料
（二）滚动轴承的代号
滑动轴承
2.限制轴承pv值
pv Fn [ pv] 20000B
3.限制滑动速度v
v dn [v]
601000
MPam / s m/s
(17.3) (17.4)
17.7 滑动轴承的条件性计算
17.7.2 推力轴承
常见的推力轴承止推面的形状见图17.12。实心端面推力轴颈 由于跑合时中心与边缘的磨损不均匀，愈近边缘部分磨损愈 快，以致中心部分压强极高。空心轴颈和环状轴颈可以克服 这一缺点。载荷很大时可以采用多环轴颈，它能承受双向的 轴向载荷。
轴承衬的厚度应随轴承直径的增大而增大，一般由十 分之几毫米到6毫米。
17.4 轴瓦结构
17.4.2 油孔、油沟和油室
油孔用来供应润滑油，油沟则用来输送和分布润滑油。 油沟的形状和位置影响轴承中油膜压力分布情况。润滑油 应该自油膜压力最小的地方输入轴承。油沟不应该开在油 膜承载区内，否则会降低油膜的承载能力（图17.7）。轴 向油沟应较轴承宽度稍短，以免油从油沟端部大量流失。 图17.8是油室的结构，它可使润滑油沿轴向均匀分布，并 起着贮油和稳定供油的作用。
17.6 润滑方法
3.油环润滑 轴颈上套有轴环（图17.10b），油环下垂浸到油池里，轴颈 回转时把油带到轴颈上去。这种装置只能用于水平而连续运 转的轴颈，供油量与轴的转速、油环的截面形状和尺寸、润 滑油粘度等有关。适用的转速范围为 60r/min~100r/min<n<1500r/min~2000r/min。速度过低，油环 不能把油带起；速度过高，环上的油会被甩掉。
工业上应用最广的润滑脂是钙基润滑脂，它在100摄氏度 附近开始稠度急剧降低，因此只能在60摄氏度以下使用。 钠基润滑脂滴点高，一般用在120摄氏度以下，比钙基脂 耐热，但怕水。锂基润滑脂有一定的抗水性和较好的稳 定性，适用于－20摄氏度～120摄氏度。
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）
滑动轴承
径向滑动轴承的典型结构1
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承 ２．对开式径向滑动轴承 3、止推滑动轴承的结构
三维模型
§12-3滑动轴承的失效形式及常用材料 一、滑动轴承常见失效形式：
二、滑动轴承的材料
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如 轴瓦和轴承衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求：
◆ 形式：按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。 按油槽数量分——单油槽、多油槽等。
F
双轴向油槽开在非承载区 双斜向油槽 单轴向油槽开在非承载区 （在轴承剖分面上） （用于不完全液体润滑轴承） （在最大油膜厚度处）
§12-6不完全液体润滑滑动轴承的设计计算
一、失效形式与设计准则 ◆ 工作状态：因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，故无 法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩 擦润滑。
滑动轴承的失效形式及常用材料1
◆ 减摩性
◆ 摩擦顺应性
◆ 耐磨性
◆ 抗咬粘性
◆ 嵌入性
◆ 磨合性
足够的强度和抗腐蚀能力
良好的导热性、工艺性和经济性
§12-4轴瓦结构
滑动轴承的轴瓦结构2
一、轴瓦的形式和结构 二、轴瓦的定位 ◆ 目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴 向和周向的相对移动。 ◆ 方法：对于轴向定位有：
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。
四、滑动轴承设计内容 轴承的型式和结构选择； 轴瓦的结构和材料选择； 轴承的结构参数设计； 润滑剂及其供应量的确定； 轴承工作能力及热平衡计算。
§12-2滑动轴承的典型结构
承、径向止推轴承）。
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承 ２．对开式径向滑动轴承 3、止推滑动轴承的结构
三维模型
§12-3滑动轴承的失效形式及常用材料 一、滑动轴承常见失效形式：
二、滑动轴承的材料
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如 轴瓦和轴承衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求：
◆ 形式：按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。 按油槽数量分——单油槽、多油槽等。
F
双轴向油槽开在非承载区 双斜向油槽 单轴向油槽开在非承载区 （在轴承剖分面上） （用于不完全液体润滑轴承） （在最大油膜厚度处）
§12-6不完全液体润滑滑动轴承的设计计算
一、失效形式与设计准则 ◆ 工作状态：因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，故无 法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩 擦润滑。
滑动轴承的失效形式及常用材料1
◆ 减摩性
◆ 摩擦顺应性
◆ 耐磨性
◆ 抗咬粘性
◆ 嵌入性
◆ 磨合性
足够的强度和抗腐蚀能力
良好的导热性、工艺性和经济性
§12-4轴瓦结构
滑动轴承的轴瓦结构2
一、轴瓦的形式和结构 二、轴瓦的定位 ◆ 目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴 向和周向的相对移动。 ◆ 方法：对于轴向定位有：
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。
四、滑动轴承设计内容 轴承的型式和结构选择； 轴瓦的结构和材料选择； 轴承的结构参数设计； 润滑剂及其供应量的确定； 轴承工作能力及热平衡计算。
§12-2滑动轴承的典型结构
承、径向止推轴承）。
滑动轴承
◆ ◆ ◆
特
点： 有良好的流动性，可形成动压、静压或边膜界润滑膜。
适用场合：不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。 选择原则：主要考虑润滑油的粘度。 转速高、压力小时，油的粘度应低一些；反之，粘度应高一些。 高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。
三、固体润滑剂及其选择
◆
特
点：可在滑动表面形成固体膜。
③ 验算轴承的工作能力 1、平均压力p的验算
F p p Bd
F— 径向载荷, N； B— 轴瓦有效宽度,mm； d— 轴颈直径, mm； [p]— 许用压强,Mpa。 目的：防止p过高，油被挤出，产生 “过度磨损”。 2、 pv的验算 ≧ 轴承发热量∝单位面积摩擦功耗fpv ≨ pv↑→摩擦功耗↑→发热量↑→易胶合 F dn Fn pv [ pv ] MPa· m/s
衬的剥离有些相似，但疲劳剥落周边不规则，结合不良造成的 剥离则周边比较光滑。
4
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
有腐蚀性，特别是对铸造铜铅合金中的铅，易受腐蚀而形成点
状的脱落。氧对锡基巴氏合金的腐蚀，会使轴承表面形成一层 由SnO2和SnO混合组成的黑色硬质覆盖层，它能擦伤轴颈表面， 并使轴承间隙变小。此外，硫对含银或含铜的轴承材料的腐蚀， 润滑油中水分对铜铅合金的腐蚀，都应予以注意。
3．根据液体润滑承载机理
液体动力润滑轴承（液体动压轴承）：无外部压力源，油 膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。
液体静压润滑轴承：外部一定压力的流体进入摩擦面，建 立压力油膜。 本章主要讨论液体动压润滑轴承，工程中一般设计成①或②。
三、滑动轴承的特点和应用
1．优点
①轴颈与轴瓦靠面接触，可用于承受载荷特殊的 情况（重载、振动载荷、冲击载荷等）：内燃机、 汽轮机等 ②用于支承刚度要求高的情况：机床 ③用于旋转运动精度高的场合：仪表 ④用于转速特别高的场合：电机
特
点： 有良好的流动性，可形成动压、静压或边膜界润滑膜。
适用场合：不完全液体滑动轴承和完全液体润滑滑动轴承。 选择原则：主要考虑润滑油的粘度。 转速高、压力小时，油的粘度应低一些；反之，粘度应高一些。 高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。
三、固体润滑剂及其选择
◆
特
点：可在滑动表面形成固体膜。
③ 验算轴承的工作能力 1、平均压力p的验算
F p p Bd
F— 径向载荷, N； B— 轴瓦有效宽度,mm； d— 轴颈直径, mm； [p]— 许用压强,Mpa。 目的：防止p过高，油被挤出，产生 “过度磨损”。 2、 pv的验算 ≧ 轴承发热量∝单位面积摩擦功耗fpv ≨ pv↑→摩擦功耗↑→发热量↑→易胶合 F dn Fn pv [ pv ] MPa· m/s
衬的剥离有些相似，但疲劳剥落周边不规则，结合不良造成的 剥离则周边比较光滑。
4
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
有腐蚀性，特别是对铸造铜铅合金中的铅，易受腐蚀而形成点
状的脱落。氧对锡基巴氏合金的腐蚀，会使轴承表面形成一层 由SnO2和SnO混合组成的黑色硬质覆盖层，它能擦伤轴颈表面， 并使轴承间隙变小。此外，硫对含银或含铜的轴承材料的腐蚀， 润滑油中水分对铜铅合金的腐蚀，都应予以注意。
3．根据液体润滑承载机理
液体动力润滑轴承（液体动压轴承）：无外部压力源，油 膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。
液体静压润滑轴承：外部一定压力的流体进入摩擦面，建 立压力油膜。 本章主要讨论液体动压润滑轴承，工程中一般设计成①或②。
三、滑动轴承的特点和应用
1．优点
①轴颈与轴瓦靠面接触，可用于承受载荷特殊的 情况（重载、振动载荷、冲击载荷等）：内燃机、 汽轮机等 ②用于支承刚度要求高的情况：机床 ③用于旋转运动精度高的场合：仪表 ④用于转速特别高的场合：电机
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
机械设计课件-滑动轴承
橡胶 多孔铁 (Fe 95%, Cu 2%,石墨和其 多孔质 它 3%） 金属材 料 多孔青铜
0．34 55（低速，间歇） 21（0.013m/s 4.8(0.51~0.76m/s) 2.1(0.76~1m/s) 27（低速，间歇） 14（0.013m/s 3.4(0.51~0.76m/s) 1.8(0.76~1m/s)
电侵蚀
气蚀
二、轴承材料 对 材 料 性 能 要 求 常 用 轴 承 材 料 良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。 良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。 足够的强度和抗腐蚀的能力。 良好的导热性、工艺性、经济性等。 金属材料 多孔质金属材料 非金属材料 特 点 应 用
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。 多孔铁、多孔质青铜。 酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
150 5 15 280 15 30 12 280 280
00
300 300
3
5
1
3 5
4 5
4 5
用于中速、中等载 荷的轴承，不易受显著 5 冲击。可作为锡锑轴承 合金的代替品。 用于中速、重载及 受变载荷的轴承 。 1 用于中速、中载的 轴承。 用于高速、重载轴 2 承，能承受变载荷冲击。 2 最宜用于润滑充分 的低速重载轴承。
酚醛树脂
非金属 材料
尼龙
14
3
90
碳-石墨
4
13
400
由棉织物、石棉等填料经酚醛树脂粘结而成。 抗咬合性好，强度、抗振性也极好，能耐酸碱， 导热性差，重载时需用水或油充分润滑，易膨胀， 轴承间隙宜取大些。 摩擦系数低，耐磨性好，无噪声。金属瓦上 覆以尼龙薄层，能受中等载荷。加入石墨、二硫 化钼等填料可提高其力学性能、刚性和耐磨性。 加入耐热成分的尼龙可提高工作温度。 有自润滑性及高的导磁性和导电性，耐蚀能 力强，常用于水泵和风动设备中的轴套。 橡胶能隔振、降低噪声、减小动载、补偿误 差。导热性差，需加强冷却，温度高易老化。常 用于有水、泥浆等的工业设备中。 具有成本低、含油量多、耐磨性好、强度高 等特点，应用很广。
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第四篇 轴系零、部件
第十一章 滑动轴承 第十二章 滚动轴承 第十三章 联轴器及离合器 第十四章 轴
B
目 1录
轴系概述
轴 轴承
联轴器
离合器
B
篇2 头
第十一章 滑动轴承
第1节 概述
第2节 滑动轴承的失效形式
第3节 滑动轴承材料
第4节 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算
第5节 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
5. 腐蚀
F w
B
章5头
第三节 滑动轴承材料
一、对滑动轴承材料的要求 二、常用材料
1.强度 2.顺应性
3.嵌藏性。 4.减磨耐磨性
启停过程中为边界摩擦
5.热学性能
1.减摩铸铁---用于低速轻载。
经济性好、减摩耐磨；顺应性差。
2.轴承合金（巴氏合金）---顺应性、
嵌藏性好、减摩耐磨；强度差。
3.铜合金---减摩耐磨、
( dx)dxdz0
3）润滑油流量 Q 0hvdy
代入（2）并积分
得： QVh h3 p
2 12 x
x 整理得：
p
x y
4）雷诺方程 由流量连续
得： QVh h3 p
B
2 12 x
14
节头
一、流体动力润滑的基本方程
p
代入流体剪力与速度关系 v
Vc
b
a
得：
p x
22vy
y
(1)
h0
2）速度分布
0.6 0.182 0.283 0.427 0.655 1.070 2.001 3.036 5.214 12.64
0.8 0.287 0.437 0.647 0.972 1.538 2.754 4.053 6.721 15.37
1.0 0.391 0.589 0.853 1.253 1.929 3.372 4.808 7.772 17.18
O
dxdz
yz pdydz
得：
p x
22vy
y
(1)
2）速度分布
将（1）对y两次积分并代入边界条件
( dy)dxdz y=0,v=V；y=h,v=0得速度分布：
(ppdx)dydz x
y
vV(hh y)y(h 2 y) p x (2) (2
1）x方向力平衡
pdydzdxdz(ppdx)dydz
x
H2=aspdB(t0-ti) W p---比压 V---轴颈表面速度 f---摩擦系数，
f=(p/y)(w/p)+0.55yx
( f )p
t toti
cr(
y
Q
p
)
as
0C
yVBD yV
设润滑油平均温升为t/2， 则平均温度为： tm=ti+ t/2
B / d 1 > 1通常规定tm，校核进油温度：
2.演算轴承的v值
? v=pdn/(601000) <[v]
3.演算轴承的pv值
? pv<[pv]
F d
n
B
节8头
二、止推(推力)滑动轴承的计算
Fa
Fa
Fa Fa
d1
d1
d2
d2
d1 d2
1. 验算轴承的平均压力
p=Fa/A =Fa/[Zp(d22-d12)/4]<[p]?
2.验算轴承的v值
v=pdn/(601000) <[v]?
2.油膜承载能力
B
ja
F
f
(
z
)
[pco jsj ()r]j ddz
j
a
j
F
wdB
y2
C
p
有限宽轴承载荷系数Cp
c
B/d
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.85 0.9 0.95
承载系数
0.4 0.0893 0.141 0.216 0.339 0.573 1.079 1.775 3.195 8.393
B
条20 头
3.最小油膜厚度
hmin=d-e=ry(1-c) >[h]=s(Rz1+Rz2) Rz1，Rz2---轴承与轴颈表面粗糙度 hmin
一 般 轴 承
重 要 轴 承
R Z 1 3 .2
R Z 2 6 .3
R Z 1 0 .8
R Z 2 1 .6
1 .6
3 .2
0 .2
0 .4
s----安全系数，s2
例题
小结
思考题
B
篇3头
第一节 概述
一．轴承分类
二．滑动轴承特点及应用
1. 按摩擦性质分 1) 滑动轴承
a.动压轴承
b.静压轴承 c.非液体摩擦轴承 2) 滚动轴承
1. 适合工作转速特高的转子的支承。
（n滚动轴承寿命；滑动轴承膜厚）
2. 要求支承特精确的场合（零件少）
3. 特重型的场合（滚动轴承单件生产成本高） 4. 承受巨大冲击和振动的场合(低副、油膜）
B
章12 头
思考题
1.在什么情况下选用滑动轴承？ 2.对滑动轴承材料有哪些要求？常用材料有哪些种类？
3.什么叫条件性计算？非液体摩擦滑动轴承的失效形式有哪些？ 怎样设计计算？限制p、pv、v值的目的分别是什么？
4.液体摩擦滑动轴承为什么也要进行非液体摩擦的条件性计算？ 5.液体摩擦滑动轴承在启动过程中，轴心轨迹是如何变化的？
一、选择轴承宽径比
1.取B/d=1
2.轴承宽度
B=(B/d)d=10.2=0.2(m)
2.轴承工作压力 p=F/dB =100000/(0.20.2)=2.5(Mpa)
3.pv值 pv=2.55.23=13.1 (Mpa m/s)
4.选材：ZcuSn10P1 [p]=15Mpa， pV=15Mpa m/s， [V]=10m/s 满足要求
3.相对间隙y=d/r
4.偏心距e
hmin
5.偏心率c=e/d
6.油膜厚度 h=d(1+ccosj) 7.最小油膜厚度
hmin=d-e =d(1-c)
F
w
ja
e
j
O
O1
R
r
h
B
17
四、流体润滑径向滑动轴承性能计算
1.压力分布 2.油膜承载能力 3.最小油膜厚度 4.轴承热平衡
B
节18 头
1.压力分布
整理得雷诺方程：
px6h3V(hh0)
将（1）对y两次积分并代入边界条件 y=0,v=V；y=h,v=0得速度分布：
vV(hh y)y(h 2 y) p x (2)
2.形成流体动力润滑的条件
(a,b)区间h>h0p
3）润滑油流量 Q 0hvdy
(b,c)区间h<h0p 1)相对运动的表面必须形成收敛油楔。
6.形成液体动压润滑的基本条件是什么？
7.标出图示液体动压润滑轴承的轴颈转向n、 偏心距e、偏位角ja、最小膜厚hmin、最 大膜厚hmax、压力分布示意图。
8.在下图中哪些可能形成流体动力润滑？
B
章13 头
一、流体动力润滑的基本方程
1.雷诺方程
代入流体剪力与速度关系 v
A x
dz dy
B
Vdx
静压润滑
F
油 膜
P
厚
度
节流器
油腔 油泵 油箱
B
28
滚动轴承
B
29
推力轴承
Fa
d1 d2
B
30
曲轴 A
曲轴
曲轴中间须用滑动轴承 例内燃机
B
31
圆锥滚子轴承
Fr Fa
B
32
轴部件的构成
轴承
轴承
轴
键
齿轮 套筒 键
联轴器
B
33
B
34
导热性能好；嵌藏性差。
4. 多孔合金---含油轴承。
导热性能好，热膨胀系数小。 5.非金属材料---塑料、尼龙等。 6.经济性
F
B
章6头
第四节 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 一、径向滑动轴承的计算 二、止推(推力)滑动轴承的计算
B
章7头
一、径向滑动轴承的计算
1.验算轴承的平均压力
? p=F/dB <[p]
1)雷诺方程的极坐标形式
p x6 h3V(hh0)
用极坐标表示：
hmin
将x=rj 、h=d(1+ccosj)代
入雷诺方程，用导数代替
偏导
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d djp6yw2c((1ccj oc scojo)sj30 s)
2)压力 p dp j
3)压力分布曲线
B
F
w
e
j
O
O1
r h
油槽不应开 在承载区
条19 头
? x ( d / B ) 1 . 51 ti=tm- t/2=35~400C
B
22
条头
Q/(yVBD)
耗油量系数
c
B
23
整体式径向滑动轴承
油孔
轴套 轴承座
B
24
剖分式径向轴承
轴承盖
双头螺柱
轴承座
剖分轴瓦
B
25
动压滑动轴承
F
w
B
26
流体摩擦和非液体摩擦轴承
F
F
w 液体摩擦
w
非液体摩擦
B
27
d=(d2+d1)/2
d1 d2
3.验算轴承的pv值
pv<[pv]?
B
节9头
第五节 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
第十一章 滑动轴承 第十二章 滚动轴承 第十三章 联轴器及离合器 第十四章 轴
B
目 1录
轴系概述
轴 轴承
联轴器
离合器
B
篇2 头
第十一章 滑动轴承
第1节 概述
第2节 滑动轴承的失效形式
第3节 滑动轴承材料
第4节 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算
第5节 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
5. 腐蚀
F w
B
章5头
第三节 滑动轴承材料
一、对滑动轴承材料的要求 二、常用材料
1.强度 2.顺应性
3.嵌藏性。 4.减磨耐磨性
启停过程中为边界摩擦
5.热学性能
1.减摩铸铁---用于低速轻载。
经济性好、减摩耐磨；顺应性差。
2.轴承合金（巴氏合金）---顺应性、
嵌藏性好、减摩耐磨；强度差。
3.铜合金---减摩耐磨、
( dx)dxdz0
3）润滑油流量 Q 0hvdy
代入（2）并积分
得： QVh h3 p
2 12 x
x 整理得：
p
x y
4）雷诺方程 由流量连续
得： QVh h3 p
B
2 12 x
14
节头
一、流体动力润滑的基本方程
p
代入流体剪力与速度关系 v
Vc
b
a
得：
p x
22vy
y
(1)
h0
2）速度分布
0.6 0.182 0.283 0.427 0.655 1.070 2.001 3.036 5.214 12.64
0.8 0.287 0.437 0.647 0.972 1.538 2.754 4.053 6.721 15.37
1.0 0.391 0.589 0.853 1.253 1.929 3.372 4.808 7.772 17.18
O
dxdz
yz pdydz
得：
p x
22vy
y
(1)
2）速度分布
将（1）对y两次积分并代入边界条件
( dy)dxdz y=0,v=V；y=h,v=0得速度分布：
(ppdx)dydz x
y
vV(hh y)y(h 2 y) p x (2) (2
1）x方向力平衡
pdydzdxdz(ppdx)dydz
x
H2=aspdB(t0-ti) W p---比压 V---轴颈表面速度 f---摩擦系数，
f=(p/y)(w/p)+0.55yx
( f )p
t toti
cr(
y
Q
p
)
as
0C
yVBD yV
设润滑油平均温升为t/2， 则平均温度为： tm=ti+ t/2
B / d 1 > 1通常规定tm，校核进油温度：
2.演算轴承的v值
? v=pdn/(601000) <[v]
3.演算轴承的pv值
? pv<[pv]
F d
n
B
节8头
二、止推(推力)滑动轴承的计算
Fa
Fa
Fa Fa
d1
d1
d2
d2
d1 d2
1. 验算轴承的平均压力
p=Fa/A =Fa/[Zp(d22-d12)/4]<[p]?
2.验算轴承的v值
v=pdn/(601000) <[v]?
2.油膜承载能力
B
ja
F
f
(
z
)
[pco jsj ()r]j ddz
j
a
j
F
wdB
y2
C
p
有限宽轴承载荷系数Cp
c
B/d
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.85 0.9 0.95
承载系数
0.4 0.0893 0.141 0.216 0.339 0.573 1.079 1.775 3.195 8.393
B
条20 头
3.最小油膜厚度
hmin=d-e=ry(1-c) >[h]=s(Rz1+Rz2) Rz1，Rz2---轴承与轴颈表面粗糙度 hmin
一 般 轴 承
重 要 轴 承
R Z 1 3 .2
R Z 2 6 .3
R Z 1 0 .8
R Z 2 1 .6
1 .6
3 .2
0 .2
0 .4
s----安全系数，s2
例题
小结
思考题
B
篇3头
第一节 概述
一．轴承分类
二．滑动轴承特点及应用
1. 按摩擦性质分 1) 滑动轴承
a.动压轴承
b.静压轴承 c.非液体摩擦轴承 2) 滚动轴承
1. 适合工作转速特高的转子的支承。
（n滚动轴承寿命；滑动轴承膜厚）
2. 要求支承特精确的场合（零件少）
3. 特重型的场合（滚动轴承单件生产成本高） 4. 承受巨大冲击和振动的场合(低副、油膜）
B
章12 头
思考题
1.在什么情况下选用滑动轴承？ 2.对滑动轴承材料有哪些要求？常用材料有哪些种类？
3.什么叫条件性计算？非液体摩擦滑动轴承的失效形式有哪些？ 怎样设计计算？限制p、pv、v值的目的分别是什么？
4.液体摩擦滑动轴承为什么也要进行非液体摩擦的条件性计算？ 5.液体摩擦滑动轴承在启动过程中，轴心轨迹是如何变化的？
一、选择轴承宽径比
1.取B/d=1
2.轴承宽度
B=(B/d)d=10.2=0.2(m)
2.轴承工作压力 p=F/dB =100000/(0.20.2)=2.5(Mpa)
3.pv值 pv=2.55.23=13.1 (Mpa m/s)
4.选材：ZcuSn10P1 [p]=15Mpa， pV=15Mpa m/s， [V]=10m/s 满足要求
3.相对间隙y=d/r
4.偏心距e
hmin
5.偏心率c=e/d
6.油膜厚度 h=d(1+ccosj) 7.最小油膜厚度
hmin=d-e =d(1-c)
F
w
ja
e
j
O
O1
R
r
h
B
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四、流体润滑径向滑动轴承性能计算
1.压力分布 2.油膜承载能力 3.最小油膜厚度 4.轴承热平衡
B
节18 头
1.压力分布
整理得雷诺方程：
px6h3V(hh0)
将（1）对y两次积分并代入边界条件 y=0,v=V；y=h,v=0得速度分布：
vV(hh y)y(h 2 y) p x (2)
2.形成流体动力润滑的条件
(a,b)区间h>h0p
3）润滑油流量 Q 0hvdy
(b,c)区间h<h0p 1)相对运动的表面必须形成收敛油楔。
6.形成液体动压润滑的基本条件是什么？
7.标出图示液体动压润滑轴承的轴颈转向n、 偏心距e、偏位角ja、最小膜厚hmin、最 大膜厚hmax、压力分布示意图。
8.在下图中哪些可能形成流体动力润滑？
B
章13 头
一、流体动力润滑的基本方程
1.雷诺方程
代入流体剪力与速度关系 v
A x
dz dy
B
Vdx
静压润滑
F
油 膜
P
厚
度
节流器
油腔 油泵 油箱
B
28
滚动轴承
B
29
推力轴承
Fa
d1 d2
B
30
曲轴 A
曲轴
曲轴中间须用滑动轴承 例内燃机
B
31
圆锥滚子轴承
Fr Fa
B
32
轴部件的构成
轴承
轴承
轴
键
齿轮 套筒 键
联轴器
B
33
B
34
导热性能好；嵌藏性差。
4. 多孔合金---含油轴承。
导热性能好，热膨胀系数小。 5.非金属材料---塑料、尼龙等。 6.经济性
F
B
章6头
第四节 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 一、径向滑动轴承的计算 二、止推(推力)滑动轴承的计算
B
章7头
一、径向滑动轴承的计算
1.验算轴承的平均压力
? p=F/dB <[p]
1)雷诺方程的极坐标形式
p x6 h3V(hh0)
用极坐标表示：
hmin
将x=rj 、h=d(1+ccosj)代
入雷诺方程，用导数代替
偏导
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d djp6yw2c((1ccj oc scojo)sj30 s)
2)压力 p dp j
3)压力分布曲线
B
F
w
e
j
O
O1
r h
油槽不应开 在承载区
条19 头
? x ( d / B ) 1 . 51 ti=tm- t/2=35~400C
B
22
条头
Q/(yVBD)
耗油量系数
c
B
23
整体式径向滑动轴承
油孔
轴套 轴承座
B
24
剖分式径向轴承
轴承盖
双头螺柱
轴承座
剖分轴瓦
B
25
动压滑动轴承
F
w
B
26
流体摩擦和非液体摩擦轴承
F
F
w 液体摩擦
w
非液体摩擦
B
27
d=(d2+d1)/2
d1 d2
3.验算轴承的pv值
pv<[pv]?
B
节9头
第五节 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算