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
第十三章 滑动轴承
2、磨料磨损
定义及机理：
从外部进入摩擦面间的游离硬颗粒或金属表 面较硬的微峰在较软材料的表面上犁刨出很 多沟纹，使金属表面材料脱落，脱落下来的 部分金属粉末又成为新的游离颗粒，这样的 微切削过程就叫磨料磨损。
影响磨损的因素：
材料的硬度和磨粒的尺寸与硬度。
（一般情况下，材料的硬度越高，耐磨性越好；金属 的磨损量随磨粒平均尺寸的增加而增大，随磨粒硬 度的增高而加大。）
4、腐蚀磨损
摩擦副受到空气中的酸或润滑油、燃油 中残存的少量无机酸（如硫酸）及水份 的化学作用或电化学作用，在相对运动 中造成表面材料的损失叫做腐蚀磨损。
三、润滑剂
润滑剂的作用：
在相对运动的表面间加入润滑剂，可以 降低摩擦，减少磨损，提高效率，延长 机体寿命，同时还有冷却、防腐、密封 等作用。
粘温特性与粘压特性
影响润滑油粘度的主要因素是温度 和压力，其中温度的影响最显著；
一般温度越高，粘度越小；压力增 大，粘度增大(5000kPa)。
2 油性：
润滑油在金属表面上的吸附能力。油 性好的润滑油，其油膜吸附力大且不 易破。 3 极压性能： 润滑油中的活性分子与摩擦表面形成 抗磨损和耐高压的化学反应膜称为极 压性能。
根据摩擦表面间存在润滑剂的情况，摩擦 又分为： 干摩擦； 边界摩擦； 液体摩擦； 混
干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属 接触时的摩擦。此时，摩擦系数最大，f>0.3，伴 随有大量的摩擦功损耗和严重的磨损，在滑动轴承 中表现为强烈的升温，甚至把轴瓦烧毁。所以在滑 动轴承中不允许出现干摩擦。
3、固体润滑剂
常用固体润滑剂：
无机化合物、有机化合物、金属以及金属 化合物等。如石磨、二硫化钼、聚四氟乙 烯、酚醛树脂等。
滑动轴承
机械设计
第十章 滑动轴承 第九章
31
四、承载能力和索氏数S0
β— 轴承包角，轴瓦连续包围轴颈所对应的角度。(P221)
φ— 从 OO 起至任意 膜厚处的油膜角。
α1+α2— 承载油膜角
φ1— 油膜起始角 φ2— 油膜终止角 p=pmax处：h=h0，φ=φ0
机械设计
第十章 滑动轴承 第九章
32
（P222 式10-19）
流出 流入
Δt— 油温升 Δt = t2－t1
1 1 t m (t 1 t 2 ) t 1 t 75C 平均温度： 2 2
33
积分一次得任意φ处的油膜压力pφ：
p dp
1
6
2
1
(cos cos0 ) d 3 (1 cos )
在φ1至φ2区间内，沿外载荷方向单位宽度的油膜力为：
F1 p cos[180 ( )]rd
1 2
对有限宽轴承，若不计端泄，油膜承载力F为：
p 0 x
，油压为增函数；
可见，对收敛形油楔，油楔内各处油压大
于入口、出口处油压→正压力→承载。
e e
e e
e e
h>h0 p>0 x
p x =0
h<h0 p x <0
p 静止件 x =0 p=0
e e
机械设计 ※若二板平行：
p x
第十章 滑动轴承 第九章
26
任何截面处h=h0， =0 ，不能产生高于出口、入口处的 油压→不能承载。 v
8
2、推力轴承（方法同径向轴承）（自学） 结构：空心、实心、单环、多环
实心式：
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）
精品课件-滑动轴承
工程中常用运动粘度，单位是：St(斯)或 cSt(厘斯)，量
纲为(m2/s)；
润滑油的牌号于运动粘度有一定的对应关系，如：牌号为LAN10的油在40℃时的运动粘度大约为10 cSt。（具体说明）
◆ 选择原则： （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）散热差，工作温度高——粘度较高的润滑油 （4）粗糙或未经跑合的表面——粘度较高的润滑油 2、润滑脂
(7)良好的工艺性和导热性，并应具有抗腐蚀性能。
常 金属材料
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。
用 轴
多孔质金属材料
多孔铁、多孔质青铜。
承 材
非金 属材料
酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
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：
◆ 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。
及轴颈直径
，用下式验算：
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
2.验算轴承的pv值 pv值越高，轴承温升越高，越容易引起边界油膜的破裂，
按下式验算：
式中 n---轴的转速，r/min [pv]—轴瓦材料的许用值，其值见表15-1和表15-2.
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。
类型 特点 应用
轴承合金
锡基轴承合金 铅基轴承合金
嵌入性和摩擦顺应性 最好 ，易于轴颈磨合， 但强度低，价格较贵。
重载、中高速场合。
类型 特点 应用
铜合金
锡青铜 铅青铜 铝青铜
滑动轴承
液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算
二、径向滑动轴承形成流体动力润滑时的状态
F
△
液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算3
F
F
a
o1 o
D d
o1 o o
o1
h m in
e
初 始
◆
◆ ◆
状
态
稳定工作状态
演示
轴承的孔径D和轴颈的直径d名义尺寸相等；直径间隙Δ是公差形成的。
轴颈上作用的液体压力与F相平衡，在与F垂直的方向，合力为零。 轴颈最终的平衡位置可用φa和偏心距e来表示。
◆ 轴承工作能力取决于hlim，它与η、ω、Δ和F等有关，应保证hlim≥[h]。
液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算
三、径向滑动轴承的几何关系和承载量系数 最小油膜厚度：hmin= δ－e ＝ rψ(1-χ) 其中： 相对间隙，ψ ＝ δ / r ＝ Δ / d ψ—
液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算4
径向滑动轴承的典型结构2
轴承盖
下轴瓦
轴承座
对开式轴承(剖分轴套)
对开式轴承(整体轴套)
特
点：结构复杂、可以调整磨损而造成的 间隙、安装方便。
(虚拟演示)
应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
滑动轴承的典型结构
三、止推滑动轴承的结构
F F
a a
径向滑动轴承的典型结构3
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：
润滑脂牌号表
滑动轴承润滑剂的选择
二、润滑油及其选择
◆ ◆ ◆
滑动轴承润滑剂的选择2
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。
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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16.6.2径向滑动轴承中动压润滑状 态的形成
图16-24 径向滑动轴承动压油膜的形成
16.6.3动压润滑径向滑动轴承的几何关系
图16-25 径向轴承的几何关系
图16-26
不同宽径比时沿轴承周向和轴向的压力分布
16.7.1 流体静压润滑轴承（简称静压轴承）
图16-27 液体静压径向轴承的工作原理
第16章 滑动轴承
16.1 机械中的摩擦，磨损与润 滑
• 16.1.1 摩擦与摩擦状态
a)干摩擦
b)边界摩擦
c)流体摩擦
d)混合摩擦
*16.1.2 机械中的磨损
图16-2 机械零件的磨损曲线
16.3 滑动轴承的结构型式与润滑方法
• 16.3.1 .径向滑动轴承的结构
图16-3 整体式径向滑动轴承
图16-10
卷制轴套
图16-11 对开式厚壁轴瓦
图16-12 对开式薄壁轴瓦
2．轴瓦的定位
图16-13 销钉定位
图16-14 止动螺钉定位
3. 油孔与油沟
图16-15 单轴向油槽开在最大油膜厚度位置
图16-16
双轴向油槽开在轴承剖分面上
图16-17 周向油槽对轴承承载能力的影响
图 16-18
不完全液体润滑轴承常用油槽形式
16.3.4. 润滑方式
a )针阀式油杯 b）油芯油杯 图16-19 滴油润滑
图16-20 油环润滑
图16-21 旋盖式油脂杯
16.5.2.推力滑动轴承的设计计算
图16-22 推力轴承 a)、b)单环推力轴承
c)多环推力轴承
16.6.1液体动压润滑的基本方程
图16-23 动压润滑原理示意
图16-4 剖分式径向滑动轴承
图16-5 间隙可调式滑动轴承 图16-6 自动调心式径向滑动轴承 1.轴瓦 2.轴 3，5螺母 4.轴承座
图16-7 多油楔式滑动轴承 a)椭圆轴承 b)三油楔轴承 c)四油楔轴承 d)三可倾瓦轴承
16.3. 2 推力滑动轴承的结构
16.3.3轴瓦结构
图16-9 整体轴套