非液体润滑滑动轴承的设计计算

(二)常用轴承材料
轴承合金
铜合金 铝基轴承合金 铸铁 多孔质金属材料 工程塑料
滑 动 轴 承 材 料
金属材料
非金属材料
碳—石墨 橡胶
木材
1) 轴承合金（白合金、巴氏合金）
是锡、铅、锑、铜等金属的合金， 锡或铅为基体。
优点： f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀 性好、容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、重载 的轴承。
第15章 本章教学内容
滑动轴承
§15-1 滑动轴承的润滑状态 §15-2 滑动轴承的结构型式
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
§15-4 润滑剂和润滑装置 §15-5 非液体润滑滑动轴承的设计计算 §15-6 动压润滑的基本原理 §15-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 §15-8 其它形式滑动轴承简介
二、润滑油及其选择
润滑油的特性： 1）温度 t ↑ → η ↓ η 0.08
L-TSA32 L-TSA32
L-TSA32 L-TSA32
2）压力p ↑ → η ↑
但P
0.07 0.06
0.05
10MPa 时可忽略。
变化很小
选用原则： MPa 0.04 1) 载荷大、转速低的轴承， 0.03 宜选用粘度大的油； 0.02 2) 载荷小、转速高的轴承， 0.01 宜选用粘度小的油；
缺点：价格贵、机械强度较差； 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。 工作温度：t<120℃ 由于巴式合金熔点低
2）铜合金 优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性都优于 轴承合金。工作温度高达250℃。 缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸 铁轴瓦上。 锡青铜 →中速重载 铅青铜 铝青铜 3）含油轴承 →中速中载
2) 剖分式向心滑动轴承 将轴承座或轴瓦分离 螺纹孔 联接螺栓 榫口
制造，两部分用联接
螺栓。 特点：结构复杂，可
以调整因磨损而造成
的间隙，安装方便。
轴承盖 剖分轴瓦
轴承座 应用场合： 低速、轻载或间歇性工作的机器。
二、 推力滑动轴承
作用：用来承受轴向载荷 结构形式：
F
1
F
1
2 2 2
F
1
2
F
1
空心式---轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心 式要好。 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。 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。
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
故障原因 比率／％ 故障原因 不干净 38.3 腐 蚀 润滑油不足 11.1 制造精度低 安装误差 15.9 气 蚀 对中不良 8.1 其 它 超 载 6.0
比率／％
5.6
5.5
2.8
6.7
二、滑动轴承的材料
(一)轴承材料性能的要求 1) 减摩性----材料副具有较低的摩擦系数。 2) 耐磨性----材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 3) 抗胶合----材料的耐热性与抗粘附性。 4) 摩擦顺应性--材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表 面初始配合不良的能力。 5) 嵌入性--材料容纳硬质颗粒嵌入，减轻轴承滑动表面发生 刮伤或磨粒磨损的性能。 6) 磨合性--轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻 合的表面形状和粗糙度的能力。 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。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在 一起，性能上取长补短。
→低速重载
用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组织， 可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。
工程塑料：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、 耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 橡胶轴承：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳，可 用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机 等有泥沙的场合。
木材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。
结构特点：在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在 止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般 为6-12。 固定式 类型 可倾式 ---倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。 ---倾角固定，顶部预留平台，
F
F 绕此边线自行 倾斜
§15-3
轴瓦失效实例：
轴瓦及轴承衬材料
轴瓦磨损
表面划伤
疲劳点蚀
4.承受巨大冲击和振动载荷的轴承，如破碎机； 5.根据装配要求必须做成剖分式的轴承，如曲轴轴承； 6.在特殊条件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承， 如舰艇螺旋桨推进器的轴承；
§15-2 一、向心滑动轴承
滑动轴承的结构型式
1) 整体式向心滑动轴承
组成：轴承座、轴套或轴瓦等。
油杯孔 轴承座 轴承
特点： 1) 结构简单，成本低廉。 2) 因磨损而造成的间隙无法调整。 3) 只能从沿轴向装入或拆。 应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
选择原则：
１．当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种； 反之，选择针入度大一些的品种。 ２．所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约20～
30℃，以免工作时润滑脂过多地流失。
３．在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基
或铝基润滑脂。在温度较高处应选用钠基或复合钙基
润滑脂。
表12-4 滑动轴承润滑脂的选择
表12-1
常用轴瓦及轴承衬材料的性能
续表12-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
§15-4 一、概述
润滑剂和润滑装置
作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 液体润滑剂----润滑油 分类
半固体润滑剂----润滑脂
固体润滑剂
二、润滑脂及其选择
特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 适用场合：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及 作摆动运动的轴承中。
§15-1
轴承的分类： 按摩擦 性质分
摩擦状态
轴承的功用：用来支承轴及轴上零件。 滚动轴承 优点多，应用广 用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合。
滑动轴承
滑动轴承的应用领域： 1.工作转速特高的轴承，汽轮发电机； 2.要求对轴的支承位置特别精确的轴承，如精密磨床；
3.特重型的轴承，如水轮发ห้องสมุดไป่ตู้机；
3) 高温时，粘度应高一些； 低温时，粘度可低一些。
30 40 50 60 70 80 90 ℃
表12-5 滑动轴承润滑油的选择 轴径圆周速度 m/s
<0.1 0.1~0.3 0.3~2.5 2.5~5 5~9.0 >9.0