第17章滑动轴承

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滑动轴承资料PPT课件

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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)青铜 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
τ
边当界y=条h时件,u当=0y=0时C,1=u=21-ηvddxphC2+=hv-v
Bp y
z
x p+dp τ+dτ
代入得
1 u= 2η
dp dx(y2- Nhomakorabeahy) +
y-h v
h
任意截面内的流量
依据流体的连续性原理,通过 不同截面的流量是相等的
qx 0 hud y11 2d dp xh3h2v
该处速度呈三角形分布,间隙厚度为h0
取微单元进行受力分析:
pdydz+(τ+dτ)dxdz-(p+dp)dydz –τdxdz=0
整理后得
dp = dτ 任意一点的油膜压力p沿x方向的变化率, dx d y 与该点y向的速度梯度的导数有关。
又有
du τ=η dy

dp dx

d2u d y2
A
对y积分得
1 u=

dp dx
y2+C1y+C2
vF
vc b
va
设计:潘存云
h2 h0
h1
c b a
形成动压油膜的必要条件: 1.两工件之间的间隙必须有楔形间隙; 2.两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体;

滑动轴承

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。

第十七章滑动轴承

第十七章滑动轴承

液体摩擦滑动轴承简介
二、动压轴承 ◆原理:依靠摩擦副的相对运动和油的粘性,将润滑油带入 轴承的楔形间隙中,自动形成承载油膜。 ◆形成动压油膜的条件:
1)摩擦副表面之间必须构成楔形间隙。 2)摩擦副表面之间必须有一定的相对运动速度,其方向应 带动油从大口进,小口出。 3)润滑油粘度要适当,供油量要充足。
◆ 特点:可在滑动表面形成固体膜。 ◆ 适用场合:有特殊要求的场合,如要求环境清洁处、真 空中或高温中。 ◆ 常用类型:二硫化钼,碳―石墨,聚四氟乙烯等。
◆ 使用方法:涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面;制成复合材料, 依靠材料自身的润滑性能形成润滑膜。
滑动轴承的润滑
二、润滑方式与润滑装置 (一)油润滑 1.间歇式润滑
F p [ p] dB
[p]—材料的许用压强,MPa。 v—轴颈圆周速度,m/s; [pv]—材料的pv许用值, MPa· m/s
v [v ]
[p]、[v]、[ pv ]的选择
[v]—材料的许用滑动速度
非液体摩擦滑动轴承的计算
三、推力滑动轴承的校核计算 1.校核轴承压强
Fa p [ p] 2 2 kz (d 2 d1 ) 4
◆碳—石墨:由不同量和石墨构成的人造材料,石墨量越多 材料越软,摩擦因数越小。还可以在其中加入金属、聚四氟乙烯 和二硫化钼等。是电动机电刷的常用材料。
常用轴承材料的性能
第三节 非液体摩擦滑动轴承的计算
一、失效形式和设计准则
非液体摩擦:指轴承处于边界摩擦或混合摩擦状态。 ◆ 失效形式:边界油膜破裂,导致磨损和胶合。 ◆ 设计准则:保证边界膜不破裂。 因边界膜强度与压强、温度、轴承材料、轴颈和轴承表面粗 糙度、润滑油供给等有关,目前尚无精确的计算方法,但一般可 作条件性计算。 (1)限制轴承压强 p ≤[p], p 过 大,润滑油膜不易形成和保持。 (2)限制摩擦发热pv≤[pv],fpv是 摩擦力,限制pv即间接限制摩擦发热。 (3)限制滑动速度v≤[v] ,即使p、 pv合格,但v过大仍会使磨损过快。 非液体摩擦

机械设计课件 第17章滑动轴承1

机械设计课件 第17章滑动轴承1
Fn pv [ pv ] 20000 B
MPa
3) 限制滑动速度v
v
dn
60 1000
[v ]
轴承材料的最高许用〔p〕、〔v〕、〔pv〕 值见表17.1、17.2。常用机器径向轴承的 〔p〕、〔v〕,〔pv〕见表17.4。
17.7.2
推力轴承
结构如图17.12所示。用来承受轴向载荷。
润滑方式的选择:根据系数k选定。k
pv
3
p F /(dB) k 2 -用润滑脂,油杯润滑;
k=2~16-针阀式注油油杯润滑; k=16~32-油环或飞溅润滑; k>32-压力循环润滑。
17.7 滑动轴承的条件性计算
对于工作要求不高、v较低,载荷不大,难以 维护等条件下工作的轴承,往往设计成非流体摩
17.2.3 自动调心轴承 轴瓦可自动调位 适应轴颈在轴弯曲 时所产生的倾斜。

17.3 滑动轴承的材料
轴承材料:轴瓦和轴承衬的材料。
选用何种材料,取决于失效形式。
主要失效形式是轴瓦磨损、疲劳损坏及轴承 衬脱落。 17.3.1 对轴承材料的要求
1)强度、塑性、顺应性和嵌藏性;2)磨合性、 耐磨性、减摩性好;3)耐腐蚀;4)润滑性能 和热化学性;5)工艺性;6)经济性。
17.6.1
油润滑
间歇供油:用油壶或油杯供油,见图17.9。 连续:供油比较可靠,连续供油方法见图 17.10。
17.6.2 脂润滑 润滑脂只能间歇供油。润滑杯(黄油杯) 是应用最广的脂润滑装置。也常用黄油枪向轴 承补充润滑脂。
17.6.2 脂润滑
润滑杯(黄油杯)是应用最广的脂润滑装置。也
常用黄油枪向轴承补充润滑脂。
(17.6)
17.7.2

机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文

机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文
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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
观看动画
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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
第21页/共54页
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。

邱宣怀《机械设计》(第4版)(章节题库 滑动轴承)【圣才出品】

邱宣怀《机械设计》(第4版)(章节题库 滑动轴承)【圣才出品】

第17章 滑动轴承一、选择题1.设计动压径向滑动轴承时,若发现最小油膜厚度hmin不够大,在下列改进措施中,最有效的是()。

A.减小轴承的宽径比B/dB.增大相对间隙ψC.增大供油量【答案】B2.下列各种机械中,()只采用滑动轴承。

A.大型水轮发电机主轴B.电动机转子C.中小型减速器齿轮轴D.铁路客车车辆车轮支承【答案】A4.一径向滑动轴承,公称直径d=80 mm,相对间隙ψ=0.001,宽度B=80 mm,工作载荷为Fr=2×104 N,轴颈转速n=960 r/min。

今查得其在液体摩擦状态下工作的耗油量系数Co=0.12,则它的润滑油流量为()m3/s。

A.0.151×10-5B.0.31×10-5D.1.246×10-7【答案】B二、填空题1.机械零件的磨损过程分三个阶段:______阶段、______阶段和______阶段。

【答案】跑合;稳定;磨损2.滑动轴承使用轴瓦的目的是______、降低成本及______。

【答案】节约贵重金属;维修方便3.影响润滑油粘度的主要因素有______和______。

【答案】温度;压力4.两摩擦面之间的典型摩擦状态有______状态、______状态、______状态和______状态。

不完全液体摩擦滑动轴承一般工作在______状态和______状态,液体动压滑动轴承工作在______状态,滑动轴承不允许出现______状态。

【答案】干摩擦;边界摩擦;混合摩擦;液体摩擦;边界摩擦;混合摩擦;液体摩擦;干摩擦5.不完全液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是______和______。

防止滑动轴承发生胶【答案】磨损;胶合;维护边界膜不被破坏6.对不完全液体摩擦滑动轴承工作能力的验算项目为______、______及______。

【答案】7.设计不完全液体摩擦滑动轴承时,验算P≤[P]是为了防止______;验算pv≤[pv]是为了防止______。

邱宣怀《机械设计》(第4版)(名校考研真题 滑动轴承)【圣才出品】

邱宣怀《机械设计》(第4版)(名校考研真题 滑动轴承)【圣才出品】

第17章 滑动轴承一、选择题1.下列叙述错误的是()。

[西安交通大学2007研]A.滑动轴承的摩擦阻力一定比滚动轴承大B.一般来讲,与滚动轴承相比滑动轴承径向尺寸小C.一般来讲,与滚动轴承相比滑动轴承运转平稳,噪声低D.滑动轴承可以用在转速很高的情况下【答案】A【解析】滑动轴承与滚动轴承相比。

优点:与滚动轴承同等体积的载荷能力要大很多;振动和噪音小,使用于精密度要求高,又不允许有振动的场合;对金属异物造成的影响较小,不易产生早起损坏。

缺点:摩擦系数大,功率消耗;不适于大批量生产,互换性不好,不便于安装、拆卸和维修。

内部间隙大,加工精度不高。

传动效率低,发热量大,润滑维护不方便,耗费润滑剂。

载荷、转速和工作温度适应范围窄,工况条件的少量变化,对轴承的性能影响较大。

不能同时承受径向和轴向载荷。

2.下列各种机械设备中,()只采用滑动轴承。

[国防科技大学2002研]A.大型水轮发电机主轴B.中小型减速器齿轮轴C.发电机转子D.铁路机车车辆行走部分【答案】A【解析】滑动轴承常用在工作转速高、特大冲击与振动、径向空间尺寸受到限制或必须剖分安装、以及需在水或腐蚀性介质中工作的场合。

3.一滑动轴承公称直径d=80mm ,相对间隙,已知该轴承在液体摩擦状0.002ϕ=态下工作,偏心率x=0.48,则最小油膜厚度( )。

[中南大学2005研]min h =A .84μm B .42μm C .76μm D .38μm【答案】B【解析】最小油膜厚度。

3min (1)=40100.0021-0.48μm=42μm h r x ϕ=-⨯⨯⨯()4.在滑动轴承设计中,如果轴承宽度较大,宜采用______结构。

[北京理工大学2006研]A .整体式B .部分式C .自位式D .多楔式【答案】C5.在设计液体动压径向滑动轴承时,如相对间隙ψ、轴颈转速n ,润滑油黏度η和轴承的宽径比B/d ,均已取定时,在保证得到动压润滑的情况下,偏心率ε越大时,则______。

第17章 滑动轴承(高等教学)

第17章  滑动轴承(高等教学)

2. 多孔质金属材料 有铁基粉末冶金和铜基粉末冶金。将金属粉碎和石墨按一定比例混合, 放在模子中压铸,然后烧,石墨被烧掉,留下间隙形成多孔结构。使用前 浸放在润滑油中,并给润滑油一定的压力,使油渗透进去,工作时产生润 滑。
3. 非金属材料 塑料、橡胶、梗木
讲课材料
8
17.4 轴瓦的结构 供油—油孔 输油—油沟(注意开设的位置) 储油和稳定供油—油室
也可通过测试来确定油的粘度:在同一机器和相同的工作 条件下,对不同粘度油进行试验,功耗小而温升又较低的润滑 油,其粘度较为相宜
讲课材料
17
17.6 润滑方法
讲课材料
18
讲课材料
19
17.7 滑动轴承的条件性计算 失效形式:
1、磨损 2、胶合
导致轴承配合间隙加大,影响轴的旋转精度,甚 至使轴承不能正常工作。
高速重载且润滑不良时,摩擦加剧,发热多,使 轴承上较软的金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。
设计准则:条件性计算
讲课材料
20
17.7.1 径向轴承
B
F
许用压强查
1、限制轴承的压强 p :
表17.4
d
目的 — 防止轴瓦过度磨损。
平均压强: p F [ p] dB
轴颈表面线 2摩、擦限系制速数轴度承的 pv 值 :
讲课材料
1
滑动轴承设计的内容(非标准件):
1、轴承的型式和结构 2、轴瓦的结构和材料 3、结构参数(由强度、刚度决定) 4、选择润滑剂和润滑方法 5、轴承的工作能力计算(温度、压力分布、轴承的间隙)
讲课材料
2
17.1 概述
滑动轴承的主要特点:
● 工作平稳,无噪声; ● 运转精度高; ● 形成液体润滑时摩擦损失小,适合于高速; ● 径向尺寸小而且可剖分。
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F
图17-8 轴瓦上的润滑油导入结构
第17章滑动轴承
图17-9所示的轴瓦两侧面镗有油室,这种结构可以 使润滑油顺利地进入轴瓦轴颈的间隙。
图17-4 斜第17开章滑径动轴向承 轴承
间隙可调节的滑动轴承 径向滑动轴承的类型
切口
图17-5 间隙可调滑动轴承
第17章滑动轴承
径向滑动轴承的类型
间隙可调节的滑动轴承 轴瓦外表面为球面的自位轴承
图17-6 自位轴承 第17章滑动轴承
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。
弹性流体 动压润滑 薄膜润滑
边界润滑
干摩擦
0.1~1μm 10~100nm
1~50nm 1~10nm
与流体动压润滑相同
中高速下点线接触摩擦 副,如齿轮、滚动轴承等
与流体动压润滑相同
低速下的点线接触高精 度摩擦副,如精密仪器上的 滚动轴承等
润滑油中的成分与金属 表面产生物理或化学作用面 形成润滑膜
低速重载条件下的摩擦 低副
第17章滑动轴承
17.1 滑动轴承的类型
17.1.1 磨擦状态 润滑的目的是在摩擦表面之间形成低剪切强度的润滑
膜,用它来减少摩擦阻力和降低材料磨损,润滑膜可以是 由液体或气体组成的流体膜或者固体膜,根据润滑膜的形 成原理和特征,润滑状态可以分为:
(1)流体动压润滑; (2)流体静压润滑; (3)弹性流体动压润滑; (4)边界润滑; (5)干摩擦状态等五种基本类型。
有添加剂的油润滑,配对材料为 钢-钢或尼龙-钢
0.05~0.10
石墨、二硫化钼 润滑
0.06~0.20
有添加剂的油润滑,配对材料为
尼龙-尼龙
0.10~0.20
铅膜润滑
0.08~0.20
黄铜-黄铜或青铜青铜干摩擦
0.8~1.5
铜铅合金-钢或巴氏合金-钢干摩 擦
0.15~0.3
橡胶-其它材料干 摩擦
0.6~0.9
轴承座 联接螺栓
35°
35°
图17-3 剖第分17章式滑动径轴向承 滑动轴承
dui kai shi jing xiang zhou cheng.gif
(单击打开)
联接螺栓
轴承盖 剖分轴瓦
轴承座
螺纹孔 榫口
第17章滑动轴承
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17-4)。
存在,统称为混合润滑状态。
102
10

1
附单 层分

流 膜
流 涕 润 滑 膜
研 磨 表 面 均

粗 加 工
厚度/μm
101
子界


102
吸膜



103


图17-1 润滑第1膜7章滑厚动度轴承与粗糙度高度 值
根据润滑膜厚度鉴别润滑状态的办法虽然是可靠的,但由于测 量上的困难,往往不便采用。另外,也可以用摩擦系数值作为判断 各种润滑状态的依据。
聚四第氟17乙章滑烯动-其轴承他材料干摩擦
0.04~0.12
17.2 滑动轴承的类型
滑动轴承按照承受载荷的方向主要分为:①径向滑动 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,只能承受轴向载荷。
17.2.1径向滑动轴承
轴瓦
图17-2 整第体17态下的磨擦系数
摩擦润滑状态
摩擦系数
摩擦润滑状态
摩擦系数
滚动轴承的滚动 摩擦
0.01~0.001
圆柱在平面上纯滚动摩擦
0.001~0.00001
流体动压润滑
0.01~0.001 流体静压润滑
0.001~0.0000001(与 设计参数有关)
矿物油湿润金属 表面的边界润滑
0.15~0.3
第17章滑动轴承
表 17-1 各种润滑状态的基本特征
润滑状态
流体动态 润滑
液体静压 润滑
典型膜厚 1~100μm
1~100μm
润滑膜形成方式
应用
由摩擦表面的相对运动所 产生的动压效应形成流体润 滑膜
中高速下的面接触摩擦 副,如滑动轴承
通过外部压力将流体送 到摩擦表面之间,强制形成 润滑膜
低速或无速度下的面接 触摩擦副,如滚动轴承、导 轨等
轴承座
第17章滑动轴承
剖分式轴承径向滑动轴承由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和联接
螺栓等组成。轴承中直接支承轴颈的零件是轴瓦。为了安装时容易
对中,在轴承盖与轴承座的剖分面作出阶梯形的 。轴承盖应当适
度压紧轴瓦,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。
上轴瓦 联接螺栓
轴承盖
下轴瓦
表面氧化膜、气体吸附
无润滑或自润滑的摩擦
膜等
第17章滑动轴承

各种润滑状态所形成的润滑膜厚度不同,但是单纯由润滑膜的
厚度还不能准确地判断润滑状态,尚须与表面粗糙度进行对比。图
17-1列出润滑膜厚度与粗糙度的数量级。只有当润滑膜厚度足以超
过两表面的粗糙峰高度时,才有可能完全避免峰点接触而实现全膜
流体润滑。对于实际机械中的摩擦副,通常总是几种润滑状态同时
滑动轴承轴瓦结构
hua d ong zhou cheng z hou wa j ie gou.s wf
(单击打开)
第17章滑动轴承
油沟的形式很多,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17-7 轴瓦上的油沟
第17章滑动轴承
图17-8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。
第17章 滑动轴承
17.1 滑动轴承的类型 17.2 滑动轴承的结构型式 17.3 滑动轴承的 材料及润滑 17.4 非液体摩擦滑动轴承的计算 17.5 液体摩擦滑动轴承简介
第17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。
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