第17章滑动轴承
滑动轴承资料PPT课件

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
得
dp dx
=η
d2u d y2
A
对y积分得
1 u=
2η
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

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

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

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。
球
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

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
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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
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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】

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】

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)

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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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
弹
1
附单 层分
边
流 膜
流 涕 润 滑 膜
研 磨 表 面 均
方
粗 加 工
厚度/μm
101
子界
根
表
102
吸膜
值
面
均
103
方
根
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
副
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。