滑动轴承及轴资料

特点
1.容易摩擦生热，且不易导热，所以必须控 制其转速和压力，也需要散热； 2.聚合物的线膨胀比钢大得多，因此在工作 时聚合物轴承与钢制轴颈之间的间隙要比 金属轴承的间隙大。还有，聚合物材料的强度 和屈服极限较低，在装配和工作时能够承受 的载荷较小，另外，它还会产生蠕变现象， 所以不宜用作间隙要求严格的轴承。
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动压油膜形成机理

动压油膜形成是从粘性流体力学的基本方程得到的。如图 所示，两刚体平板被油膜隔开后，当上板以速度v沿着x轴 的方向移动时，下板静止不动。
一维雷诺方程，即流体动压润滑滑动轴承 的基本方程。这个方程未考虑沿z轴方向的 流动，故也被称为无限宽雷诺方程。 一维雷诺方程揭示了油膜压力沿x轴方向的 分布规律，也揭示了油膜速度沿y轴方向的 分布规律

失效

滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生 摩擦，导致表面发热、磨损甚而“咬死”，所以 在设计轴承时，应选用减摩性好的滑动轴承材料 制造轴瓦，合适的润滑剂并采用合适的供应方法， 改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。 常；谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨 损颗粒；润滑油水分超标、酸值超标。
对开式径向滑动轴承
轴承盖和轴承座对开处接合面常常加工成阶梯形， 以便安装时对中和防止发生横向错位。轴承盖顶部开 有安装润滑油杯或油管的螺纹孔。一般在轴瓦剖分面 间会安装上一些薄垫片，用减少垫片厚度来调整轴承 的径向间隙
自动调心式
轴承的宽度与轴颈的直径之比(B/d)为宽径 比。对于宽径比大于1.5的滚动轴承，多采 用自动调心式轴承。轴瓦可动式结构 轴瓦的外部中间做成凸出的球面，安装在 轴承盖和轴承座上的凹球面上，随着轴在 支承处倾角的变化，轴瓦也有相应的倾角， 从而使轴颈与轴瓦保持良好接触，避免轴 承边缘的磨损。


滑动轴承通常由轴承座、轴瓦及轴承衬、润滑与 密封装置组成。简易轴承可以不用轴瓦、轴承衬 等。 整体式径向滑动轴承的结构形式。它是由轴承座1、 减摩材料制成的整体轴套或套筒整体式轴瓦2等组 成。轴承座常用灰铸铁制造，其顶部开有安装润 滑油杯的螺纹孔。在轴套上开设油孔，并且在轴 套的内表面上开设油槽
轴瓦材料
对开式轴瓦有厚壁轴瓦和薄壁轴瓦之分。 厚壁轴瓦铸造而成，内表面可以附有轴承 衬。 常把轴承合金用离心铸造法浇注在铸铁、 钢或青铜轴瓦的内表面上。为了使轴承合 金与轴瓦贴附可靠，常常在瓦背内表面上 制造出各种榫头、凹沟或螺纹。

薄壁轴瓦由于能采用双金属板连续轧制等 新工艺大量生产，质量稳定、成本低廉， 但是此种轴瓦的缺点是刚性较小，而且不 能再修刮轴瓦的内圆表面。轴瓦受力后， 形状完全取决于轴承座的形状，因此，轴 瓦和轴承座均需精密加工。薄壁轴瓦在汽 车发动机、柴油机轴承上广泛应用。

液体润滑剂通常为矿物油，是从基础石油原料中提 炼出的液体。 通常，矿物油能够以相对低的成本实现良好的性能， 也成为液体的首选。合成碳氢化合物的润滑油是 石油材料制造的。 但是有些具有独特性能的合成油是用非石油基的油 生产的，包括聚乙二醇、磷酸酯、聚硅酯等。润 滑脂主要有两种成分，即基础油和能通过毛细作 用保持油箱的稠化剂。 轴瓦结构油孔油槽等自学。 注意周向油槽对承载能 力的影响。
液体动压轴承润滑

常采用润滑油作润滑剂。选择润滑油的原 则如下：当转速高、压力小时，应选用粘 度较低的油，这样可以减小摩擦功耗；在 重载或冲击载荷工作条件下，应选择油性 大、粘度较高的油。以形成稳定的润滑油 膜，而在静压或动静压滑动轴承中，可选 用粘度小的润滑油；在表面粗糙或未经跑 合的表面，应选择粘度高的润滑油；
1、瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异
2、轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度 异常，铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒， 润滑油水分超标或酸值超标。 3、轴颈表面拉伤：铁谱中有铁系切削磨粒或 黑色氧化物颗粒，金属表面存在回火色。 4、瓦背微动磨损：光谱分析发现铁浓度异常， 铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒， 润 滑油水分及酸值异常。 5、轴承表面拉伤：铁谱中发现有切削磨粒， 磨粒成分为有色金属。

轴承的润滑



润滑脂不易流失，承载能力大，便于密封和维护， 可用于载荷大而且不经常拆卸的地方。润滑脂的 装填量一般不超过轴承空间的1/3-1/2，装脂过多， 易于引起摩擦发热，影响轴承的正常工作。 油润滑的润滑和冷却效果都比润滑脂好，适用于 速度较高的场合。当滚动轴承采用浸油润滑或飞 溅润滑时，为了防止因搅油损失过大而使轴承过 热，其油面高度不应超出位于最下方的滚动体的 中心 根据润滑剂的特点，转速高时，滚动轴承一般采 用油润滑，低速时，宜用脂润滑。特殊环境如高 温或真空条件下用固体润滑。
6、瓦面剥落：发现有许多大尺寸的疲劳剥落 合金磨损颗粒、层状磨粒。 7、轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨 粒及黑色金属氧化物。 8、轴承磨损：由于轴的金属特性（硬度高， 退让性差）等原因，易造成粘着磨损、磨 料磨损、疲劳磨损、微动磨损等状况。
滑动轴承也可用润滑脂来润滑，在选择润滑脂时应 考虑下列几点： (1）轴承载荷大，转速低时，应选择锥入度小的润 滑脂，反之要选择锥入度大的。高速轴承选 滑动 轴承 用锥入度小些、机械安定性好的润滑脂。特别注意 的是润滑脂的基础油的粘度要低一些。 (2）选择的润滑脂的滴点一般高于工作温度20-30℃， 在高温连续运转的情况下，注意不要超过润滑脂 的允许使用温度范围。 (3）滑动轴承在水淋或潮湿环境里工作时，应选择 抗水性能好的钙基、铝基或锂基润滑脂。 (4）选用具有较好粘附性的润滑脂。
滑动轴承及轴承安装 与润滑
本章重点：液体动压滑动轴承，动压形成机 理，最小油膜厚度，雷诺方程 滑动轴承类型
按照其承受载荷方向的不同，可以分为径向轴承(承 受径向载荷)和止推轴承(承受轴向载荷)。 根据其滑动表面间的润滑状态的不同，则可分为液 体润滑轴承、不完全液体润滑轴承(指滑动表面间 处于边界润滑或者混合润滑状态)和自润滑轴承 (即工作时不需要加润滑剂)。 根据液体润滑承载机理的不同，滑动轴承又可以分 成液体动力润滑轴承(简称液体动压轴承)和液体 静压润滑轴承(简称液体静压轴承)。
滚动轴承的润滑
球轴承油粘度略低于滚子轴承所使用的油 粘度。 脂润滑轴承在低速、工作温度为65°C以下 可选用钙基脂，较高温度时选用钠基脂或 钙钠基脂；高速或载荷工况复杂时可选择 锂基脂；潮湿环境中可以选择铝基或钡基 脂，不宜再选择遇水分解的钠基脂。

润滑脂的主要性能指标是锥入度和滴点。 轴承的dn值大、载荷较小时，应当选用锥 入度较大的润滑脂；反之，应当选用锥入 度较小的润滑脂。 此外，因为润滑脂的工作温度必须要低于 润滑脂的滴点，选用矿物润滑脂，要将温 度控制低于滴点10°C~20°C；对于合成 润滑脂，则应低20°C~30°C。
滑动轴承


在滑动轴承与轴颈表面之间输入高压的润滑剂以 承受外载荷，使运动副表面分离的润滑方法称为 流体静力润滑，这类轴承就称为液体静压滑动轴 承； 表面的相对运动和几何形状，借助流体粘性，把 润滑剂逼进摩擦面之间，从而依靠自然形成的流 体压力油膜，将运动副表面分开的润滑方法称为 流体动力润滑，这类轴承为液体动压滑动轴承。
油雾润滑

当轴承滚动体的线速度很高时(如dn值大于 6×105mm· r/min)时，常用油雾润滑，以避
免其它润滑方法供油过多，油的内摩擦增大而增 高轴承的工作温度。润滑油在油雾发生器中变
成油雾，温度比液体润滑方法的油温低， 对于轴承的冷却更加有利。但润滑轴承的 油雾会随空气飘散，进而污染环境，故在 必要时要采用油气分离器来收集油雾
固体润滑
固体润滑时可采用粘接剂把固体润滑剂粘 接在滚道和保持架上，也可以把固体润滑 剂加入工程塑料或粉末冶金材料中，制成 有自润滑性能的轴承零件。 常用的固体润滑剂有二硫化钼(MoS2)、石 墨和聚四氟乙烯(PTEF)等。

脂润滑


稠度 在规定的剪力下，测定润滑脂结构体系变形程 度以表达体系的结构性，即为稠度。是一个润滑脂在 所润滑部位上的保持能力和密封性能及与润滑脂的泵 送能力和加注方式有关的重要性能指标。温度对其有 巨大影响。温度高，易流失。会蒸发、变质和凝缩分 油。 低温性能 低温应当能保持良好润滑性能 极压性 涂在金属表面的脂膜，能承受来自轴向与径 向的负荷。脂膜具有的承受负荷的特性就叫做润滑脂 的极压性。苛刻条件下使用的润滑脂，常添加有极压 剂，以增强极压性。
滚动轴承
手锤装轴承为了使拆卸工具的钩头能钩住轴承的套圈，应
限制轴肩的高度。为了满足其它方面的要求需要有较高的轴肩 或座肩高度而影响到轴承拆卸时，可在轴肩或轴承座肩上预先 加工出拆卸槽。
压入法装配轴承
内圈与轴颈采用基孔制配合，轴承外圈与 轴承座孔之间采用基轴制配合。 内、外径 的公差带均为单向制，而且统一采用上偏 差为零，下偏差为负值的分布。轴承的内 圈配合为过盈配合。 当工作载荷的方向不变时，不动套圈的配 合应比转动套圈的配合松一些，以便使不 动套圈的摩擦力作用下缓慢转动，改变其 受载位置，有利于提高轴承的寿命；游动 套圈的配合应松一些；转速越高、载荷越 大，振动越强烈时，选用的配合越紧。

油浴润滑

把轴承浸入润滑油中，当轴承静止时，油 面的高度不应高于滚动轴承滚动体的中心。 此法不宜用于高速，会有比较大的搅油损 失，并引起油液和滚动轴承严重过热。 适用于需要定量供应润滑油的轴承部件， 滴油量应当合理控制。过多的油量会引起 轴承温度的增高。为使滴油顺畅，使用的 一般为15号全损耗系统用油，粘度较低。
非金属材料


在轴承中应用最多的类型是各种塑料(聚合物塑料)，如酚 醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯、碳－石墨、二硫化钼、木材 和橡胶等。 聚合物的特性是：它们与许多化学物质不起反应，抗腐蚀 能力特别强。例如聚四氟乙烯(PTFE)能抗强酸弱碱；具有 一定的自润滑特性，可以在无润滑条件下工作，在高温条 件下具有一定的润滑能力；嵌入性好，不易擦伤配合对象 表面；减摩性及耐磨性也比较好。 碳－石墨可加聚四氟乙烯或二硫化钼、也可浸渍润滑剂成 为自润滑的。可做水润滑的轴承材料 木材是多孔质，可加填充剂以减少吸湿，提高强度。如聚 四氟乙烯，可在灰尘多的条件下工作。