滑动轴承及一般用的制造材料
十五章滑动轴承ppt课件
第一节 概述 第二节 滑动轴承结构与材料 第三节 混合润滑轴承的计算 第四节 液体动压润滑原理 第五节 液体动压润滑径向轴承的设计 第六节 液体静压润滑简介
第十五章
滑动轴承
返回章目录
分类方式
按 轴 承 中 轴 瓦 形 式 的 不 同
类型及特点
整体式滑动轴承（轴与轴瓦之间的间 隙不能调整）
润滑，并靠 液体- 的静压 平衡外载荷。
本章结束
单位时间内轴承摩擦功所产生的热量等于同时间 内由润滑油流动所带走的热量和经轴承表面散发的热 量之和。
fF c q ( t v 0 t i) a s π B t 0 d t i
t t0 ti
f
p
c
q vBd
πas v
润滑油的平均温度
tmti t 2
径向轴承的摩擦 特性系数线图
五、参数选择
1 、 在具有足够承载能力的条件下，最小油膜厚度应 满足：
hmin > h
2 、在平均油温tm≤75 ℃时，油的人口温度应满足： 35℃ ≤ ti ≤ 40℃
➢液体动压径向滑动轴承的设计步骤
1. 选择轴承宽径比，计算轴承宽度
2. 在保证 p≤[p] 、 pv≤[pv] 、 v≤[v]的条件下，选择 轴瓦材料
保证润滑油不被过大的压力所挤出，避免工作表
面的过度磨损
pp
➢径向轴承 ➢止推轴承
p Fr p
dB
p 4Fa p πd22 d12 z
二、限制轴承的 pv
➢径向轴承 pvFr πdnpv
dB60 1000
➢止推轴承 pm vpv
v 三、限制轴承的滑动速度
vv
第四节 液体动压润滑原理
滑动轴承
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。
三、固体润滑剂及其选择
◆
特
点：可在滑动表面形成固体膜。
③ 验算轴承的工作能力 1、平均压力p的验算
F p p Bd
F— 径向载荷, N； B— 轴瓦有效宽度,mm； d— 轴颈直径, mm； [p]— 许用压强,Mpa。 目的：防止p过高，油被挤出，产生 “过度磨损”。 2、 pv的验算 ≧ 轴承发热量∝单位面积摩擦功耗fpv ≨ pv↑→摩擦功耗↑→发热量↑→易胶合 F dn Fn pv [ pv ] MPa· m/s
衬的剥离有些相似，但疲劳剥落周边不规则，结合不良造成的 剥离则周边比较光滑。
4
腐蚀 润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对轴承材料
有腐蚀性，特别是对铸造铜铅合金中的铅，易受腐蚀而形成点
状的脱落。氧对锡基巴氏合金的腐蚀，会使轴承表面形成一层 由SnO2和SnO混合组成的黑色硬质覆盖层，它能擦伤轴颈表面， 并使轴承间隙变小。此外，硫对含银或含铜的轴承材料的腐蚀， 润滑油中水分对铜铅合金的腐蚀，都应予以注意。
3．根据液体润滑承载机理
液体动力润滑轴承（液体动压轴承）：无外部压力源，油 膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。
液体静压润滑轴承：外部一定压力的流体进入摩擦面，建 立压力油膜。 本章主要讨论液体动压润滑轴承，工程中一般设计成①或②。
三、滑动轴承的特点和应用
1．优点
①轴颈与轴瓦靠面接触，可用于承受载荷特殊的 情况（重载、振动载荷、冲击载荷等）：内燃机、 汽轮机等 ②用于支承刚度要求高的情况：机床 ③用于旋转运动精度高的场合：仪表 ④用于转速特别高的场合：电机
机械设计教程 第3版 第十章 滑动轴承设计
第3版
第十章 滑动轴承设计
第一节 滑动轴承的主要类型和特点 第二节 滑动轴承的常用材料和结构 第三节 混合润滑滑动轴承的工作能力设计 第四节 流体动压润滑滑动轴承的工作能力设计
第十章 滑动轴承设计
滑动轴承通过润滑剂作为中间介质将旋转的轴与固定的机架(座)分隔开,以达 到减少摩擦的目的,这是一种工作在滑动摩擦状态下的轴承。滑动轴承主要用于 滚动轴承难以满足工作要求的场合,如高转速、长寿命、低摩擦阻力、承受大的 冲击载荷、低噪声和无污染等条件。另外,为降低成本,一些极简单的回转支撑也 常采用滑动轴承。 滑动轴承设计的主要内容是:轴承材料的选择,轴承的结构设计,润滑剂与润滑方 式的选择,轴承工作能力设计计算等。
第二节 滑动轴承的常用材料和结构
三、推力滑动轴承结构
推力滑动轴承的承载面与轴线垂直,用以承受轴向载荷。 图10-6所示为常用的推力滑动轴承承载面的情况。图10-6a所示为实心端面推力滑动轴 承,这种轴承结构简单,但是承载面沿直径方向速度变化大,产生不均匀的磨损以后,导致压 强分布不均匀;图10-6b所示为空心端面推力滑动轴承,靠近中心处不承载,避免了实心式 结构的缺点;图10-6c所示为单环式推力滑动轴承,可承受单向轴向载荷,承载面可利用径向 滑动轴承(图10-2)的端面;图10-6d所示为多环式推力滑动轴承,承载面积增大,承载能力提 高,可承受双向轴向载荷,但是各环之间载荷分布不均匀,承载能力受各环加工误差的影响 较大。
图10-2所示为剖分式径向滑动轴承结构,轴承座沿轴线剖开,使轴系的装配与拆卸都很 方便。在剖开的轴承座与轴承盖之间设有止口结构,保证装配时轴承座与轴承盖的准确 定位。双头螺柱和螺母用于轴承座与轴承盖的连接。为便于轴承的润滑,轴承盖顶部设 有注油孔。
滑动轴承与轴的硬度要求
滑动轴承与轴的硬度要求
对于滑动轴承来说，通常要求轴承材料的硬度要高于轴的硬度。
这是因为滑动轴承通常是由较硬的材料制成，例如钢或铜合金，而
轴通常是由较软的材料制成，例如钢或铝合金。
这种硬度差异可以
确保在轴承受载荷时，摩擦和磨损主要发生在轴承上，从而延长轴
的使用寿命。
另外，滑动轴承和轴的硬度也需要考虑它们在工作条件下的摩
擦和磨损情况。
通常情况下，滑动轴承和轴的硬度要能够保证在高速、高温、高压等恶劣工况下仍能保持良好的工作状态，不易产生
过早的磨损和损坏。
此外，还需要考虑材料的选择和热处理工艺对硬度的影响。
选
择合适的材料和热处理工艺可以提高材料的硬度，从而提高轴承和
轴的耐磨性和抗疲劳性能。
总的来说，滑动轴承与轴的硬度要求需要根据具体的工作条件
和要求来确定，需要综合考虑材料的选择、热处理工艺以及工作条
件对硬度的影响，以确保轴承和轴能够在长期工作中保持良好的性
能和寿命。
滑动轴承 习题
滑动传动课后习题
一、选择题
1、巴氏合金用来制造＿＿。
A、单层金属轴瓦
B、双层或多层金属轴瓦
C、含油轴承轴瓦
D、非金属轴瓦
2、在滑动轴承材料中，＿＿通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A、铸铁
B、巴氏合金
C、铸造锡磷青铜
D、铸造黄铜
3、非液体摩擦滑动轴承，验算pv<[pv]是为了防止轴承＿＿。
A、过度磨损
B、过热产生胶合
C、产生塑性变形
D、发生疲劳点蚀
4、在＿＿情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A、重载
B、高速
C、工作温度高
D、承受变载荷或振动冲击载荷
5、温度升高时，润滑油的粘度＿＿。
A、随之升高
B、保持不变
C、随之降低
D、可能升高也可能降低
二、填空题
1．对非液体摩擦滑动轴承，为防止边界膜破裂，轴承过度磨损，应校核（），
为防止轴承温升过高产生胶合，应校核（）。
2．液体动压润滑轴承形成动压润滑的必要条件是：（）、（）和（）。
3．设计计算非液体滑动轴承时要验算1)p≤［p］，其目的是（）；2)pv
≤[pv]，其目的是（）。
4．滑动轴承按受载荷方向的不同，可分为（）和（）；根据滑动表
面间润滑状态不同，可分为（）和（）。
按承载机理的不同，又
可分为（）和（）。
5．两摩擦表面间的典型摩擦状态是（）、（）和（）。
风电机组用滑动轴承关键技术及应用
风电机组用滑动轴承关键技术及应用
风电机组用滑动轴承是一种常见的轴承形式，其关键技术和应用主要包括以下几个方面：
1. 轴承材料：风电机组用滑动轴承通常采用耐磨性能好、抗疲劳性能佳的轴承材料。
常见的材料有铜、钢、铝合金等，同时可以加入一些特殊的润滑剂和添加剂来提高轴承材料的耐磨和抗腐蚀性能。
2. 润滑方式：风电机组用滑动轴承一般采用润滑油或润滑脂来保持轴承的良好润滑状态。
润滑方式可以分为干摩擦润滑和液体润滑两种。
干摩擦润滑主要指轴承材料之间的接触，常见的有干摩擦陶瓷轴承；液体润滑则是指在轴承内形成一层润滑膜，常见的有油膜润滑和润滑脂润滑。
3. 密封装置：由于风电机组在使用过程中会受到各种环境的影响，因此需要采用密封装置以防止灰尘、水汽等进入轴承内部。
常见的密封装置有密封圈、密封垫、密封罩等。
4. 轴承减振技术：风电机组在工作中会产生较大的振动，这对轴承和机组的安全运行具有一定的影响。
因此需要采取一些减振措施，如采用减振垫、减振材料等。
风电机组用滑动轴承的应用主要涉及风力发电领域，包括风力发电机组的主轴承、转子叶片调角轴承、传动系统轴承等。
滑动轴承可以承载较大的径向力和轴向力，并具有一定的自润滑
性能，在风力发电机组的高速旋转环境下具有良好的适应性和可靠性。
滑动轴承的组成及其类型
滑动轴承的组成及其类型滑动轴承是一种广泛应用于机械设备中的传动装置，它通过润滑剂在滑动面之间形成油膜，从而减少摩擦和磨损。
滑动轴承的组成主要包括轴承壳体、衬垫、轴承座、滑动面、润滑剂等部分。
下面将对滑动轴承的组成和类型进行详细介绍。
一、滑动轴承的组成1. 轴承壳体：轴承壳体是滑动轴承的外壳，通常由金属材料（如灰铸铁）制成，具有一定的强度和刚度，能够承受来自外部的载荷和振动。
轴承壳体通常具有圆盘状、圆筒状或半圆筒状等不同形状，以适应不同的安装方式和使用环境。
2. 衬垫：衬垫是滑动面的关键部分，通常由低摩擦材料制成，如自润滑金属（铜、铅合金）或非金属材料（聚四氟乙烯、玻璃纤维等）。
衬垫具有良好的抗磨损、自润滑和耐腐蚀性能，能够有效减少摩擦和磨损。
3. 轴承座：轴承座是将轴承固定在机械设备上的部件，通常由金属材料制成。
轴承座具有一定的强度和刚度，能够承受来自轴承和外部载荷的力。
轴承座通常具有圆盘状、方形、槽型等不同形状，以适应不同的安装方式和使用环境。
4. 滑动面：滑动面是轴承衬垫与轴承壳体之间摩擦的表面，通常由衬垫材料制成。
滑动面具有较好的平整度和光滑度，能够有效减少摩擦和磨损，形成润滑油膜，保证轴承的正常运行。
5. 润滑剂：润滑剂是滑动轴承中起到减少摩擦和磨损作用的重要物质。
常见的润滑剂有润滑油和润滑脂。
润滑剂能够填充滑动面的间隙，形成润滑油膜，降低摩擦系数，减少磨损。
二、滑动轴承的类型滑动轴承根据不同的结构和工作原理，可以分为多种类型。
常见的滑动轴承类型包括平衡式滑动轴承、压油式滑动轴承、静压式滑动轴承、摆动步进式滑动轴承等。
1. 平衡式滑动轴承：平衡式滑动轴承是指轴承衬垫的压力分布在一定范围内基本均匀的滑动轴承，常用于中低速、中低载荷、平稳工作条件下的轴承支撑。
2. 压油式滑动轴承：压油式滑动轴承是指通过外部润滑系统提供的高压油膜对轴承进行润滑和冷却的轴承，常用于高速、高温或重载条件下的轴承支撑。
轴承基本知识(滑动轴承、关节轴承、滚动轴承)
第二章 滑动轴承
一、润滑油的主要指标
1.粘度:流体抵抗变形的能力，标志着流体内摩擦阻力的大小。 2.油性（润滑性）：润滑油在摩擦表面形成各种吸附膜和化学反应膜的性能， 边界润滑取决于油的吸附能力。 其它：燃点、闪点、凝点、化学稳定性。
第二章 滑动轴承
边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开
按边界膜形成机理，边界膜分为： 吸附膜—— 润滑剂中分子吸附在金属表面而形成的边界膜；
化学反应膜——润滑剂中以原子形式存在的某些元素与金属反应生 成化合物，在金属表面形成的薄膜。反应膜具有较高的熔点，比吸 附膜稳定。
磨损：使摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。
能。
◆ 磨合性：轴瓦与轴颈表面应易于磨合，从而改善摩擦面的接触状况。
第二章 滑动轴承
二、滑动轴承的材料
1.轴承合金：仅用于轴承衬 2.青铜：广泛应用 3.铝基合金 4.铸铁：经济、耐磨 5.粉末冶金：含油轴承 6.非金属材料
第二章 滑动轴承
4 滑动轴承的润滑
摩擦和磨损
干摩擦
边界摩擦
液体摩擦
1.干摩擦：表面间无润滑剂或保护膜的纯金属间的摩擦； 2.边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开； 3.流体摩擦：表面被流体完全隔开，摩擦性能取决于内部分子间的粘性阻力； 4.混合摩擦：前面三种的混合状态，部分固体凸峰接触。
第二章 滑动轴承
1 滑动轴承概述
一、目前滑动轴承应用的主要场合：
1.转速极高的轴承 滚动轴承在极高的转速下会由于高温使元件回火，流体 润滑滑动轴承由 于摩擦系数极小，发热少，容易散热等原 因，不会对轴承的工作性能产 生影响。（内圆磨床） 2.载荷特重的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，特别是在重载情况下，极 高的接触应力会使元件失效。滑动轴承是低副接触，接触应力小。 3.冲击很大的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，在冲击作用下，极易造成 永久变形，滑动轴承的油膜可以起到缓冲作用，不会对元件造成永久性伤 害。（轧钢机）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
常用的轴瓦材料分金属材料和非金属材料 两类。
金属材料有：
（1）铸铁。普通灰铸铁或加有镍、铬、钛 使合金成分的耐磨灰铸铁，或者球墨铸铁，都可
以作轻载低速轴瓦的材料。这些材料中片状或球
状石墨成分在材料表面覆盖后，可以形成一层起
而我生于多事之秋，在夏雨中茁壮。在冬雪中昂扬
润滑作用的石墨层。耐磨铸铁表面以磷化处理 后，即可形成一多孔性薄层，有助于提高其耐磨
铸造锡锌铅青铜；铸造锡磷青铜；铸造铝青铜； 铸造黄铜。
（4）铝合金。它分为两类：低锡铝合金，
而我生于多事之秋，在夏雨中茁壮。在冬雪中昂扬
含锡约为 6.5%；高锡铝合金，含锡达 20%。
（5）陶质金属。这是用不同的金属粉末经
压制、烧结而成的轴瓦材料。这种材料是多孔结
构的，孔隙约占体积的 10%~35%，使用前在热油 中浸泡，使孔隙充满润滑油，它具有自润滑性，
材料。
（3）尼龙。用于低载荷轴承上。
009911
利用轴和轴承的滑动运动而承受载荷的轴 承叫滑动轴承。根据滑动轴承两个相对运动表面
油膜形成原理的不同。可分为流体动压润滑轴承
（也称动压轴承）和流体静压轴承（也称静压轴
承）。一般讨论的是流体动压润滑轴承，它通过 轴和轴承的相对运动把油带入两表面之间，形成
足够的压力膜，将两表面隔开，从而承受载荷。
而我生于多事之秋，在夏雨中茁壮。在冬雪中昂扬
性。
（2）轴承合金。（通常巴氏合金或合金） 轴承合金分两大类：一是以锡为基本成分，加入
适量的锑和铜而成的，叫做锡基轴承合金，如
ZChSnSb11-6；另一类是以铅为基本成分，加入
而我生于多事之秋，在夏雨中茁壮。在冬雪中昂扬
适量的锡和锑，叫做铅基轴承合金，如 ZCnPbSn16-16。
（3）铜合金。铜合金可分为：铸造铅青铜；
也称含油轴承。
而我生于多事之秋，在夏雨中茁壮。在冬雪中昂扬
（6）石墨。石墨轴瓦可以是纯石墨的，它 的强度较低；也可以加入塑料、树脂、银、铜或
巴氏合金等，以提高强度及改善适应性。
非金属材料有：
（1）橡胶。主要用于水作润滑剂且比较脏 污之处。
而我生于多事之秋，在夏雨中茁壮。在冬雪中昂扬
（2）酚醛胶布。它是棉布、石棉布或其他 人造纤维布用酚醛树脂粘合起来的层状结构的