滑动轴承的大分类
滑动轴承的故障诊断分析 (DEMO)
滑动轴承的故障诊断分析一、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量，对承载能力影响不大，因此、静压轴承可以不必调整间隙，静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑，所以理论上对轴颈与轴瓦的材料无要求。
实际上为防止偶然事故造成供油中断，磨坏轴承轴承，轴颈仍用45#，轴瓦用青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在一定的转速下才能产生压力油膜。
因此、不适用于低速或转速变化范围较大而下限转速过低的主轴。
轴承中只产生一个压力油膜的单油楔动压轴承，当载荷、转速等条件变化时，单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化，使轴心线浮动，而降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承一定的转速下，在轴颈周围能形成几个压力油楔，把轴颈推向中央，因而向心性好。
异常磨损：由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物，轴或轴承座的刚性不良等原因，造成轴承表面严重损伤。
其特征为：轴承承载不均、局部磨损大，表面温度升高，影响了油膜的形成，从而使轴承过早失效。
二、常见的滑动轴承故障●轴承巴氏合金碎裂及其原因1.固体作用：油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦，以及润滑油中所含杂质（磨粒）引起的磨损。
2.液体作用：油膜压力的交变引起的疲劳破坏。
3.气体作用：润滑膜中含有气泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴氏合金烧蚀轴承巴氏合金烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴瓦发生摩擦，使轴瓦局部温度偏高，巴氏合金氧化变质，发生严重的转子热弯曲、热变形，甚至抱轴。
当发生轴承与轴颈碰摩时，其油膜就会被破坏。
摩擦使轴瓦巴氏合金局部温度偏高，而导致巴氏合金烧蚀，由此引起的轴瓦和轴颈的热胀差，进一步加重轴瓦和轴颈的摩擦，形成恶性循环。
当轴瓦温度T大于等于230°C时，轴承巴氏合金就已烧蚀。
三、机理分析大多滑动轴承由于运行过程中处于边界润滑状态所以会产生滑动摩擦现象，同时又居有一定的冲击能量和势能，所以存在与产生滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
完整的轴承选型计算方法
轴瓦得材料
减摩性:材料副具有较低得摩擦系数。 耐磨性:材料得抗磨性能,通常以磨损率表示。 抗咬粘性(胶合):材料得耐热性与抗粘附性。 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 不良得能力。
嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发生刮伤 或磨粒磨损得性能。
磨合性:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合得表面形 状与粗糙度得能力(或性质)。
§7-4 非液体摩擦滑动轴承得设计
一、失效形式
1、磨损
导致轴承配合间隙加大,影响轴得旋转精度,甚至使 轴承不能正常工作。
2、胶合
高速重载且润滑不良时,摩擦加剧,发热多,使轴承上 较软得金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。
二、设计准则
B
Fr
1、限制轴承得压强 p :
d
目得 — 防止轴瓦过度磨损。
平均压强: p Fr [ p] MPa dB
(5)、根据调心性能 轴刚性差、轴承座孔同轴度差或多点支承
—— 选调心轴承( “1” 类 或 “2” 类 );
§11-5 滚动轴承得寿命计算
一、滚动轴承得载荷分析
Qi
各滚动体上得受力情况如何？
当轴承仅受到纯轴向力 Fa 作用时:
Fa
载荷由各滚动体平均分担,即:
Qi ＝ Qj
Qj
当轴承仅受到纯径向力 Fr 作用时: 接触点产生弹性变形,内圈下沉δ,
此外还应有足够得强度与抗腐蚀能力、良好得导热性、工艺性与经 济性。
常用轴瓦材料有: 金属材料 —轴承合金(巴氏合金、白合金)就是由锡、铅、锑、铜等组成得合金 —铜合金 分为青铜与黄铜两类。 —铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。
粉末冶金材料 —由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成得多孔隙轴瓦材料。
滑动轴承
滑动轴承的轴瓦结构2
单材料、整体式 厚壁铸造轴瓦
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦
多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
Chapter 16 Design of Journal Bearings
16
轴瓦的定位
◆ ◆
目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。 方法：对于轴向定位有： 轴瓦一端或两端做凸缘
16.2.1 Selection of Lubricants 润滑济及其选择 Types of Lubricants——
Lubricating oils(润滑油)
Lubricating greases(润滑脂) Solid lubricants(固体润滑剂) Gas lubricants(气体润滑剂)
合的表面粗糙度的能力
20
常用轴承材料——
金属材料（表16.1）——轴承合金（仅用于轴承衬）， 铜合金（广泛应用），铝基合金，铸铁（经济、耐磨） 等 多孔质金属材料（表16.2） ——粉末冶金，含油轴承 非金属材料（表16.2）
Chapter 16 Design of Journal Bearings
Chapter 16 Design of Journal Bearings
3
滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑油膜具有抗冲击 作用，因此，在工程上获得广泛的应用。 滑动轴承的主要应用场合—— 1. 转速极高的轴承 2. 载荷特重的轴承 3. 冲击很大的轴承
4. 要求特别精密的轴承
5. 剖分式轴承 6. 有特殊要求的轴承
Thrust journal bearings 推力滑动轴承
Chapter 16 Design of Journal Bearings
滑动轴承教材教案
第12章滑动轴承轴承是机器仪器和器械中的重要支承零件，其主要作用是支承转动（或摆动）的运动部件(转轴，心轴等)，保证轴和轴上传动件的回转精度，减少摩擦和磨损，并承受载荷。
轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
仅在滑动摩擦下运转的轴承称为滑动轴承。
滚动轴承的摩擦阻力较小，机械效率较高，润滑和维护方便，并且已经标准化，在机械中应用广泛，但它的径向尺寸、振动和噪声较大。
滑动轴承除了在简单和成本要求低的场合使用外，主要用于滚动轴承难以满足支承要求的场合——高速度、高精度、大冲击、长寿命，例如发电机组、内燃机组、陀螺仪、高速高精度机床和航空航天设备等。
如图12-1所示。
图12-1 广东玉柴发动机组本章知识要点(1)了解滑动轴承的润滑与摩擦状态。
(2)熟悉滑动轴承的主要结构型式、轴瓦及轴承材料。
(3)了解润滑剂和润滑装置。
兴趣实践拆装整体式、剖分式滑动轴承，掌握其结构上的异同和特殊性，注意滑动轴承的运动及润滑情况。
探索思考针对不同的工作情况，怎样选择合适类型的滑动轴承？预习准备请预先复习以前学过的滚动轴承的相关知识，了解滚动轴承与滑动轴承在结构和使用场合的异同点。
12.1认识滑动轴承在工业生产中，虽然滚动轴承被广泛采用，但在许多的情况下必须采用滑动轴承。
这是因为滑动轴承具有滚动轴承所不能代替的特点。
其具体优点有：滑动轴承具有工作平稳、可靠，结构简单、尺寸小、精度高，振动小、噪声比滚动轴承低，可以承受重载等优点，在保证液体润滑而非干摩擦的条件下，可以长期在设计转速下运行，所以滑动轴承在工程机械上得到了广泛的应用。
12.1.1 滑动轴承的分类滑动轴承的分类方法很多，但依据其载荷和结构形式分类的方式较为多用。
按所承受载荷的方向可以分为：承受径向载荷的径向滑动轴承（图12-2），承受轴向载荷的止推轴承（图12-3）和承受径向、轴向联合载荷的径向止推滑动轴承。
图12-2 径向滑动轴承图12-3 止推轴承按滑动轴承是否可以剖分又可以分为整体式（图12-4（a））和剖分式（图12-4（b））。
2010级第十章滑动轴承解读
教学基本要求
滑动轴承
1．了解摩擦状态、滑动轴承的类型、特点和应用 2．了解滑动轴承的结构、材料及润滑 3．掌握滑动轴承的失效形式及设计准则 4．掌握油膜承载机理及液体滑动轴承的设计计算方法 重点与难点 1．滑动轴承的失效形式及设计准则 2．压力油膜承载机理
10．1
滑动轴承的分类
概述
根据所承受载荷的方向、滑动轴承可分为径向轴承、推力轴承两大类。 根据轴系和拆装的需要，滑动轴承可分为整体式和剖分式两类。 根据颈和轴瓦间的摩擦状态，滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴承和 非液体摩擦滑动轴承 根据工作时相对运动表面间油膜形成原理的不同，液体摩擦滑 动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴承，简称动 压轴承和静压轴承。
在跑合阶段结束后应清洗零件，更换润滑油。
磨损分类
按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同 把磨损分为： 1.磨粒磨损
由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬 质颗粒，对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材 料脱落的现象，称为磨粒磨损。
减轻磨粒磨损：满足润滑条件，合理地选择摩擦副的材 料、降低表面粗糙度值以及加装防护密封装置等。
一.润滑剂
1.润滑油
主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最广 泛的为矿物油。 粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小，粘度 愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。
粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘度）等 表示。我国的石油产品常用运动粘度来标定。
1 ）粘度：
牛顿的粘性液体的摩擦定律
n——轴颈转速(r/min)
[pv]——pv的许用值(N/mm2.m/s)
3）验算轴承的vm 值
m
d m n
第十二章滑动轴承
二、摩擦状态 1.干摩擦 固体表面直接接触，因而 →功耗↑ 磨损↑ 不许出现干摩擦！ 2.边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μ m 的薄油膜， 不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰 部分仍将相互搓削。
vv
温度↑ →烧毁轴瓦
v
比干摩擦的磨损轻， f ≈ 0.1~0.3 3.液体摩擦 有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不 直接接触。 摩擦和磨损极轻， f ≈ 0.001~0.01
v
在一般机器中，处于以上情况的混合状态。 边界摩擦
f
混合摩擦 液体摩擦
o
摩擦特性曲线
η n/p
称无量纲参数η n/p 为轴承特性数η -动力粘度， p-压强， n-每秒转数。
三、磨损 典型的磨损过程 1、磨合磨损过程 在一定载荷作用下形成一 个稳定的表面粗糙度，且在以 后过程中，此粗糙度不会继续 改变，所占时间比率较小。
二、轴瓦的结构
厚壁轴瓦 卷制轴套 薄壁轴瓦 轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布 在整个轴径上。 进油孔 油沟 F
整体轴套
油沟形式
d
宽径比 B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比， 是重要参数。 液体润滑摩擦的滑动轴承: 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 B/d=0.8~1.5
常采用自动调心式轴承，一般 B/d=0.5~1.5。
2、止推（推力）滑动轴承 作用：用来承受轴向载荷 结构特点：由轴承座和止推轴颈组成
a)实心式
b)空心式
c)单环式
d)多环式
§12-2
滑动轴承的失效形式、轴（轴承衬）瓦材料、结构 和轴承润滑
一、失效形式： 1、磨粒磨损 2、刮伤 3、胶合 4、疲劳剥落 5、腐蚀
径向滑动轴承
类型及 代号
滚动轴承综合分类
结构简图
承载 方向
动画演示
（7） 角 接 触 球 轴 承
主要性 能及应 用
可同时承受径向及轴向载荷。承受轴向载荷的能力由 接触角大小决定，大则承受能力高。由于存在接触角， 承受纯径向载荷时，会产生内部轴向力，使内、外圈 有分离的趋势，因此这类轴承要成对使用。
类型及 代号
轴承分类
一、滑动轴承 类型：按受载荷方向不同分： 径向滑动轴承；（用于承受径向力） 止推轴承； （用于承受轴向载荷） 径向止推滑动轴承。（承受轴向、径向联合载荷）
二、滚动轴承 与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵活、
润滑方便、使用维护简单、互换性能好的优点。但其径向外廓 尺寸较大，抗冲击能力、高速运转时的性能及寿命较滑动轴承 差。
轴承代号由前置代号（位于基本代号左侧）、基 本代号、后置代号（位于基本代号右侧）三部分构成。
前置代号用来说明轴承分部件的特点，以字母表 示；一般轴承无需说明时，无前置代号。
基本代号（滚针轴承除外）由类型代号、尺寸系 列代号及内径代号组成并按顺序由左向右依次排列。
后置代号是以字母和数字表示轴承的
结构、 类型、 代号
径向滑动轴承
径向滑动轴承结构：有整体式和剖分式。
整体式滑动轴承：结构简单，制造方便；轴套磨损后轴承间 隙无法调整; 装拆时轴或轴承需轴向移动; 只适用于低速、轻 载和间歇工作的场合。
径向滑动轴承
径向滑动轴承结构：有整体式和剖分式。
剖分式滑动轴承：由上轴瓦1、螺栓2、轴承盖3、轴承座4、 下轴瓦5等组成。 装拆方便，轴瓦磨损后可方便更换及调整 间隙，因而应用广泛。
主要性 可同时承受较大的径向及轴向载荷，承载能力大于 能及应 “7”类轴承。外圈可分离，装拆方便，成对使用。 用
轴承的分类及部分轴承型号参数
轴承分为两大类：滑动轴承和滚动轴承在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失 和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。
但起动摩擦阻力较大。
轴被轴承支承的部分称 为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸 的减摩材料层称为轴承衬。
轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
滑动轴承应用场合 一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
滑动轴承种类很多。
① 按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑动轴承两类。
② 按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴 承、磁流体轴承和电磁轴承7类。
③ 按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。
④ 按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润 滑轴承和含油轴承等。
⑤ 按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴 承等。
二、滚动轴承 1、深沟球轴承1深沟球轴承深沟球轴承结构简单，使用方便，是生产批量最大，应用范围最广的一类轴承。
它主要用一承受径向载 荷，也可承受一定的轴向载荷。
当轴承的径向游隙加大时，具有角接触轴承的功能，可承受较大的轴向maxF a /C o e Y 当量动负荷当量静负荷0.014 0.19 2.300.028 0.22 1.990.056 0.26 1.710.084 0.28 1.550.11 0.30 1.45取上列两式计算结果的较大值0.17 0.34 1.310.28 0.38 1.150.42 0.42 1.040.560.441.00载荷。
应用于汽车，拖拉机，机床，电机，水泵，农业机械，纺织机械等。
标记示例：滚动轴承 6216 GB/T276-1994基本尺寸基本额定负荷安装尺寸极限转速（ r/min ） 轴承 D a型号脂润滑油润滑C r C ord a 滑动轴承，在滑动摩擦下工作的轴承。
轴承
2.轴承材料
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承 衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求： 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。 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。 嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨 粒磨损的性能。 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（或性质）。 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。
②曲路密封
径向 轴向
七、滚动轴承的选择
滚动轴承选用时可考虑以下方面因素： （1）载荷和转速； （2）调心和安装要求； （3）经济性。
滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应用。但是在以下场合， 则主要使用滑动轴承： １．工作转速很高，如汽轮发电机。 ２．要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。 ３．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。 ４．特重型的载荷，如水轮发电机。 ５．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。
b) d= 20 ~ 480mm 时 代号04~96 d=代号×5(mm)
2、前置代号（略） 3、后置代号
C、AC、B——角接触球轴承的接触角α有
15°、25°、40°。
15
40
例：7208AC
表内径40mm，轻系列角接触球轴承， 接触角为25o，宽度正常。
实例：说明滚动轴承 62203 和 7312AC/P6 的含义 6 2 2 03
（三）滚动轴承的密封
1、目的：防止灰尘、水分、杂质等侵入轴 承并阻止润滑剂的流失。良好的密封可保 证机器正常工作，降低噪声并延长轴承的 使用寿命。 2、分类：接触式密封、非接触式密封。
第十二章_滑动轴承
与轴的中心线垂直。 （2）推力滑动轴承：只能承受轴向载荷，轴承上的反作用力
与轴中心线方向一致。 （3）径向止推滑动轴承，又称复合滑动轴承，同时动压润滑轴承、静压润滑轴承、动静压润滑轴承、非流体润 滑轴承、自润滑轴承、磁悬浮润滑轴承和电磁悬浮润滑轴承 等。 3.按轴承所使用的润滑剂分 液体润滑轴承、气体润滑轴承、脂润滑轴承和固体润滑轴承 等。
（4）固体润滑剂： 固体润滑剂主要有石墨、二硫化钼、动物蜡u、聚四氟乙烯、 聚氯氟乙烯、尼龙和某些软金属（如铅、锡、铟等）。固体润 滑剂常用于自润滑轴承。
3、润滑剂的性能指标 （1）润滑油的性能指标：粘度、内油性、闪点、凝点、酸值、 残碳量等。
四、润滑方式及润滑装置 滑动轴承润滑的供油方式分为间歇式相连续式。 1、手工润滑 间歇式是利用油壶或油枪通过轴承座上的油孔由人工定时
（1）整体式结构 轴承座通常采用铸铁铸造而成， 轴承套采用减摩性好的材料制成。 优点：构造简单，价格较低，常 用于低速、载荷不大的间歇工作 的机器上。 缺点：
1）当滑动表面磨损而间隙过大时，无法调整轴承间隙； 2）轴颈只能从端部装入，对于粗重的轴或具有中轴颈的轴安 装不便。
（2）剖分式结构轴承
剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖 分轴瓦、轴承盖螺柱等组成
3、油环润滑 如图14—19所示，将一油环套在轴颈上，油环下部浸在
油中，当轴颈旋转时，靠摩擦力带动油环旋转，从而把油 带入轴承进行润滑。
4、压力循环润滑
这是利用油泵将润滑油经输油管送入轴承的高效润滑方式， 供油充分、散热性好，压力及供油量均可调节。但结构复杂、 费用高。因而多用于高速、重载轴承的润滑。
二、滑动轴承材料滑动轴承的失效形式：轴承的摩擦表面的磨 损、胶合与疲劳破坏，以及用双层金属或三层金属制作的轴瓦 的轴承衬的脱落。
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按承受载荷的方向分：径向轴承；止推轴承；径向止推轴承。
按承受载荷的性质分：静载轴承；动载轴承。
按承受载荷的大小分：轻载轴承（平均压强p<1MPa）；中载轴承（平均压强=1~10MPa）；重载轴承（平均压强p>10MPa）。
按润滑剂分：液体润滑轴承；气体润滑轴承；脂润滑轴承；固体润滑轴承。
按润滑（摩擦）状态分：流体润滑（摩擦）轴承；不完全流体润滑（摩擦）轴承；无润滑（干摩擦）轴承。
按承载（或润滑）机理分：流体膜（厚膜）承载轴承，如流体动压轴承、流体静压轴承、流体动静压轴承；不完全流体膜（薄膜）承载轴承，如不完全油膜轴承；电力、磁力承载，如静电轴承、磁力轴承；固体膜润滑轴承。
按轴承结构分：整体式轴承；剖分式轴承；自位式轴承。
按轴承材料分：金属轴承；粉末冶金轴承；非金属轴承。
按速度高低分：低速轴承（轴颈圆周速度v<5m/s）;中速轴承（轴颈圆周速度v=5~60m/s）;高速轴承（轴颈圆周速度v>60m/s）。
表格：各类滑动轴承的特点与应用；滑动轴承类型的选择；选择轴承类型的特性曲线；滑动轴承设计资料；。