典型零部件的维修静压滑动轴承
工程机械修理(1)
机械内部机械能 能量。
第二节 老化规律及补偿
一、老化的共同规律 （一）零件寿命的不平衡性和分散性 （二）机械设备寿命的地区性和递减 性 （三）机械设备性能和效率的递减性 （四）材料性状的不可逆性
二.老化过程的分类
根据老化过程涉及到的是零件整体或者仅仅是零件 表面层，并按外部特征（损伤类型）进行分类。 损伤是机械零件发生诸如磨损、变形、腐蚀、断 裂、老化等等现象的通称。 在上述分类中零件整体可能发生破坏、变形和材 料性能变化，其中破坏是最具危险和灾难性的老化 过程。而零件的表面层由于直接受到温度、介质和 机械等外部作用，最易发生老化。
无形老化是社会生产力发展的结果，老 化愈快，说明科技进步愈快。因此对无 形老化我们不能防止它，而应认真研究 其规律，使机械购入后，尽早尽快投入 使用，提高利用率，在经济寿命期间内 创造更多的价值，取得较高的经济效益。
老化的分类
老化
有形老化
第二种有形老化 第一种有形老化
无形老化
第一种无形老化 第二无有形老化
概论
一.维修的发展方向
1.对维修重要性的认识逐步提高 2.维修的方式逐步改革 3.检测技术发展迅速 4.仪器检测与经验判断相结合，简易检测与精密检测相结合 5.检测仪器的使用简单化 6.检测技术软件的开发与应用普及化 7.检测标准逐步建立，国产化检测设备发展迅速 8.维修新技术、新工艺与成熟的维修技术相结合 9.旧件修复专业化已得到重视 10.维修管理人员的培训引起重视 11.逐步采用“以可靠性为中心的维修分析方法” 12.机械设备修理工作的原则“预防为主，定期检测，视情修理” 广泛推行
正常老化
不正常老化
二、老化的数量指标
K (1 ) K 0 1 [1 (1 P )(1 1 )]K 0
静压轴承的原理及应用
０２ ． ５～０． ４ｍｍ。
精度的要求 比动压轴承低； 摩擦副表面上 的压力 比
较均匀 ， 轴承的可靠性和寿命较高； 可精确地获得预 期 的轴承性能； 轴承的温度分布较均匀， 热膨胀 问题
因数 小 、 作 寿 命 长 ； 压 轴 承 有 “ 化 ” 差 的 作 工 静 均 误 用 ， 减 小 制造 中不 精 确性 产 生 的影 响 ， 对 制 造 能 故
其次 ， 节流比。节流 比 Ｂ 的理论值是 １ ～１ ． ． ２ ５
之间 ， 而根 据多 年 的经 验 以 １２ ．５为佳 。这 样在 维修
不 如动 压轴 承严 重 。 静 压 轴承 适 应 的工 况 范 围极 广 ， 载荷 以克计 从
二、 ＝ 薄膜 反 馈 节流器
薄膜 反 馈节 流 轴 承 刚度 是很 大 的 ， 机床 在 运 但 行 中也常 出现抱 瓦 、 拉毛 、 掉压 等现 象 。薄膜 反馈最
的精密仪器到载荷达数千吨的重 型设 备都有采用 静压轴承的。靠外部供给压力油 、 在轴承内建立静 压承载油膜以实现液体润滑的滑动轴承。液体静压 轴承从起动到停止始终在液体润滑下工作， 所以没 有磨损， 使用寿命长， 起动功率小 ， 在极低（ 甚至为零）
中， 需要对主轴的几何精度 、 前后轴瓦的几何精度 、
同轴度 、圆度及锥度进行严格控制 ，以便保证 ｐ 值 。根据机床的承载能力确定 ｅ （ 值 主轴与轴瓦几
何 中心的偏心量 ）使 １ ， ３值最佳。 第 三 ， 油 腔 在 不 装 主 轴 时 ， 个 出 油 口的油 各 各 柱 必 须 一致 （ 察 法 ）若 不 一 致 ， 采 取 改 变 节 流 观 ， 应
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
机电设备维修技术教案(第15周第1次课)
作业布置
教学后记
整体效果还可以，达到教学要求。
连杆大端变形的修复
产生大端变形的原因主要是：大端薄壁瓦瓦口余面高度过大、使用厚壁瓦的连杆大端两侧垫片厚度不一致或安装不正确。
在修复大端孔时应同时检修螺栓孔。
1）修复大端孔
将连杆体和大端盖的两结合面铣去少许，使结合面垂直于杆体中心线，然后把大端盖组装在连杆体上。在保证大小孔中心距尺寸精度的前提下，重新镗大孔达到规定尺寸及精度。
3.1.2中心孔损坏的修复
3.1.3圆角的修复
圆角对轴的使用性能影响很大，特别是在交变载荷作用下，常因轴颈直径突变部位圆角被破坏或圆角半径减小导致轴折断。因此，圆角的修复不可忽视。
3.1.4螺纹的修复
当轴表面上的螺纹碰伤、螺母不能拧入时，可用圆板牙或车削加工修整。若螺纹滑牙或掉牙，可先把螺纹全部车削掉，然后进行堆焊，再车削加工修复。3.1.5键槽的修复
二、新课导入
学习完机电设备装配质量检验基础和机床试验的相关知识后，我们来共同学习典型机械零部件的维修及应用知识。
三、授课内容
3.1轴类零件的修理
轴类零件是组成各类机械设备的重要零件。它的主要作用是支承其它零件，承受载荷和传递转矩。
轴的具体修复内容主要有以下几个方面:
教学过程与教学内容：
3.1.1轴颈磨损的修复
2）检修两螺栓孔
应采用镗孔或铰孔修复。
教学过程与教学内容：
3.6齿轮的修理
3.6.1调整换位法
所谓调整换位就是将已磨损的齿轮变换一个方位，用齿轮未磨损或磨损轻的部位继续工作。
3.6.2栽齿修复法
对于低速、平稳载荷且要求不高的较大齿轮，单个齿折断后可将断齿根部锉平，根据齿根高度及齿宽情况，在其上面栽上一排与齿轮材质相似的螺钉，包括钻孔、攻螺纹、拧螺钉，并以堆焊联接各螺钉，然后再按齿形样板加工出齿形。
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
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
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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。
第15章-滑动轴承
1. 轴承功用 ;轴承的分类(摩擦性质, 载荷方向) 2.摩擦状态分类 ； 滑动轴承(按润滑方式)的分类
3.对轴瓦结构的要求:
剖分式轴瓦的剖分面 (⊥载荷) 润滑油供应(输送, 分布) →应开油孔、油沟
4.滑动轴承的材料
润滑油应由非承载区引入
轴承合金 (白合金、巴氏合金)
四.液体动压润滑的基本方程
1.基本方程建立的假设: (图15-18) p.247
1)Z向无限长 ,润滑油在Z向没有流动 2)压力p不随y值的大小而变化 , 即同一油膜截面上压力为常数 2.公式的建立: 3)润滑油的粘度η不随压
力而变化,并且忽略油 层的重力和惯性 4)润滑油处于层流状态。
2.公式的建立: －AB板间形成动压润滑
4.混合摩擦－ 干、边界、液体摩擦并存→实际 →非液体摩擦
5.滑动轴承的分类:（按润滑方式） → 液体润滑滑动轴承(静压、动压)
非液体润滑滑动轴承
图15-17
图15-20
§15-2 滑动轴承的结构 p.238
(一)向心滑动轴承→主要承受径向载荷FR 1.整体式→ 轴承座、轴瓦(轴套) 2.剖分式→ 轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦(两边)、
③油沟形式→
图15-4 p.239
3.轴瓦定位配合
定┌轴向:两端凸台, 销钉(铜) 位└周向:紧定螺钉, 销钉(铜) 配合:小过盈量配合
4.必要时开油室
5.轴瓦┌单金属 └双、多金属→
(与轴颈接触)轴承衬 →(贴合牢固)燕尾槽
、螺旋槽 图15-9 p.241
－贮油和稳定供油 轴承衬
§15-3 滑动轴承的材料 p.240
§15-5非液体摩擦滑动轴承的计算
┌液体润滑滑动轴承 └非液体润滑滑动轴承 (一)失效形式及设计准则: 1.主要失效形式: →磨损→间隙↑→运动精度↓ →耗功→温度↑→粘度↓润滑恶化→烧瓦、胶合 2.设计准则: →维持边界油膜不遭破裂 p.245第10 在润滑剂中加少量石墨或MOS2→边界油膜较坚韧
滑动轴承实验指导书(更新并附实验报告)
滑动轴承实验一、概述滑动轴承用于支承转动零件，是一种在机械中被广泛应用的重要零部件。
根据轴承的工作原理，滑动轴承属于滑动摩擦类型。
滑动轴承中的润滑油若能形成一定的油膜厚度而将作相对转动的轴承与轴颈表面分开，则运动副表面就不发生接触，从而降低摩擦、减少磨损，延长轴承的使用寿命。
根据流体润滑形成原理的不同，润滑油膜分为流体静压润滑(外部供压式)及流体动压润滑(内部自生式)，本章讨论流体动压轴承实验。
流体动压润滑轴承其工作原理是通过韧颈旋转，借助流体粘性将润滑油带人轴颈与轴瓦配合表面的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大端人口至小端出口的流动过程中必须满足流体流动连续性条件，从而润滑油在间隙内就自然形成周向油膜压力(见图1)，在油膜压力作用下，轴颈由图l(a)所示的位置被推向图1(b)所示的位置。
图1 动压油膜的形成当动压油膜的压力p 在载荷F 方向分力的合力与载荷F 平衡时，轴颈中心处于某一相应稳定的平衡位置O 1，O 1位置的坐标为O 1(e ，Φ)。
其中e =OO 1，称为偏心距；Φ为偏位角(轴承中心O 与轴颈中心O 1连线与外载荷F 作用线间的夹角)。
随着轴承载荷、转速、润滑油种类等参数的变化以及轴承几何参数(如宽径比、相对间隙)的不同．轴颈中心的位置也随之发生变化。
对处于工况参数随时间变化下工作的非稳态滑动轴承，轴心的轨迹将形成一条轴心轨迹图。
为了保证形成完全的液体摩擦状态，对于实际的工程表面，最小油膜厚度必须满足下列条件：()21min Z z R R S h += （1）式中，S 为安全系数，通常取S ≥2；R z1，R Z2分别为轴颈和铀瓦孔表面粗糙度的十点高度。
滑动轴承实验是分析滑动轴承承载机理的基本实验，它是分析与研究轴承的润滑特性以及进行滑动轴承创新性设计的重要实践基础。
根据要求不同，滑动轴承实验分为基本型、综合设计型和研究创新型三种类型。
（1）掌握实验装置的结构原理，了解滑动轴承的润滑方式、轴承实验台的加载方法以及轴承实验台主轴的驱动方式及调速的原理。
静压以及动静压轴承流场计算基本方程以及计算方法
流场基本方程在静压和动静压轴承设计当中，为了计算油膜的承载能力，就需要计算油膜的压力分布。
而计算流体的流量，就需要计算油膜内的速度分布。
另外，需要计算轴承的摩擦阻力，那就要计算轴承面上的剪应力分布。
特别的，在轴高速转动时，进油温度和出油温度之间有温度差。
考虑到粘度和温度之间的耦合关系，若要准确计算油膜的压力分布，还需要计算轴承面上的温度分布。
轴承间隙中的润滑液体为黏性流体，根据动量、质量和能量守恒定律以及微元的力平衡条件，可以推导出纳维-斯托克斯方程（流体的动量方程）、连续方程、剪应力方程、能量方程和热传导方程。
再加上润滑液体的状态方程（粘温方程、粘压方程）、油膜的几何方程以及轴颈和轴承的变形方程，通过这些方程之间的联立，就可以求解流固耦合、粘温耦合下的油膜压力分布。
纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes）和雷诺方程（Reynolds）黏性流体运动方程是研究润滑流体的基本方程。
对于不可压缩的牛顿流体，其运动方程，即纳维-斯托克斯方程可以表示为公式1{ρdudt=ρX−ðpðx+μ∇2uρdvdt=ρY−ðpðy+μ∇2vρdwdt =ρZ−ðpðz+μ∇2w式中，u、v、w分别为流速沿x、y、z坐标轴方向的分量；X、Y、Z为单位质量的体力沿着x、y、z坐标轴方向的分量；p为油膜压力；ρ为液压油的密度；μ为液压油的粘度；对时间的全微分可以表示为ddt =ððt+uððx+vððy+wððz；定义拉普拉斯算子∇2=ð2ðx2+ð2ðx2+ð2ðz2。
等式的左侧项为微元体的惯性力，而等式的右侧项表示的是微元体的体力、压力和黏性剪切力。
将x-y-z坐标系下的纳维-斯托克斯方程展开后可以表示为：{ρdudt=ρX−ðpðx+μ(ð2uðx2+ð2uðy2+ð2uðz2)ρdvdt=ρY−ðpðy+μ(ð2vðx2+ð2vðy2+ð2vðz2)ρdwdt=ρZ−ðpðz+μ(ð2wðx2+ð2wðy2+ð2wðz2)对于有些流场（比如环形的止推轴承面或是展开后为部分圆环的圆锥轴承面），圆柱坐标下进行计算会变得更加容易些。
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常用的力学零件，广泛应用于机械设备中。
它通过滑动摩擦来支撑和传递转动运动或直线运动载荷。
滑动轴承的组成主要包括轴承壳体、滑动层、摩擦材料和润滑剂。
根据轴承的结构和用途不同，滑动轴承可以分为几种类型，如下所示。
1. 原理型滑动轴承：原理型滑动轴承是最基本的一种类型，它由平面轴承和滚轮轴承组成。
它的工作原理是通过固定的轴和转动的内圈之间的摩擦来支撑和传递载荷。
2. 液体动压滑动轴承：液体动压滑动轴承又称为液膜滑动轴承。
它通过液体的压力来支撑和传递载荷，摩擦非常小，具有良好的稳定性和耐磨性。
3. 液体静压滑动轴承：液体静压滑动轴承又称为静压气体轴承。
它通过气囊或液囊形成压力，从而支撑和传递载荷。
它的优点是工作平稳，摩擦小，负荷能力强。
4. 气体动压滑动轴承：气体动压滑动轴承是一种利用气体的动力来支撑和传递载荷的轴承。
它具有自润滑、稳定性好的优点，通常应用于高转速的轴承系统中。
5. 磁悬浮轴承：磁悬浮轴承是一种利用磁力来支撑和传递载荷的轴承。
它通过磁场的作用使轴承与支承之间产生浮动，从而减小了摩擦和磨损。
6. 弹性元件滑动轴承：弹性元件滑动轴承通过弹性元件的变形来支撑和传递载荷。
它具有结构简单、制造成本低等优点，广泛应用于一些低载荷和低速度的轴承系统中。
除了以上几种常见的滑动轴承类型，还有一些特殊用途的滑动轴承，如磁流体轴承、陶瓷轴承、液滴轴承等。
综上所述，滑动轴承是一种常用的机械零件，其组成包括轴承壳体、滑动层、摩擦材料和润滑剂。
根据不同的结构和用途，滑动轴承可以分为原理型滑动轴承、液体动压滑动轴承、液体静压滑动轴承、气体动压滑动轴承、磁悬浮轴承、弹性元件滑动轴承等多种类型。
每种类型的滑动轴承都有其特点和适用范围，在不同的机械设备中具有广泛的应用。
《滑动轴承》课件
滑动轴承在工业领域的应用广泛 ，能够保证机械设备的稳定运行 ，提高生产效率。
滑动轴承在航空航天领域的应用
航空航天领域对机械设备的精度和稳 定性要求极高，滑动轴承的应用能够 满足这些要求。
在飞机和火箭等航空航天器中，滑动 轴承被用于支撑旋转轴，保证发动机 等关键部件的正常运转。
滑动轴承在汽车领域的应用
PART 02
滑动轴承的工作原理
REPORTING
滑动轴承的润滑原理
润滑剂的作用
润滑剂在滑动轴承中起到减小摩 擦、减轻磨损、冷却和减震的作
用。
润滑剂的种类
润滑剂包括润滑油、润滑脂和固体 润滑剂等，应根据不同的工作条件 和使用要求选择合适的润滑剂。
润滑方式
滑动轴承的润滑方式有油润滑、脂 润滑和喷雾润滑等，应根据轴承的 结构、转速和载荷等条件选择合适 的润滑方式。
绿色环保
采用环保材料和工艺，降低滑动轴承的能耗和排放，满足绿色环 保要求。
定制化服务
根据客户需求，提供定制化的滑动轴承产品和服务，满足不同领 域和行业的特殊需求。
THANKS
感谢观看
REPORTING
热设计
为了优化滑动轴承的性能，需要 进行热设计，包括选择合适的材 料、设计合理的轴承结构和控制
润滑剂的温度等。
PART 03
滑动轴承的材料与制造
REPORTING
滑动轴承的材料选择
金属材料
如铜合金、钢、铝等，具有较好的承载能力和耐久性，适用于高速、高温、重载 等工况。
非金属材料
如聚合物、陶瓷、石墨等，具有较低的摩擦系数和良好的耐磨性，适用于低速、 轻载、低摩擦等工况。
清洗
定期清洗轴承，清除积累的污垢和杂质，保持轴承内部清洁。