機(jī)械設(shè)計(jì)y15x滑動(dòng)軸承

1、 機(jī)械基礎(chǔ) 教學(xué)與研究中心 本章目錄本章目錄 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類型滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類型 第三節(jié)第三節(jié) 軸承材料與軸瓦結(jié)構(gòu)軸承材料與軸瓦結(jié)構(gòu) 第四節(jié)第四節(jié) 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 第五節(jié)第五節(jié) 非液體摩擦軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算非液體摩擦軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 第六節(jié)第六節(jié) 液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 總目錄總目錄 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 第一節(jié) 概述 軸 承 滾動(dòng)摩擦下運(yùn)轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承的摩擦阻力較小， 機(jī)械效率較高，潤(rùn)滑和維護(hù)方便，并且已 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，在機(jī)械中應(yīng)用廣泛，但它的徑 向尺寸和振動(dòng)、噪音較大。 滑動(dòng)摩擦下

2、運(yùn)轉(zhuǎn)除了在簡(jiǎn)單和低成本要求 的場(chǎng)合使用滑動(dòng)軸承外，滑動(dòng)軸承主要用 于滾動(dòng)軸承難以滿足支承要求的場(chǎng)合：高 速度、高精度、大沖擊、長(zhǎng)壽命要求的場(chǎng) 合。 滾 動(dòng) 軸 承 滑 動(dòng) 軸 承 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 1. 滑動(dòng)軸承是面接觸，承載能力高， 零件數(shù)少，制造更精確。 2. 軸承工作面有油膜，緩沖吸振， 消除噪聲。 3. 處于液體摩擦狀態(tài)下，摩擦系數(shù) 小，磨損輕，壽命長(zhǎng)。 4. 具有高回轉(zhuǎn)精度。 5. 對(duì)于大型軸承，制造成本低。 6. 徑向尺寸小，可制成剖分式。 滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)滑動(dòng)軸承的特點(diǎn) 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 各類滑動(dòng)軸承各類滑動(dòng)軸承 下一頁(yè)下

3、一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 滑動(dòng)軸承 應(yīng)用 高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分 的場(chǎng)合。 分類 按摩擦狀態(tài) 非液體摩擦滑動(dòng)軸承 液體摩擦滑動(dòng)軸承 動(dòng)壓滑動(dòng)軸承 靜壓滑動(dòng)軸承 按承受載荷 向心滑動(dòng)軸承 推力滑動(dòng)軸承 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 滑動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 1. 軸承結(jié)構(gòu)型式的確定 2. 選擇軸承材料 3. 軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 4. 潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法的確定 5. 強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算軸承工作能力 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 1 整體式 第二節(jié) 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類型 一、向心滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類型 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 2

4、剖分式 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 二、推力滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)型式 實(shí)心式實(shí)心式單環(huán)式單環(huán)式空心式空心式多環(huán)式多環(huán)式 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 第三節(jié) 軸承材料與軸瓦結(jié)構(gòu) 1.磨粒磨損 2.膠合 3.腐蝕 4.刮傷 一、滑動(dòng)軸承的失效形式 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 對(duì)材料性能要求對(duì)材料性能要求 1.良好的減摩性、耐磨性和咬粘性, 足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕的能力。 2.良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性 3.良好的導(dǎo)熱性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等 二、軸承材料二、軸承材料 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 多孔質(zhì)金屬材料 軸承合金、銅合金

5、、鑄鐵、軸承合金、銅合金、鑄鐵、 鋁基合金。鋁基合金。 多孔鐵、多孔質(zhì)青銅。多孔鐵、多孔質(zhì)青銅。 酚醛樹(shù)脂、尼龍、聚四酚醛樹(shù)脂、尼龍、聚四 氟乙烯。氟乙烯。 金屬材料 非金 屬材料 常用軸承材料常用軸承材料 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 錫基軸承合金 鉛基軸承合金 類類 型型 嵌入性和摩擦順應(yīng) 性最好 ，易于軸 頸磨合，但強(qiáng)度低， 價(jià)格較貴。 特特 點(diǎn)點(diǎn) 重載、中高速場(chǎng)合。應(yīng)應(yīng) 用用 軸承合金軸承合金 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 銅合金銅合金 特特 點(diǎn)點(diǎn) 錫青銅減摩性和耐磨性最好， 鉛青銅抗粘附能力強(qiáng)， 鋁青銅強(qiáng)度及硬度較高。 應(yīng)應(yīng) 用用 錫青銅適用于重載

6、、中速場(chǎng)合， 鉛青銅適用于高速、重載場(chǎng)合， 鋁青銅適用于低速、重載場(chǎng)合。 類類 型型 錫青銅 鉛青銅 鋁青銅 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 鑄鑄 鐵鐵 特特 點(diǎn)點(diǎn) 有一定的減摩性和耐磨性， 價(jià)格低廉，但鑄鐵性脆、 磨合性差。 應(yīng)應(yīng) 用用 適用于低速、輕載和不受 沖擊的場(chǎng)合。 類類 型型 灰鑄鐵 耐磨鑄鐵 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 三、軸瓦結(jié)構(gòu)三、軸瓦結(jié)構(gòu)-結(jié)構(gòu)型式、定位、油溝、配合。結(jié)構(gòu)型式、定位、油溝、配合。 剖分式 整體式 單金屬 雙金屬 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 三、軸瓦結(jié)構(gòu)三、軸瓦結(jié)構(gòu) 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目

7、錄分目錄 整體式軸瓦軸套 一般開(kāi)有油溝以便潤(rùn)滑 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 剖分式軸瓦由上、下兩半瓦組成。 上軸瓦開(kāi)有油溝以便潤(rùn)滑 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 在軸瓦剖分面處開(kāi)有較大的油溝（油 室）以便穩(wěn)定供油容納污物 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 為改善軸瓦的摩擦 性能，常在其內(nèi)表 面澆注一層減摩材 料，稱為軸承襯。 為使軸承襯能牢固 地粘在軸瓦表面上， 常在軸瓦上制出一 些溝槽。 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 第四節(jié)第四節(jié) 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 一、潤(rùn)滑劑的選擇 1. 潤(rùn)滑油 轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)選粘度低的油；

8、轉(zhuǎn)速低、壓力大時(shí)選轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)選粘度低的油；轉(zhuǎn)速低、壓力大時(shí)選 粘度高的油；較高溫度下工作時(shí)用粘度高些的油。具體粘度高的油；較高溫度下工作時(shí)用粘度高些的油。具體 可參考表可參考表15-3 2. 潤(rùn)滑脂 壓力高、滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇壓力高、滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇 針入度小的脂；反，選針入度小的脂；反，選 擇擇 針入度大的脂；潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)一般應(yīng)高于軸承工作針入度大的脂；潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)一般應(yīng)高于軸承工作 溫度約溫度約2030。具體可參考表。具體可參考表15-4 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 二、潤(rùn)滑方法 1.間歇供油 注油杯 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 滴 油 潤(rùn)

9、滑 芯捻潤(rùn)滑 2.連續(xù)供油 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 油環(huán)潤(rùn)滑油脂杯潤(rùn)滑 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 壓力循環(huán)潤(rùn)滑 油箱油箱 油泵油泵 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 第五節(jié) 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 干磨擦 邊界磨擦 液體磨擦 混合磨擦 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 第五節(jié) 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 非液體摩擦滑動(dòng)軸承軸瓦主要失效形式 磨損和膠合。 設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則 維持邊界油膜不被破壞， 盡量減少軸承材料的磨損。 計(jì)算方法 進(jìn)行條件性驗(yàn)算，限制平均壓 強(qiáng)pm和pmv值。 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄

10、分目錄 一、一、 向心滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算向心滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 F 徑向載荷 （N） B 軸承寬度（） p 軸瓦材料的許用壓力 N/mm2 d 軸頸直徑（） p Bd F p (1)驗(yàn)算軸承的平均壓力驗(yàn)算軸承的平均壓力p 非液體摩擦軸承的計(jì)算 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 (2)驗(yàn)算軸承的pmv 值 m/sN/mm 19100100060 2 pv B nFdn Bd F vp m pv 軸承材料pv 的許用值 N/mm2,m/s (3) 驗(yàn)算滑動(dòng)速度驗(yàn)算滑動(dòng)速度v軸頸轉(zhuǎn)速 （r/min) v許用滑動(dòng)速度（m/s) 向心滑動(dòng)軸承的計(jì)算向心滑動(dòng)軸承的計(jì)算 v軸頸圓周速度，即滑動(dòng)

11、速度 （m/s） n 軸頸轉(zhuǎn)速 （r/min) v v 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 Fa軸向載荷（） z推力環(huán)的數(shù)目 d,d0推力環(huán)的內(nèi)徑和外徑 k考慮推力環(huán)面上有油溝 使面積減小的系數(shù)， k=0.80.9 p許用壓力 （） 2 2 0 2 N/mm 4 p ddzk F p a m 二、二、 推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算 (1)驗(yàn)算軸承的平均壓力驗(yàn)算軸承的平均壓力 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 ()驗(yàn)算軸承的驗(yàn)算軸承的pmv值值 m/sN/mm 100060 2 pv nd pvp m mmm n軸頸轉(zhuǎn)速(r/min) vm推力環(huán)面的平均速度(m

12、/s) pvpv的許用值(N/mm2.m/s) dm m推力環(huán)面的平均直徑,mm m/s 100060 v nd v m m (3)驗(yàn)算軸徑速度驗(yàn)算軸徑速度 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 第六節(jié) 液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承 一、液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程 若若B板靜止不板靜止不 動(dòng)，動(dòng)，板以速度板以速度 移動(dòng)移動(dòng),板間各流板間各流 層的速度呈三角層的速度呈三角 形分布，兩板間形分布，兩板間 的油量保持不變的油量保持不變 （1）當(dāng)兩板平行時(shí) 油膜無(wú)承載能力油膜無(wú)承載能力 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 （）當(dāng)兩板傾斜時(shí)（）當(dāng)兩板傾斜時(shí) 油膜具有承載能力 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本理論

13、 移動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向是由間隙大的 方向移向間隙小的方向 如果兩端流速相同， 流入量流出量 假設(shè)油不可壓縮板寬無(wú)窮大 產(chǎn)生油壓產(chǎn)生油壓p 入口處流速呈凹形拋物線 出口處流速呈凸形拋物線 必有一處流速呈直線 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 （1 1）相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成楔形間隙；）相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成楔形間隙； （2 2）被油膜分開(kāi)的兩表面須有一定的相對(duì)滑）被油膜分開(kāi)的兩表面須有一定的相對(duì)滑 動(dòng)速度，其方向應(yīng)保證潤(rùn)滑油由大口進(jìn)，從小動(dòng)速度，其方向應(yīng)保證潤(rùn)滑油由大口進(jìn)，從小 口出；口出； （3 3）潤(rùn)滑油須有一定的粘度，供油要充分。）潤(rùn)滑油須有一定的粘度，供油要充分。 形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 三、單油楔向心滑動(dòng)軸承動(dòng)壓油膜的形成 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出 分目錄分目錄 起動(dòng) 階段 不穩(wěn)定潤(rùn) 滑階段 動(dòng)力潤(rùn) 滑階段 下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出