第12章滑動(dòng)軸承

1、12-1 概述12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)12-3 軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料第十二章 滑動(dòng)軸承12-4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑12-5 不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12-7 其它滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介12-1 概述(類型、特點(diǎn)和應(yīng)用）12-1 概述 一.類型 按摩擦狀態(tài)分液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承靜壓潤(rùn)滑動(dòng)壓潤(rùn)滑邊界潤(rùn)滑混合潤(rùn)滑 按載荷方向分向心軸承（徑向軸承）推力軸承（止推軸承）向心推力軸承二.特點(diǎn)和應(yīng)用 特高轉(zhuǎn)速 特高精度 特重型機(jī)械 特殊工作條件 特大沖擊 特長(zhǎng)壽命 特殊結(jié)構(gòu)軸承座整體軸套螺紋孔油杯孔12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)(整體式）12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)12-2 滑

2、動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 一.徑向軸承徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)11.整體式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；因磨損而造成的間隙無(wú)法調(diào)整；只能沿軸向裝入或拆出。12-2 （剖分式）12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)12.對(duì)開式（剖分式）特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可以調(diào)整磨損而造 成的間隙、安裝方便。應(yīng)用廣泛。螺栓軸承蓋軸承座油杯座孔螺母套管上軸瓦下軸瓦12-2 （調(diào)心式、調(diào)隙式）12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)13.調(diào)心式應(yīng)用于寬徑比B/d1.5或軸剛度較弱時(shí)。應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度要求高時(shí)。4.調(diào)隙式12-2 （止推軸承）12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1二.止推軸承空心式使接觸面磨損、壓力分

3、布趨于均勻。12-3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)（失效形式）12-3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)12-3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)一.軸瓦的失效形式（滑動(dòng)軸承的失效形式）徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1磨損膠合疲勞破壞軸承襯脫落12-3 （對(duì)材料的要求）12-3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu) 良好的減摩性和耐磨性二.材料1.性能應(yīng)滿足以下要求：足夠的機(jī)械強(qiáng)度良好的順應(yīng)性、嵌藏性、磨合性和潤(rùn)滑性良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性12-3 （常用材料）12-3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)12.常用材料軸承合金（巴氏合金、白合金）青銅鑄鐵粉末冶金非金屬：工程塑料、橡膠、木頭等牌號(hào)：ZSnSb11Cu6ZPbSb16Sn16Cu2特點(diǎn)：減摩性

4、、耐磨性、順應(yīng)性、嵌藏性好，但強(qiáng)度低，貴。牌號(hào)：ZCuSn10P1ZCuPb30 ZCuAl10Fe3特點(diǎn)：強(qiáng)度較高、減摩性、耐磨性較好。軸瓦不能全部用鋼，否則易與軸膠合。 12-3 （軸瓦結(jié)構(gòu)分類）12-3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1三.軸瓦結(jié)構(gòu)按構(gòu)造分整體式對(duì)開式按加工分鑄造燒結(jié)、軋制按尺寸分厚壁薄壁按材料分單材料多材料12-3 （油孔及油槽）12-3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1軸瓦的油孔及油槽注意：油孔開在非承載區(qū)，以免降低油膜的承載能力； 油槽應(yīng)有足夠?qū)挾鹊荒荛_通至軸承端部。 12-4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑（潤(rùn)滑劑及其選擇：潤(rùn)滑脂）12-4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑12-

5、4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1一.潤(rùn)滑劑及其選擇潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑油固體潤(rùn)滑劑及其選擇12-4 （潤(rùn)滑裝置、潤(rùn)滑方式選擇）12-4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1二.潤(rùn)滑裝置三.潤(rùn)滑方式選擇3vpkk2m/s油杯k216m/s滴油k1632m/s飛濺、油環(huán)k32m/s壓力12-5 不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)計(jì)算（徑向軸承）12-5 不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12-5 不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)計(jì)算徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1徑向軸承一.失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式：磨損、膠合設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證邊界膜不破壞。二.條件性計(jì)算. pvpv以免工作溫度過(guò)高引起潤(rùn)滑失效。. vv以免速度過(guò)高引起加速磨損。

6、. pp以免過(guò)度磨損。dBFp100060dnvB Bd dF F12-5 （止推軸承）12-5 不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 止推軸承p)dd(4Fp2122v100060ndvmmpvvpm2ddd12m思考題：P298/12-112-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算（牛頓流體粘性定律）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)11.牛頓流體粘性定律dyduxyu一.流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的承載機(jī)理2.流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的形成12-6 （形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1p 形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件：收

7、斂型油楔；兩表面要有一定的相對(duì)速度；潤(rùn)滑油要有一定的粘度； 連續(xù)供油，油從大口流向小口；hminS（RZ1+RZ2）。12-6 （雷諾方程）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 1.忽略油的慣性力和重力；二.流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程雷諾方程（Reynolds）7點(diǎn)假設(shè) ：3.油作層流運(yùn)動(dòng)，并符合 牛頓流體粘性定律；4.油的粘度沿y向?yàn)槌?shù)；5.壓力沿y向?yàn)槌?shù)；7.油不可壓縮。2.油僅沿x向流動(dòng)，流速u；6.表面油與板間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；0dydz)dxxpp(pdydzdxdz)dyy(dxdz根據(jù) ，得：12-6 （雷諾方程）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 推導(dǎo)：2.由假設(shè)2、3可知：微

8、單元體在x向受力如圖示。0Fx即：yxp1.取微單元體進(jìn)行分析，由假設(shè)1可知：僅考慮流體壓力p和粘滯力的作用。12-6 （雷諾方程）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 3.由假設(shè)3、4可知：yu22yuyyxp22yuxp4.求流速分布函數(shù)u：xp1yu22由假設(shè)5，積分：1Cy)xp(1yu212CyCy)xp(21u30hhhv6xp6.設(shè)油壓最大處間隙為h0，即 時(shí)，h=h012-6 （雷諾方程）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算由假設(shè)6，可知邊界條件：5.求任意x處的流量q：xp2)yh(yh)yh(vu7.由假設(shè)2、7xp12h2vhudyq3h00 xpy=0時(shí)，u=vy=

9、h時(shí)，u=0h=h0時(shí)2vhq0q=常數(shù)2vhxp12h2vh03一維雷諾方程12-6 （用一維雷諾方程說(shuō)明形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算用 說(shuō)明形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件：30hhhv6xp收斂型油楔；h0左方：hh00 xpx px p能承載 ph0hxyv 連續(xù)供油；hminS（RZ1+RZ2）。12-6 （形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的過(guò)程）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算1.形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的過(guò)程三.流體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承設(shè)計(jì)計(jì)算第一階段FFFF第二階段第三階段分三階段：第一階段：軸的起動(dòng)階段，轉(zhuǎn)速由0 工作轉(zhuǎn)速第二階段：不穩(wěn)定潤(rùn)滑階段，不完全液體潤(rùn)滑 液體潤(rùn)滑第三階段：穩(wěn)定的液體動(dòng)壓潤(rùn)滑階段，軸心隨F、n大小 而波動(dòng)12-6 （幾何關(guān)系）12-6 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑