機(jī)械設(shè)計(jì)8—滑動(dòng)軸承ppt課件

1、8-1 8-1 概述概述8-3 8-3 軸瓦構(gòu)造軸瓦構(gòu)造8-2 8-2 徑向滑動(dòng)軸承的主要類型徑向滑動(dòng)軸承的主要類型8-4 8-4 滑動(dòng)軸承的資料滑動(dòng)軸承的資料8-5 8-5 不完全液體光滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算不完全液體光滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算8-6 8-6 液體動(dòng)壓光滑徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算液體動(dòng)壓光滑徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算8-1 8-1 概概 述述一、分類一、分類軸承的作用是支承軸，保證軸的回轉(zhuǎn)精度。軸承的作用是支承軸，保證軸的回轉(zhuǎn)精度。1. 根據(jù)軸承任務(wù)的摩擦性質(zhì)分：滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承2.根據(jù)滑動(dòng)軸承承載方向分：徑向軸承、止推軸承推力軸承3. 根據(jù)軸承摩擦形狀分:液體光滑：兩外表完全隔開(kāi)液體光滑

2、：兩外表完全隔開(kāi)不完全液體光滑：邊境光滑或混合光滑不完全液體光滑：邊境光滑或混合光滑無(wú)光滑：兩外表直接接觸無(wú)光滑：兩外表直接接觸 對(duì)于要求低摩擦的摩擦副，液體光滑是比較理想的形狀，對(duì)于要求低摩擦的摩擦副，液體光滑是比較理想的形狀，維持邊境光滑或混合光滑是最低要求。維持邊境光滑或混合光滑是最低要求。液體光滑滑動(dòng)軸承：液體動(dòng)壓軸承、液體靜壓軸承液體光滑滑動(dòng)軸承：液體動(dòng)壓軸承、液體靜壓軸承二、特點(diǎn)和運(yùn)用二、特點(diǎn)和運(yùn)用1承載才干大，耐沖擊；2任務(wù)平穩(wěn)，噪音低；3構(gòu)造簡(jiǎn)單，徑向尺寸??；4起動(dòng)阻力大，光滑、維護(hù)較滾動(dòng)軸承復(fù)雜。1高速、高精度、重載的場(chǎng)所；如汽輪機(jī)、機(jī)床等。2極大型的、極微型的、極簡(jiǎn)單的場(chǎng)所

3、；如自動(dòng)化辦公設(shè)備等。4受沖擊與振動(dòng)的場(chǎng)所；如軋鋼機(jī)。3構(gòu)造上要求剖分的場(chǎng)所；如曲軸用軸承。特點(diǎn)特點(diǎn)運(yùn)用運(yùn)用8-2 8-2 徑向滑動(dòng)軸承的主要類型徑向滑動(dòng)軸承的主要類型構(gòu)造簡(jiǎn)單，本錢(qián)低，但間隙無(wú)法構(gòu)造簡(jiǎn)單，本錢(qián)低，但間隙無(wú)法補(bǔ)償，且只能從軸端裝入，適用補(bǔ)償，且只能從軸端裝入，適用低速、輕載或間歇任務(wù)的場(chǎng)所。低速、輕載或間歇任務(wù)的場(chǎng)所。無(wú)法用于曲軸。無(wú)法用于曲軸。特點(diǎn)：軸瓦能自動(dòng)調(diào)整位置，以順應(yīng)軸的偏斜。特點(diǎn)：軸瓦能自動(dòng)調(diào)整位置，以順應(yīng)軸的偏斜。適用于軸的剛度較小或適用于軸的剛度較小或B/D1.5(B/D1.5(寬徑比寬徑比) )注：調(diào)心式軸承必需成對(duì)運(yùn)用。8-3 8-3 軸瓦構(gòu)造軸瓦構(gòu)造一、軸

4、瓦的方式和構(gòu)造一、軸瓦的方式和構(gòu)造整體式又稱軸套整體式又稱軸套剖分式剖分式單資料單資料多資料多資料如黃銅，灰鑄鐵等制成的軸瓦。如黃銅，灰鑄鐵等制成的軸瓦。以鋼、鑄鐵或青銅作軸瓦基體，在其外表澆鑄以鋼、鑄鐵或青銅作軸瓦基體，在其外表澆鑄一層或兩層很薄的減摩資料稱為軸承襯。一層或兩層很薄的減摩資料稱為軸承襯。 軸承襯的厚度很小，通常不超越 6 mm。整體軸套整體軸套卷制軸套卷制軸套厚壁軸瓦厚壁軸瓦二、油孔和油槽溝二、油孔和油槽溝油溝、油孔：不能開(kāi)在油膜承載區(qū)，否那么，承載才干油溝、油孔：不能開(kāi)在油膜承載區(qū)，否那么，承載才干油溝長(zhǎng)度油溝長(zhǎng)度0.8B0.8B軸瓦寬度，即不能開(kāi)通，否那么漏油。軸瓦寬度，

5、即不能開(kāi)通，否那么漏油。8-4 8-4 滑動(dòng)軸承的資料滑動(dòng)軸承的資料軸承資料軸承資料軸瓦和軸承襯資料軸瓦和軸承襯資料主要失效：磨損，其次是強(qiáng)度缺乏引起的疲勞破壞等。主要失效：磨損，其次是強(qiáng)度缺乏引起的疲勞破壞等。一、資料要求一、資料要求1. 良好耐磨性、減摩性及磨合性跑合性良好耐磨性、減摩性及磨合性跑合性2. 足夠的強(qiáng)度、塑性、嵌入性、順應(yīng)性足夠的強(qiáng)度、塑性、嵌入性、順應(yīng)性3. 耐腐蝕性耐腐蝕性4. 導(dǎo)熱性好、線膨脹系數(shù)小導(dǎo)熱性好、線膨脹系數(shù)小5. 工藝性工藝性6. 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 哇，要求好高??！哇，要求好高??！二、常用資料二、常用資料 金屬資料金屬資料: 軸承合金巴氏合金軸承合金巴氏合金18

6、39年美國(guó)巴比特作為軸承襯、年美國(guó)巴比特作為軸承襯、銅合金、銅合金、 鋁基合金前景看好、灰鑄鐵、耐磨鑄鐵等。鋁基合金前景看好、灰鑄鐵、耐磨鑄鐵等。 粉末冶金資料：鐵基和銅基，有自光滑性。粉末冶金資料：鐵基和銅基，有自光滑性。 非金屬資料：工程塑料酚醛樹(shù)脂、尼龍、聚四氟乙烯、橡膠等非金屬資料：工程塑料酚醛樹(shù)脂、尼龍、聚四氟乙烯、橡膠等)8-5 8-5 不完全液體光滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算不完全液體光滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算 只引見(jiàn)徑向軸承只引見(jiàn)徑向軸承關(guān)鍵是保證摩擦外表構(gòu)成一層邊境油膜，采用條件計(jì)算。關(guān)鍵是保證摩擦外表構(gòu)成一層邊境油膜，采用條件計(jì)算。一、限制軸承的平均壓強(qiáng)一、限制軸承的平均壓強(qiáng)P比壓

7、比壓P = Fr /Bd P式中：式中： Fr 徑向載荷徑向載荷N ) B 軸承寬度軸承寬度mm，d 軸徑軸徑mm P 軸瓦資料的許用壓力軸瓦資料的許用壓力MPa )二、限制軸承二、限制軸承Pv 值值Pv = Frn/19100B Pv 式中：式中：n 軸頸轉(zhuǎn)速軸頸轉(zhuǎn)速r/min限制軸瓦的任務(wù)溫度，防止膠合。限制軸瓦的任務(wù)溫度，防止膠合。防止防止P P過(guò)高，油過(guò)高，油被擠出，產(chǎn)生被擠出，產(chǎn)生 “過(guò)度磨損過(guò)度磨損三、限制滑動(dòng)速度三、限制滑動(dòng)速度v v = dn/60 x1000 v 這是為什么？這是為什么？ 例：某不完全液體光滑徑向滑動(dòng)軸承，知軸徑例：某不完全液體光滑徑向滑動(dòng)軸承，知軸徑d=20

8、0mm，軸，軸承寬度承寬度B=200mm，軸頸轉(zhuǎn)速，軸頸轉(zhuǎn)速n=300r/min，軸瓦資料為，軸瓦資料為ZCuSn10P1，試求其可以接受的最大徑向載荷，試求其可以接受的最大徑向載荷Frmax 。解：解： 由表由表12-2查得：查得：P= 15 MPa， Pv= 15 MPa.m/sP = Fr /Bd PPv = Fr n/19100B Pv得得Fr Pv19100B/n = 15x19100 x200/300 = 191000 N那么那么 Frmax = 191000 N8-6 8-6 液體動(dòng)壓光滑徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算液體動(dòng)壓光滑徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算1兩外表必需能構(gòu)成收斂的楔形間隙；兩外表必需

9、能構(gòu)成收斂的楔形間隙；3兩外表之間必需有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。兩外表之間必需有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。2兩外表之間必需延續(xù)充溢具有一定粘度的液體；兩外表之間必需延續(xù)充溢具有一定粘度的液體；構(gòu)成液體動(dòng)壓光滑的條件：一、動(dòng)力光滑形狀的建立：三階段一、動(dòng)力光滑形狀的建立：三階段1起動(dòng)階段。起動(dòng)階段。2不穩(wěn)定光滑階段，軸瓦摩擦力作用下不穩(wěn)定光滑階段，軸瓦摩擦力作用下“爬坡。爬坡。3液體動(dòng)力光滑階段，液體動(dòng)力光滑階段，n足夠大，軸頸中心足夠大，軸頸中心O向軸承中心向軸承中心O漂移。漂移。主要內(nèi)容：承載才干主要內(nèi)容：承載才干 最小油膜厚度最小油膜厚度 熱平衡熱平衡無(wú)外部壓力源，油膜靠摩擦面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)構(gòu)成。

10、無(wú)外部壓力源，油膜靠摩擦面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)構(gòu)成。FFF二、幾何關(guān)系和承載才干二、幾何關(guān)系和承載才干1. 幾何關(guān)系幾何關(guān)系1 1直徑間隙：直徑間隙： =D -d =D -d 2 2半徑間隙：半徑間隙： =R -r = /2 =R -r = /23 3相對(duì)間隙：相對(duì)間隙： = = /d = 2 /d = 2 /d =2 /d =2 /2r = /2r = /r /r 4 4偏心率：偏心率： = e/ = e/ 0 0 115 5最小油膜厚度：最小油膜厚度：hmin= hmin= e = e = (1-(1-)=r)=r(1-(1-)h )h 2. 承載系數(shù)承載系數(shù)CpsmvNFmBsPamsNvB

11、FCp/)(/222軸軸頸頸圓圓周周速速度度，工工作作載載荷荷，軸軸承承寬寬度度，溫溫度度下下的的動(dòng)動(dòng)力力粘粘度度，潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油在在軸軸承承平平均均工工作作式式中中：）牢牢記記（ 計(jì)算思緒：計(jì)算思緒：1) 知知 F、 、 、B、v 時(shí)時(shí) Cp 2) Cp 查表查表12-7得偏心率得偏心率 3) 計(jì)算最小油膜厚度計(jì)算最小油膜厚度 hmin= r (1-) 4) 另外，知另外，知Cp 、 、 、B、v 時(shí)時(shí) F 式中：式中： S S 平安因數(shù)平安因數(shù) ， S 2S 2，普通可取，普通可取 S=2S=2 RZ1 RZ1，RZ2 RZ2 軸頸和軸承孔外表粗糙度，軸頸和軸承孔外表粗糙度，m m 在其他條

12、件不變的情況下，外載荷 F，動(dòng)壓光滑軸承的 hmin ，軸承、軸頸外表的微觀凸峰能夠直接接觸，而不能實(shí)現(xiàn)液體光滑。顯然，要想實(shí)現(xiàn)液體光滑，應(yīng)滿足如下條件：顯然，要想實(shí)現(xiàn)液體光滑，應(yīng)滿足如下條件：hmin h= S ( Rz1 + Rz2 )為什么計(jì)算為什么計(jì)算 hmin？例：某動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承，軸頸例：某動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承，軸頸d=120mm，軸承寬度，軸承寬度B=108mm，軸頸轉(zhuǎn)速軸頸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，相對(duì)間隙，相對(duì)間隙 = 0.001，光滑油的，光滑油的=0.018Pa.s，RZ1=1.6m，RZ2=3.2m，平安因數(shù)，平安因數(shù)S=2。試求該軸承任務(wù)時(shí)能接。試求該軸承任務(wù)時(shí)能接受

13、最大的載荷。受最大的載荷。解：解：hmin= (1-)=h h= S(RZ1+RZ2)=2(1.6+3.2)=9.6 m=9.6x10-3mm = /r = . r =0.001x60 = 0.06mm = 1-h/ = 1 -9.6x10-3/0.06 = 0.84 插值計(jì)算：插值計(jì)算：Cp = 4.181查表查表12-7，B/d = 108/120=0.9 得到得到NvBCFsmndvp102076001. 0108. 028. 6018. 02181. 42/28. 6100060120100010006022 例：汽輪機(jī)主軸轉(zhuǎn)速例：汽輪機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，任務(wù)載荷，任務(wù)載荷F=18000N，軸頸，軸頸d=180mm，寬徑比，寬徑比B/d=0.6，相對(duì)間隙，相對(duì)間隙 = 0.0015，光滑油的，光滑油的=0.037 Pa.s，試求，試求 ， hmin 。 解：解：538. 06 . 018. 042. 9037. 020015. 0180002/42. 9100060180100010006022 vBFCsmndvp 插值計(jì)算：插值計(jì)算： = 0.55液體靜壓滑動(dòng)軸承液體靜壓滑動(dòng)軸承原理：依托液壓系統(tǒng)供應(yīng)壓力油，壓力油在軸承腔內(nèi)強(qiáng)