滑動(dòng)軸承實(shí)用教案

1、1. 1. 干摩擦干摩擦(mc) (mc) 固體表面直接接觸固體表面直接接觸(jich)(jich)，因而，因而 不允許不允許(ynx)(ynx)出現(xiàn)干摩擦！出現(xiàn)干摩擦！2. 2. 邊界摩擦邊界摩擦功耗功耗 磨損磨損 溫度溫度 燒毀燒毀 運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度運(yùn)動(dòng)副表面有一層厚度1 m1 m的薄油膜，不足的薄油膜，不足以將兩金屬表面分開，其表面微觀高峰部分仍將相互以將兩金屬表面分開，其表面微觀高峰部分仍將相互搓削。搓削。比干摩擦的磨損輕比干摩擦的磨損輕，f 0.1 0.3 有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開，彼此不直有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開，彼此不直接接觸。接接觸。3. 3. 液體摩擦液體摩擦

2、摩擦和磨損極輕摩擦和磨損極輕，f 0.001 0.01 vvv16.1 16.1 摩擦狀態(tài)摩擦狀態(tài)第1頁/共30頁第一頁，共31頁。在一般機(jī)器(j q)中，處于以上三種情況的混合狀態(tài)。稱無量稱無量(wling)(wling)綱參數(shù)綱參數(shù)n/pn/p為軸承特性數(shù)。為軸承特性數(shù)。 -動(dòng)力粘度，動(dòng)力粘度，p-p-壓強(qiáng)壓強(qiáng) ，n-n-每秒轉(zhuǎn)數(shù)每秒轉(zhuǎn)數(shù) fn/p o邊界摩擦混合摩擦液體摩擦摩擦特性曲線第2頁/共30頁第二頁，共31頁。滑動(dòng)軸承(hu dn zhu chn)的類型向心(xin xn)滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承(hu dn zhu chn)主要承受徑向載荷主要承受軸向載荷16.2 16.2 滑動(dòng)軸

3、承的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)型式滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)型式 第3頁/共30頁第三頁，共31頁。一、 向心(xin xn)滑動(dòng)軸承組成：軸承座、軸套或軸瓦(zhuw)、聯(lián)接螺栓等。整體式向心(xin xn)滑動(dòng)軸承剖分式向心滑動(dòng)軸承榫口螺紋孔軸承座軸套軸承座軸承蓋聯(lián)接螺栓軸瓦關(guān)鍵部件第4頁/共30頁第四頁，共31頁。 軸瓦非承載區(qū)內(nèi)表面(biomin)開有進(jìn)油口和油溝，以利于潤(rùn)滑油均勻分布在整個(gè)軸徑上。進(jìn)油孔油溝F薄壁軸瓦厚壁軸瓦整體軸套卷制軸套第5頁/共30頁第五頁，共31頁。作用：用來作用：用來(yn(yn li) li)承受軸向承受軸向載荷載荷 二、 推力滑動(dòng)軸承(hu dn zhu chn) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

4、 在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在止推環(huán)形面上(min shn)，分布有若干有楔角的扇形快。其數(shù)量一般為612。FF-傾角固定，頂部預(yù)留平臺(tái)， 固定式可傾式-傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行調(diào)整，性能好。 類型第6頁/共30頁第六頁，共31頁。軸瓦(zhuw)材料的要求：1）摩擦系數(shù)小；2）導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)(png zhng xsh)?。?）耐磨(nai m)、耐腐蝕、抗膠合能力強(qiáng)；4）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和塑性。 工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組合在一起，性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短。能同時(shí)滿足金屬組合在一起，性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短。能同時(shí)滿足這些要求的材料是難找的，

5、但應(yīng)根據(jù)具體情況主這些要求的材料是難找的，但應(yīng)根據(jù)具體情況主要的使用要求。要的使用要求。軸承襯一、軸承合金1）錫銻軸承合金（白合金、巴氏合金）優(yōu)點(diǎn)： f f 小，抗膠合性能好、對(duì)油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、重載的軸承。16.3 16.3 軸瓦及軸承襯材料軸瓦及軸承襯材料第7頁/共30頁第七頁，共31頁?；?動(dòng) 軸 承滑 動(dòng) 軸 承 ( h u d n z h u c h n )( h u d n z h u c h n ) 的 材 料的 材 料缺點(diǎn)：價(jià)格貴、機(jī)械(jxi)強(qiáng)度較差；只能作為軸承(zhuchng)襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。工作溫度：

6、th0h00pmaxxppxxpxp第21頁/共30頁第二十一頁，共31頁。二、流體動(dòng)力潤(rùn)滑二、流體動(dòng)力潤(rùn)滑(rnhu)基本方程基本方程 假設(shè)條件：假設(shè)條件：1 1）忽略）忽略(hl)(hl)壓力對(duì)潤(rùn)滑油粘度的壓力對(duì)潤(rùn)滑油粘度的影響。影響。2 2）流體為牛頓流體。）流體為牛頓流體。3 3）流體不可壓縮，并作層流。）流體不可壓縮，并作層流。4 4）流體膜中壓力沿膜厚方向是不變的。）流體膜中壓力沿膜厚方向是不變的。5 5）略去慣性力和重力的影響。）略去慣性力和重力的影響。 第22頁/共30頁第二十二頁，共31頁。xhvzphzxphx 6)()(33 一維雷諾流體動(dòng)力潤(rùn)滑一維雷諾流體動(dòng)力潤(rùn)滑(rn

7、hu)方程方程 對(duì)對(duì)x x取偏導(dǎo)數(shù)取偏導(dǎo)數(shù)(do sh)(do sh)，并考慮沿，并考慮沿z z方向的流動(dòng)：方向的流動(dòng)： 二維雷諾流體動(dòng)力潤(rùn)滑二維雷諾流體動(dòng)力潤(rùn)滑(rnhu)方程方程306hhhvxp 流體動(dòng)力潤(rùn)滑基本方程流體動(dòng)力潤(rùn)滑基本方程第23頁/共30頁第二十三頁，共31頁。三、油楔承載三、油楔承載(chngzi)機(jī)理機(jī)理 306hhhvxp pxxppxpmax0=0hh0靜止件Oh0yx移動(dòng)件vh=h0油膜必須呈收斂油膜必須呈收斂楔形，才能使油楔楔形，才能使油楔內(nèi)各處油壓都大于內(nèi)各處油壓都大于入口和出口處的壓入口和出口處的壓力力(yl)，產(chǎn)生正壓，產(chǎn)生正壓力力(yl)以支承外載。以支

8、承外載。潤(rùn)滑油的粘度潤(rùn)滑油的粘度表面滑動(dòng)速度表面滑動(dòng)速度油膜厚度油膜厚度油壓的變化油壓的變化(binhu)：第24頁/共30頁第二十四頁，共31頁。形成形成(xngchng)流體動(dòng)力潤(rùn)滑的必要流體動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件條件: （1）相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩表面必須形成）相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩表面必須形成(xngchng)一個(gè)收斂楔形一個(gè)收斂楔形 。（2）被油膜分開的兩表面必須有一定）被油膜分開的兩表面必須有一定(ydng)的相對(duì)滑動(dòng)速度的相對(duì)滑動(dòng)速度vs， 其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥蛷拇罂诹鬟M(jìn)，小口流出。其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥蛷拇罂诹鬟M(jìn)，小口流出。（3）潤(rùn)滑油必須有一定的粘度，供油要充分。）潤(rùn)滑油必須有一定的粘度，供油要充分。

9、 第25頁/共30頁第二十五頁，共31頁。四、液體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)的建立四、液體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)的建立(jinl)過程過程 1、靜止、靜止(jngzh)(最穩(wěn)定狀態(tài)最穩(wěn)定狀態(tài) )dDFFF(a)(b)(c)2、啟動(dòng)、啟動(dòng)(不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)(ynzhun)階階段段 )3、運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)轉(zhuǎn) (穩(wěn)定階段穩(wěn)定階段) 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定以后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定以后,轉(zhuǎn)速越高軸頸中心越靠近軸孔中心。轉(zhuǎn)速越高軸頸中心越靠近軸孔中心。當(dāng)兩心重合時(shí)當(dāng)兩心重合時(shí)油楔消失，但油楔消失，但n不可能到達(dá)不可能到達(dá)，故兩心不會(huì)重合。，故兩心不會(huì)重合。第26頁/共30頁第二十六頁，共31頁。五、徑向滑動(dòng)軸承五、徑向滑動(dòng)軸承(hu dn zhu chn)的

10、幾何關(guān)系和承載能力的幾何關(guān)系和承載能力 1、幾何、幾何(j h)關(guān)系關(guān)系 直徑直徑(zhjng)間隙：間隙： dD 半徑間隙：半徑間隙： rR 相對(duì)間隙：相對(duì)間隙： rd 偏心距：偏心距： 1ooe 偏心率：偏心率： /e 軸頸中心，外載軸頸中心，外載F作用處。作用處。1軸承中心。軸承中心。 d軸頸直徑。軸頸直徑。 D軸承孔直徑。軸承孔直徑。eF、ahmaxO1O1rR02h0hminhApmax極軸第27頁/共30頁第二十七頁，共31頁。 2/2/BBydZpF 2/2/32122116BBdZfdfdfr 2/2/3212113BBFdZfdfdfBC 令：令： 油膜承載能力：油膜承載能力

11、： FCdBF2 對(duì)于有限對(duì)于有限(yuxin)寬軸承，油膜與外載平衡的承載能寬軸承，油膜與外載平衡的承載能力為：力為：2、油膜承載能力、油膜承載能力 全部油膜壓力之和全部油膜壓力之和第28頁/共30頁第二十八頁，共31頁。(1) hmin，B/d ， CF ，軸承，軸承(zhuchng)的承載能力的承載能力 F (2) 實(shí)際工作時(shí)，隨外載實(shí)際工作時(shí)，隨外載F變化變化hmin隨之變化，油膜壓力隨之變化，油膜壓力(3) 發(fā)生變化，最終油膜壓力使軸頸在新的位置上與外載發(fā)生變化，最終油膜壓力使軸頸在新的位置上與外載(4) 保持保持(boch)新的平衡。新的平衡。 FCdBF2 第29頁/共30頁第二十九頁，共31頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第30頁/共30頁第三十頁，共31頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)1. 干摩擦。在止推環(huán)形(hun xn)面上，分布有若干有楔角的扇形快。工程上常用澆鑄或壓合的方法