第十章-滑動(dòng)軸承PPT課件

1、本本章章目目錄錄第一節(jié) 概述第二節(jié)潤(rùn)滑油的粘度第三節(jié)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本理論第四節(jié)單油楔向心動(dòng)壓軸承設(shè)計(jì)計(jì)算第五節(jié)滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)參數(shù)選擇第七節(jié) 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)退出退出總目錄總目錄第八節(jié)滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類(lèi)型第九節(jié)軸承材料與軸瓦結(jié)構(gòu)第十節(jié)滑動(dòng)軸承的潤(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)、再應(yīng)噪音較大。滑動(dòng)摩擦下運(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(mǎn)足支承要求的場(chǎng)合：高速度、高精度、大沖擊、

2、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滑動(dòng)軸承面接觸，承載能力高，零件數(shù)少制造更精確滑動(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對(duì)于大型軸，滾動(dòng)軸承不好裝拆，可采用滑動(dòng)軸承剖分結(jié)構(gòu)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徑向尺寸小。在特殊無(wú)潤(rùn)滑介質(zhì)下也能勝任滑動(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徑向尺寸小滑動(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(lèi)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第二節(jié) 潤(rùn)滑油的粘度一 粘度的定義及粘性液體的牛頓定律粘度液體阻止運(yùn)動(dòng)的能力dydudy

3、duFUydydu動(dòng)力粘度下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄二 動(dòng)力粘度的單位)(100)(1111cPPPoise厘泊泊厘米秒克平方厘米秒達(dá)因）泊（國(guó)際單位 1帕秒（Pa S)=1千克/米秒（kg/m s)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 運(yùn)動(dòng)粘度國(guó)際單位：m2/s1托克斯（斯St）=1cm2/s1托克斯（斯St）=100厘斯（cSt） 液體的溫度升高，粘度下降液體的溫度升高，粘度下降液體的壓力增大，粘度增大液體的壓力增大，粘度增大下一頁(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) 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本理論一 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的承載機(jī)理 若B板靜止不動(dòng)，板以速度移動(dòng),板間各

4、流層的速度呈三角形分布，兩板間的油量保持不變1）當(dāng)兩板平行時(shí)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)油膜具有承載能力流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本理論移動(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(xiàn)出口處流速呈凸形拋物線(xiàn)必有一處流速呈直線(xiàn)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）相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成楔形間隙；形成動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件：形成動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件：3）潤(rùn)滑油須有一定的粘度，供油要充分。2）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

5、口出；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、流體動(dòng)力學(xué)基本方程二、流體動(dòng)力學(xué)基本方程條件假設(shè)：條件假設(shè)：（）忽略油層的重力和慣性；（）潤(rùn)滑油不可壓縮，向無(wú)限長(zhǎng)，在向沒(méi)有流動(dòng)（）同一油膜截面上壓力為常數(shù)；（）潤(rùn)滑油處于層流狀態(tài)，忽略壓力對(duì)流體粘度的影響下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄0dxdzdyydydzdxxppdxdzpdydz流體動(dòng)力學(xué)基本方程流體動(dòng)力學(xué)基本方程下一頁(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沿方向及速度沿方向的變化關(guān)系22yvxpyxp整理后得：yv由牛頓粘性定律知：流體動(dòng)力學(xué)基本方程流體動(dòng)力學(xué)基本方程下一頁(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)

6、y 積分并取邊界條件22yvxp由式xpyv122得：yyhxphyhUu)(21)( 油層的速度分布hUxphcuhyUcUuy2, 0,012則時(shí)，當(dāng)則時(shí)，當(dāng)由壓力流引起呈拋物線(xiàn)分布的速度流體動(dòng)力學(xué)基本方程流體動(dòng)力學(xué)基本方程由剪切流引起呈線(xiàn)性分布的速度下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄任意截面上的流量Q為：dxdhUxphdxdxphdxddxdhUdxdqxphUhdyyhyxphyhUudyQxhh60122122)(21)(33300流體動(dòng)力學(xué)基本方程流體動(dòng)力學(xué)基本方程整理后得：306hhhUdxdp一維雷諾方程下一頁(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) 單油楔向心

7、動(dòng)壓軸承設(shè)計(jì)計(jì)算一 動(dòng)壓軸承的油膜形成下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄 動(dòng)壓軸承的油膜形成單油楔向心動(dòng)壓軸承設(shè)計(jì)計(jì)算起動(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)退出退出分目錄分目錄ceOOedrcdDdDrRcdB偏心率偏心距相對(duì)間隙直徑間隙半徑間隙軸承寬徑比121二 幾何參數(shù)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膜厚度000222222cos1cos1cos1cos1sincoscos2rchrcheRehrhrehreR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 承載能力與軸承特性數(shù)S306hhhUdxdprnUrddx2軸徑轉(zhuǎn)速令將一維的雷諾方程應(yīng)用

8、到向心軸承中：21302302)cos1 (coscos12)cos1 (coscos12dnpnddp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2121cos,cos180cos011rdpdpFpppppOOFyByy油膜承載能力得到軸承單位寬度上的積分從油膜起始角到終止角將在載荷方向的分量為油膜壓強(qiáng)在，稱(chēng)為偏位角，的夾角為與連心線(xiàn)載荷承載能力與軸承特性數(shù)S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z因?yàn)橛袦y(cè)泄，油膜承載能力沿寬度呈拋物線(xiàn)分布承載能力與軸承特性數(shù)S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2121cos01rdpdpFyB承載能力與軸承特性數(shù)S這是無(wú)限寬軸承的油膜承載

9、能力對(duì)有限寬軸承的油膜承載能力應(yīng)加以修正2121BzkFFBBz與寬徑比和偏心率有關(guān)的軸承側(cè)泄對(duì)承載能力降低的影響系數(shù)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有限寬軸承的油膜承載能力22122213221BBBBBBBBzkBFdzBzkFdzFFSnBdF2潤(rùn)滑油在工作溫度下的動(dòng)力粘度軸徑每秒轉(zhuǎn)數(shù)n軸承徑向載荷B軸承寬度d軸徑直徑相對(duì)間隙下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄有限寬軸承的油膜承載能力2mpnS BdFpm軸承的平均壓強(qiáng)軸承的特性數(shù)，無(wú)量綱。它是偏心率、寬徑比和軸承包角的函數(shù)，查圖10-9SSnBdF2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四 最小油膜厚度準(zhǔn)則下

10、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最小油膜厚度準(zhǔn)則:minhh)(21zzRRKhK可靠性系數(shù)，K=1.5221zzRR 、分別為軸徑和軸承表面粗糙度的十點(diǎn)平均高度下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄第五節(jié) 滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)參數(shù)選擇1 軸承平均壓強(qiáng)pmp軸承尺寸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)軸承損壞下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄2 和寬徑比/運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性 承載能力 則常用范圍：B/d=0.31.5端泄漏量 滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)參數(shù)選擇下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄3 相對(duì)間隙相對(duì)間隙由速度和載荷選取 F 經(jīng)驗(yàn)公式：3410)0 . 16 . 0(v下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄

11、分目錄設(shè)計(jì)時(shí)：設(shè)計(jì)時(shí)：先假定先假定初選初選初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì) 校核入口溫度若校核入口溫度若t t1 1則合適；則合適； 否則重新計(jì)算。否則重新計(jì)算。4 粘度粘度tm 承載能力高tm 承載能力低下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄包角從180降至120承載能力降低不大，但軸承溫升顯著降低5 包角下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄第七節(jié) 非液體摩擦軸承的計(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一、一、 向心滑動(dòng)軸承的計(jì)算向心滑動(dòng)軸承的計(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（）pBdFp1）驗(yàn)算

12、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）驗(yàn)算軸承的pV 值值smmmNpvBnFdnBdFvpm/191001000602pv 軸承材料pV 的許用值 N/mm2,m/s3 ） 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)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

13、用壓力 （） 2202/4mmNpddzkFpam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pV 值值smmmNpvndpvpmmmm/1000602n n軸頸轉(zhuǎn)速(r/min)v vmm推力環(huán)面的平均速度(m/s)pvpv的許用值(N/mm2.m/s)d dmm推力環(huán)面的平均直徑,mmsmvndvmm/1000603）驗(yàn)算軸承的）驗(yàn)算軸承的 值值下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄1 整體式第八節(jié) 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類(lèi)型一、向心滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類(lèi)型下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出

14、分目錄分目錄 2 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3 間隙可調(diào)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3 間隙可調(diào)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4 自位式下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄 5 多油楔式下一頁(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1 普通推力軸承下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄2 液體動(dòng)力推力軸承下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)退出退出分目錄分目錄第九節(jié) 軸承材料與軸瓦結(jié)構(gòu)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。良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性。良好的導(dǎo)熱性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等。一一

15、對(duì)材料性能要求對(duì)材料性能要求下一頁(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、鑄鐵、鋁基合金。多孔鐵、多孔質(zhì)青銅。酚醛樹(shù)脂、尼龍、聚四氟乙烯。金屬材料非金 屬材料二二 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(lèi)類(lèi) 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、中速場(chǎng)合，鉛青銅適用

16、于高速、重載場(chǎng)合，鋁青銅適用于低速、重載場(chǎng)合。類(lèi)類(lèi) 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(lèi)類(lèi) 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)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(chēng)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十節(jié) 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)選粘度低的油；轉(zhuǎn)速低、壓力大時(shí)選