講稿20-滑動(dòng)軸承教學(xué)教材

1、講稿20-滑動(dòng)軸承機(jī)械設(shè)計(jì)軸承箱體箱體齒輪齒輪軸軸軸承軸承軸承孔軸承孔v軸承：軸承：支持軸或軸上轉(zhuǎn)動(dòng)零件的部件支持軸或軸上轉(zhuǎn)動(dòng)零件的部件v作用：作用：v支持軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度支持軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度v減少轉(zhuǎn)軸與支持面間的摩擦磨損減少轉(zhuǎn)軸與支持面間的摩擦磨損v分類：分類：v按承載方向分：按承載方向分：向心軸承、推力軸承向心軸承、推力軸承v按摩擦性質(zhì)分：按摩擦性質(zhì)分：滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承第12章 12-112-1 滑動(dòng)軸承概述滑動(dòng)軸承概述12-212-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)12-312-3 滑動(dòng)軸承的材料滑動(dòng)軸承的材料12-412-4 潤滑劑和潤滑裝

2、置潤滑劑和潤滑裝置12-512-5 非全液體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算非全液體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì)軸承v基本要求基本要求: :v了解滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合了解滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合v了解滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)、軸瓦材料及其選用原則了解滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)、軸瓦材料及其選用原則v了解常用潤滑劑及潤滑裝置了解常用潤滑劑及潤滑裝置v掌握不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法掌握不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法v1.主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：工作平穩(wěn)，無噪聲；液體潤滑時(shí)摩擦損失小工作平穩(wěn)，無噪聲；液體潤滑時(shí)摩擦損失小v2.應(yīng)用情況：應(yīng)用情況：工作轉(zhuǎn)速特高的軸承；要求對(duì)軸的支承位置特別精確的工作轉(zhuǎn)速

3、特高的軸承；要求對(duì)軸的支承位置特別精確的軸承；特重型軸承；大沖擊和振動(dòng)載荷的軸承；剖分式軸承；徑向尺軸承；特重型軸承；大沖擊和振動(dòng)載荷的軸承；剖分式軸承；徑向尺寸小的軸承；特殊工況下寸小的軸承；特殊工況下v3.滑動(dòng)軸承中的摩擦按潤滑油存在情況分：滑動(dòng)軸承中的摩擦按潤滑油存在情況分：干摩擦、邊界摩擦、液體干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦摩擦、混合摩擦(非液體摩擦非液體摩擦)機(jī)械設(shè)計(jì)軸承機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承v向心滑動(dòng)軸承向心滑動(dòng)軸承 推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承v滑動(dòng)軸承組成：滑動(dòng)軸承組成：軸承體、軸瓦及軸承襯、潤滑與密封裝置軸承體、軸瓦及軸承襯、潤滑與密封裝置v滑動(dòng)軸承分類：滑動(dòng)軸承分類：v向心滑動(dòng)軸

4、承向心滑動(dòng)軸承 整體式、剖分式、自動(dòng)調(diào)心式整體式、剖分式、自動(dòng)調(diào)心式v推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承整體式向心滑動(dòng)軸承整體式向心滑動(dòng)軸承機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承軸承座軸承座整體軸套整體軸套油孔油孔螺紋孔螺紋孔v結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：軸承座、軸套（整體）軸承座、軸套（整體）v 軸承座設(shè)有安裝潤滑油杯的螺紋孔軸承座設(shè)有安裝潤滑油杯的螺紋孔v 軸套上開有油孔，內(nèi)表面開有油槽軸套上開有油孔，內(nèi)表面開有油槽v特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低v 但裝拆不便，無法調(diào)整但裝拆不便，無法調(diào)整v應(yīng)用：應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器剖分式向心滑動(dòng)軸承剖分式向心滑動(dòng)軸承機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承軸承座軸承座軸承

5、蓋軸承蓋雙頭螺柱雙頭螺柱油孔油孔油槽油槽剖分式軸瓦剖分式軸瓦v結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦、螺柱軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦、螺柱v特點(diǎn)：特點(diǎn)：剖分面作成階梯狀，且垂直載荷方向剖分面作成階梯狀，且垂直載荷方向v 正剖、斜剖，裝拆方便，常在軸瓦表面粘附軸承襯正剖、斜剖，裝拆方便，常在軸瓦表面粘附軸承襯v 磨損后可調(diào)整間隙，結(jié)構(gòu)復(fù)雜磨損后可調(diào)整間隙，結(jié)構(gòu)復(fù)雜v應(yīng)用：應(yīng)用：常用常用自動(dòng)調(diào)心式向心滑動(dòng)軸承自動(dòng)調(diào)心式向心滑動(dòng)軸承機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承v應(yīng)用：應(yīng)用：v用于支承撓度較大或多支點(diǎn)的長軸用于支承撓度較大或多支點(diǎn)的長軸v結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：軸瓦瓦背制成凸球面軸瓦瓦背制成凸球面v 其支承面制成凹球面其支承面

6、制成凹球面v特點(diǎn)：特點(diǎn)：軸瓦能擺動(dòng)，適應(yīng)軸的變形軸瓦能擺動(dòng)，適應(yīng)軸的變形推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承v分類：分類：空心式、單環(huán)式、多環(huán)式空心式、單環(huán)式、多環(huán)式v軸上的軸向力應(yīng)采用推力軸承來承受軸上的軸向力應(yīng)采用推力軸承來承受v止推面：軸端面、軸中段做凸肩或裝上止推面：軸端面、軸中段做凸肩或裝上推力圓盤推力圓盤機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承v軸瓦或軸承襯：軸瓦或軸承襯：軸頸應(yīng)比軸瓦耐磨軸頸應(yīng)比軸瓦耐磨v對(duì)材料性能的要求對(duì)材料性能的要求:v良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性v良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性v足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力足夠的強(qiáng)度和抗腐

7、蝕能力v良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等v常用材料：常用材料：v金屬：青銅、軸承合金、粉末冶金、灰鑄鐵等金屬：青銅、軸承合金、粉末冶金、灰鑄鐵等v非金屬：工程塑料、硬木、橡膠、聚四氟乙烯非金屬：工程塑料、硬木、橡膠、聚四氟乙烯v軸承蓋、軸承座：軸承蓋、軸承座：灰鑄鐵，鑄鋼灰鑄鐵，鑄鋼v軸頸：軸頸：鋼鋼常用材料性能比較常用材料性能比較機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承材料材料組成組成性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用軸承合金軸承合金(巴氏合金巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金合金耐磨，磨合，導(dǎo)熱耐磨，磨合，導(dǎo)熱性，油吸附性好性，油吸附性好強(qiáng)度小，價(jià)格貴強(qiáng)度小，價(jià)格貴重載，中高速重載，中高速青銅青銅Cu

8、+Sn,Pb, Al較硬較硬,強(qiáng)度高強(qiáng)度高,耐磨耐磨磨合性差磨合性差重載，中速重載，中速粉末冶金粉末冶金Fe+石墨石墨Cu+石墨石墨含油軸承含油軸承韌性低韌性低平穩(wěn)載荷，無平穩(wěn)載荷，無沖擊，中低速?zèng)_擊，中低速鑄鐵鑄鐵HT、KT軸頸硬度軸頸硬度軸瓦硬度軸瓦硬度 輕載，低速輕載，低速一、一、潤滑劑潤滑劑二、二、潤滑裝置潤滑裝置機(jī)械設(shè)計(jì)軸承一、潤滑劑一、潤滑劑機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承v潤滑油：潤滑油：液體，用途最廣泛液體，用途最廣泛v潤滑脂：潤滑脂：半固體，潤滑油稠化劑，一般用于中低速半固體，潤滑油稠化劑，一般用于中低速v固體潤滑劑：固體潤滑劑：主要用作油、脂的添加劑，也可單獨(dú)使用，主要用作油、脂的添加劑，也

9、可單獨(dú)使用，如如C, MoS2, PTFE(聚四氟乙烯聚四氟乙烯)等等v作用：作用：減少摩擦損失、減輕工作表面的磨損、冷卻、吸振等減少摩擦損失、減輕工作表面的磨損、冷卻、吸振等v常用潤滑劑：常用潤滑劑：潤滑油、潤滑脂、固體潤滑劑潤滑油、潤滑脂、固體潤滑劑 潤滑油的性能指標(biāo)及選擇潤滑油的性能指標(biāo)及選擇性能指標(biāo)：性能指標(biāo)：v粘度粘度液體流動(dòng)時(shí)，每薄層相互間的阻抗剪力，它是液體流液體流動(dòng)時(shí)，每薄層相互間的阻抗剪力，它是液體流動(dòng)時(shí)內(nèi)部摩擦阻力的度量動(dòng)時(shí)內(nèi)部摩擦阻力的度量v是最重要的性能指標(biāo)，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)是最重要的性能指標(biāo)，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)v油性油性也稱潤滑性，表征油中的極性分子對(duì)金

10、屬表面的吸附也稱潤滑性，表征油中的極性分子對(duì)金屬表面的吸附性能。油性好則摩擦系數(shù)小性能。油性好則摩擦系數(shù)小v凝點(diǎn)凝點(diǎn)反映潤滑油的低溫工作性能反映潤滑油的低溫工作性能v閃點(diǎn)閃點(diǎn)反映潤滑油的高溫工作性能反映潤滑油的高溫工作性能機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承潤滑油的選擇原則：潤滑油的選擇原則：v壓力大或在沖擊、變載條件下工作，應(yīng)選粘度高的油壓力大或在沖擊、變載條件下工作，應(yīng)選粘度高的油v速度高時(shí)，應(yīng)選粘度低的油，以減少摩擦損失速度高時(shí)，應(yīng)選粘度低的油，以減少摩擦損失v工作溫度高時(shí)，應(yīng)選粘度高的油，因粘度會(huì)隨溫度升高而下降工作溫度高時(shí)，應(yīng)選粘度高的油，因粘度會(huì)隨溫度升高而下降潤滑脂的性能指標(biāo)及選擇潤滑脂的性能指標(biāo)及選

11、擇性能指標(biāo)：性能指標(biāo)：v針入度針入度(稠度稠度)表征潤滑脂的稀稠度，類似于油的粘度表征潤滑脂的稀稠度，類似于油的粘度v用一特制重用一特制重1.5N錐形針在錐形針在25C恒溫下恒溫下5s內(nèi)刺入潤滑脂內(nèi)內(nèi)刺入潤滑脂內(nèi)的深度。標(biāo)志潤滑脂內(nèi)阻力的大小和受力后流動(dòng)性的強(qiáng)弱的深度。標(biāo)志潤滑脂內(nèi)阻力的大小和受力后流動(dòng)性的強(qiáng)弱v滴點(diǎn)滴點(diǎn)溫度升高時(shí)，潤滑脂第一滴掉下時(shí)的溫度，表征溫度升高時(shí)，潤滑脂第一滴掉下時(shí)的溫度，表征潤滑脂耐高溫的性能潤滑脂耐高溫的性能v耐水性耐水性潤滑脂與水接觸時(shí)，其特性的保持程度潤滑脂與水接觸時(shí)，其特性的保持程度機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承潤滑脂的選擇原則：潤滑脂的選擇原則：v壓力大、速度低壓力大、速

12、度低小針入度，反之選針入度大的小針入度，反之選針入度大的v潤滑脂的滴點(diǎn)應(yīng)高于軸承工作溫度潤滑脂的滴點(diǎn)應(yīng)高于軸承工作溫度2030，以免流失，以免流失v在有水或潮濕場(chǎng)合，應(yīng)選防水性的潤滑脂在有水或潮濕場(chǎng)合，應(yīng)選防水性的潤滑脂二、潤滑裝置二、潤滑裝置機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承v潤滑油潤滑裝置：潤滑油潤滑裝置：油孔、芯捻或線紗油杯、針閥滴油杯、油孔、芯捻或線紗油杯、針閥滴油杯、油杯、飛濺潤滑、壓力潤滑油杯、飛濺潤滑、壓力潤滑v潤滑脂潤滑裝置：潤滑脂潤滑裝置：旋轉(zhuǎn)油杯、壓注油嘴旋轉(zhuǎn)油杯、壓注油嘴v油槽結(jié)構(gòu)：油槽結(jié)構(gòu)：潤滑油潤滑裝置潤滑油潤滑裝置v油孔油孔v芯捻或線紗油杯芯捻或線紗油杯v針閥滴油杯針閥滴油杯v油環(huán)油環(huán)

13、機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承v飛濺潤滑飛濺潤滑v壓力潤滑壓力潤滑v工作條件：工作條件：邊界膜不破壞、粗糙表面內(nèi)有流體潤滑存在邊界膜不破壞、粗糙表面內(nèi)有流體潤滑存在失效形式：失效形式：v磨損磨損導(dǎo)致軸承配合間隙加大，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度，甚至使導(dǎo)致軸承配合間隙加大，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度，甚至使軸承不能正常工作軸承不能正常工作v膠合膠合高速重載且潤滑不良時(shí)，摩擦加劇，發(fā)熱多，使軸承高速重載且潤滑不良時(shí)，摩擦加劇，發(fā)熱多，使軸承上較軟的金屬粘焊在軸頸表面而出現(xiàn)膠合上較軟的金屬粘焊在軸頸表面而出現(xiàn)膠合設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：v維持邊界膜不遭破壞維持邊界膜不遭破壞v主要進(jìn)行壓強(qiáng)主要進(jìn)行壓強(qiáng)p、壓強(qiáng)與速度乘積、壓強(qiáng)與速度乘積 pv

14、 的驗(yàn)算的驗(yàn)算機(jī)械設(shè)計(jì)軸承一、一、向心軸承的計(jì)算向心軸承的計(jì)算二、二、推力軸承的計(jì)算推力軸承的計(jì)算三、三、設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟一、向心軸承的計(jì)算一、向心軸承的計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承2 壓強(qiáng)和速度乘積壓強(qiáng)和速度乘積pv的驗(yàn)算的驗(yàn)算v限制溫升過高，防止膠合破壞限制溫升過高，防止膠合破壞1 壓強(qiáng)壓強(qiáng)p驗(yàn)算驗(yàn)算v限制平均壓力，防止軸瓦過度磨損限制平均壓力，防止軸瓦過度磨損BdF3 速度速度v的驗(yàn)算的驗(yàn)算v限制限制v，防止局部加速磨損，防止局部加速磨損二、推力軸承的計(jì)算二、推力軸承的計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承2 壓強(qiáng)和速度乘積壓強(qiáng)和速度乘積pv的驗(yàn)算的驗(yàn)算v限制溫升，防止膠合破壞限制溫升，防止膠合破壞1 壓強(qiáng)壓強(qiáng)p驗(yàn)算

15、驗(yàn)算v限制壓力，防止軸瓦過度磨損限制壓力，防止軸瓦過度磨損d0Fn三、設(shè)計(jì)步驟三、設(shè)計(jì)步驟機(jī)械設(shè)計(jì) 軸承選擇軸瓦材料選擇軸瓦材料確定軸承結(jié)構(gòu)形式確定軸承結(jié)構(gòu)形式確定軸承寬度確定軸承寬度B和直徑和直徑d驗(yàn)算驗(yàn)算p、pv選擇軸承的配合選擇軸承的配合選擇潤滑劑與潤滑裝置選擇潤滑劑與潤滑裝置摩 擦24-1 摩 擦一、四種滑動(dòng)摩擦狀態(tài). 干摩擦是指表面間無任何潤滑劑或保護(hù)膜的純金屬接觸時(shí)的摩擦。. 邊界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開，其摩擦性質(zhì)取決于邊界膜和表面的吸附性能時(shí)的摩擦。 混合摩擦是指摩擦表面間處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)?；旌夏Σ聊苡行Ы档湍Σ磷枇?，其摩擦系數(shù)比邊界摩擦?xí)r要小得多。流體摩擦是指摩擦表面被流體膜隔開，摩擦性質(zhì)取決于流體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦。流體摩擦?xí)r的摩擦系數(shù)最小，且不會(huì)有磨損產(chǎn)生，是理想的摩擦狀態(tài)。邊界摩擦和混合摩擦在工程實(shí)際中很難區(qū)分，常統(tǒng)稱為不完全液體摩擦。流體動(dòng)力潤滑形成的必要條件：（P58圖，P288圖，P290）：q 楔形空間；q 相對(duì)運(yùn)動(dòng)（保證流體由大口進(jìn)入）；q 連