滑動軸承課件

1、第十章 滑動軸承10-1 概述10-2 滑動軸承的結構 10-3 軸瓦結構及軸承材料 10-4 潤滑劑和潤滑裝置10-5 非液體摩擦滑動軸承的設計詛盎須聽連靖符土靳闌掖彬婁毗畝蘋舊卯烹逮眨穿運像罵濫遇蛾童需恒碌第十章滑動軸承第十章滑動軸承第1頁，共27頁。10-1 概 述1、滑動軸承的分類徑向軸承（向心軸承）：徑向止推軸承（向心推力軸承）：推力軸承（止推軸承）：按受載方向不同，分為：按磨擦狀態(tài)不同，分為：混合潤滑滑動軸承。液體潤滑滑動軸承動壓潤滑靜壓潤滑2、滑動軸承的特點1承載能力大，耐沖擊；2工作平穩(wěn)，噪音低；3結構簡單，徑向尺寸小。絕曹呻舍橫宋晴民欄蛆滲糧囤賜胰癟銜褥挪嚇秦砰惜膀演孜析舊攆

2、芒睡酗第十章滑動軸承第十章滑動軸承第2頁，共27頁。一、徑向滑動軸承的結構1、整體式徑向滑動軸承圖是常見的整體式滑動軸承結構。套筒式軸瓦(或軸套)壓裝在軸承座中(對某些機器，也可直接壓裝在機體孔中)。潤滑油通過軸套上的油孔和內表面上的油溝進入摩擦面。這種軸承結構簡單、制造方便，剛度較大。缺點是軸瓦磨損后間隙無法調整和軸頸只能從端部裝入。因此，它僅適用于軸頸不大，低速輕載或間歇工作的機械。10-2 滑動軸承的結構深雙滇級虜兢哭簍確傻劣呆床繪碎躺香迭曠童界敝評別廄朗餒揩屜苞恐裴第十章滑動軸承第十章滑動軸承第3頁，共27頁。2、剖分式（對開式）徑向滑動軸承普通剖分式軸承結構由軸承蓋、軸承座、剖分軸瓦

3、和螺栓組成。軸瓦是直接和軸頸相接觸的重要零件。為了安裝時易對中，軸承蓋和軸承座的剖分面常作出階梯形的榫口。潤滑油通過軸承蓋上的油孔和軸瓦上的油溝流入軸承間隙潤滑摩擦面。軸承剖分面最好與載荷方向近于垂直，以防剖分面位于承載區(qū)出現(xiàn)泄漏，降低承載能力。通常，多數(shù)軸承剖面為水平剖分，也稱正剖分，也有斜剖分的。 特點：便于軸的安裝，間隙可調整，但結構復雜。應用比較廣泛 。對開式軸承(剖分軸套)明亨奈蒜奈逾糜疥鄧考競員饑官躁伍嘎恥趁襟彎柵題炔碌軒犯降皚拘龔襄第十章滑動軸承第十章滑動軸承第4頁，共27頁。3、調心式徑向滑動軸承 若軸承的寬徑比 較大，當軸的彎曲變形或軸孔傾斜時，易造成軸頸與軸瓦端部的局部接觸

4、，引起劇烈的磨損和發(fā)熱。因此，當 L/d1.5時，宜采用自動調心軸承，這種軸承的軸瓦外表面做成球面形狀，與軸承蓋和軸承座的球狀內表面相配合，球面中心通過軸頸的軸線。因此軸瓦可以自動調位以適應軸頸在軸彎曲時產生的偏斜。 特點：軸瓦能自動調整位置，以適應軸的偏斜。 當軸傾斜時，可保證軸頸與軸承配合表面接觸良好，從而避免產生偏載。主要用于軸的剛度較小，軸承寬度較大的場合。太鉚騾碎蔥棲襟綸咖掂諸軀膀取邦奢猿稼肝涕牛朽算迎如窗脂熙叛促冊渭第十章滑動軸承第十章滑動軸承第5頁，共27頁。二、止推滑動軸承的結構2 空心式支撐面上壓強分布較均勻，潤滑條件有所改善。 1 實心式支撐面上壓強分布極不均勻，中心處壓強

5、最大，線速度為0，對潤滑很不利，導致支撐面磨損極不均勻，使用較少。 3 單環(huán)式利用軸環(huán)的端面止推，結構簡單，潤滑方便，廣泛用于低速輕載場合 。4 多環(huán)式特點同單環(huán)型，可承受較單環(huán)更大的載荷，也可承受雙向軸向載荷。 吟坍起況鉸兒尊喚滋抗掏遂寥層粳田閡虛租崎境胸豬榆鬼茸恍瞧個攤廂諾第十章滑動軸承第十章滑動軸承第6頁，共27頁。 10-3 軸瓦結構及軸承材料按構造分類整體式（又稱軸套）剖分式（對開式）不便于裝拆，可修復性差。安裝和拆卸方便，可修復。按材料分類單材料多材料如黃銅，灰鑄鐵等制成的軸瓦。以鋼、鑄鐵或青銅作軸瓦基體，在其表面澆鑄一層或兩層很薄的減摩材料（稱為軸承襯）。單材料、整體式厚壁鑄造軸

6、瓦軸承襯一、軸瓦結構示送逞幾咱匝濕眼氖掄默噴智濃比綜壽蟄瞪佩寐樞圈同波閃庚桃哮泥侄趕第十章滑動軸承第十章滑動軸承第7頁，共27頁。軸瓦和軸承座不允許有相對移動，為了防止軸瓦的移動，可將其兩端做出凸緣用于軸向定位或用銷釘(或螺釘)將其固定在軸承座上。為了使滑動軸承獲得良好的潤滑，軸瓦或軸頸上需開設油孔及油溝，油孔用于供應潤滑油，油溝用于輸送和分布潤滑油。其位置和形狀對軸承的承載能力和壽命影響很大。通常，油孔應設置在油膜壓力最小的地方；油溝應開在軸承不受力或油膜壓力較小的區(qū)域，要求既便于供油又不降低軸承的承載能力。圖為油孔和油溝對軸承承載能力的影響。 油溝進油孔篩姚恫茅隅帛埋掉嗜苞陷吝憂頁則魏當甭

7、豐拄怯巒趙櫥羨霸負聽諧舵冀罰第十章滑動軸承第十章滑動軸承第8頁，共27頁。二 軸瓦及軸承襯材料 軸瓦材料應具備下述性能：l)摩擦系數(shù)??；2)導熱性好，熱膨脹系數(shù)??；3)耐磨、耐蝕、抗膠合能力強；4)要有足夠的機械強度和可塑性。 常見的軸瓦是用兩層不同金屬做成的，兩種金屬在性能上取長補短。在工藝上可以用澆鑄或壓合的方法，將薄層材料粘附在軸瓦基體上。粘附上去的薄層材料稱為軸承襯。 常用的軸瓦和軸承襯材料有下列幾種： 1、軸承合金 軸承合金(又稱白合金、巴氏合金)有錫銻軸承合金和鉛銻軸承合金兩大類。屁蚤侖性訝撅鋤幀衡擬脅渴恒濫至偷啟棚脾礦膀盤評歲諷謎瘋爛頌拈飛菩第十章滑動軸承第十章滑動軸承第9頁，共

8、27頁。錫銻軸承合金的摩擦系數(shù)小，抗膠合性能良好，對油的吸附性強，耐蝕性好，易跑合，是優(yōu)良的軸承材料，常用于高速、重載的軸承。但它的價格較貴且機械強度較差，因此只能作為軸承襯材料而澆鑄在鋼、鑄鐵(圖a及b)或青銅軸瓦上(圖c)。用青銅作為軸瓦基體是取其導熱性良好。這種軸承合金的熔點比較低，為了安全，在設計、運行中常將溫度控制在低于150。 鉛銻軸承合金的各方面性能與錫銻軸承合金相近，但這種材料較脆，不宜承受較大的沖擊載荷。它一般用于中速、中載的軸承。 水旱垃賂駕塌束峪佰釩也辦冒丟內素唬先餐晶痙乖菜嚏浦沃骨氏刺凸致外第十章滑動軸承第十章滑動軸承第10頁，共27頁。 2、青銅 青銅的強度高，承載能

9、力大，耐磨性與導熱性都優(yōu)于軸承合金。它可以在較高的溫度(250)下工作。但它的可塑性差，不易跑合，與之相配的軸頸必須淬硬。 青銅可以單獨做成軸瓦。為了節(jié)省有色金屬，也可將青銅澆鑄在鋼或鑄鐵軸瓦內壁上。用作軸瓦材料的青銅，主要有錫青銅、鉛青銅和鋁青銅。在一般情況下，它們分別用于中速重載、中速中載和低速重載的軸承上。 3、具有特殊性能的軸承材料 用粉末冶金法做成的軸承，具有多孔性組織，孔隙內可以貯存潤滑油，常稱為含油軸承。摘受堤以韓洶脹停慮涅椰緊考稼酮楚腦屈熄泉檀輯扦戚豌兄央楊伍吼豆攜第十章滑動軸承第十章滑動軸承第11頁，共27頁。 運轉時，軸瓦溫度升高，由于油的膨脹系數(shù)比金屬大，因而自動進入摩擦

10、表面起到潤滑作用。含油軸承加一次油可以使用較長時間，常用于加油不方便的場合。 在不重要的或低速輕載的軸承中，也常采用灰鑄鐵或耐磨鑄鐵作為軸瓦材料。 此外，還有橡膠軸承、塑料軸承等。 表12-2中給出常用軸瓦及軸承村材料的p、pv等數(shù)據(jù)。 絆磁予姑腥館械煥瓦櫻灰躲涕福諺賬刊措瞻嘻蒙吻瞥霸閩蔥娟椅逝霜懦鈕第十章滑動軸承第十章滑動軸承第12頁，共27頁。常見金屬軸承材料性能藐哼蔥雷憎膨午敵梧坯適弛慧翟羅闌愉貞樟籠囊撬哈條共津售郡塑疚抉錘第十章滑動軸承第十章滑動軸承第13頁，共27頁。 一、潤滑劑 軸承潤滑的目的在于降低摩擦功耗，減少磨損，同時還起到冷卻、吸振、防銹等作用。軸承能否正常工作，和選用潤滑

11、劑正確與否有很大關系。 潤滑劑分為：1)液體潤滑劑潤滑油；2)半固體潤滑劑潤滑脂；3)固體潤滑劑等。 在潤滑性能上潤滑油一般比潤滑脂好，應用最廣。但潤滑脂具有不易流失等優(yōu)點，也常用。固體潤滑劑除在特殊場合下使用外，目前正在逐步擴大使用范圍。 10-4 潤滑劑和潤滑裝置霉芝忻粕怪垃眼窘遠患莢曬錦辰做絨亮鑄斑丑撒嫂負閥害騙祈爭攝眺還梁第十章滑動軸承第十章滑動軸承第14頁，共27頁。1潤滑油 潤滑油最重要的物理性能是粘度，它也是選擇潤滑油的主要依據(jù)。潤滑油的粘度是指潤滑油抵抗變形的能力，它標志著液體內部產生相對運動時內摩擦阻力的大小。 如圖所示，有兩塊平板A及B，兩板之間充滿著液體。若板A以速度v沿

12、x軸運動，由于液體與金屬表面的吸附作用，板A表層的液體隨板A以同樣的速度v一起運動，靜止板B表層的液體靜止不動。若潤滑油作層流流動，則沿y 坐標的油層將以不同速度u 移動，于是形成各油層間的相對滑移，在各層的界面上就存在相應的切應力。甄訟誓環(huán)等是栽寶刷擯課馳愧揪氈敲履低傾吏衛(wèi)篆笛報蔬負敢猶失廁胞畸第十章滑動軸承第十章滑動軸承第15頁，共27頁。 牛頓在1687年提出粘性液體的摩擦定律(簡稱粘性定律)，即在液體作層流運動時，油層間的切應力與其速度梯度成正比，其數(shù)學表達式為： 式中：u是油層中任一點的速度，du/dy是該點的速度梯度；是比例系數(shù)，即液體的動力粘度，常簡稱為粘度。 摩擦學中把凡是服從

13、這個粘性定律的液體稱為牛頓液體。 動力粘度為：長、寬、高各為1m的液體，如果使上下平面間以u=1m/s的相對速度運動，所需施加的力F 為1N 時，該液體的粘度為1個國際單位制的動力粘度，以Pas(帕秒)表示，1Pas=1Ns/m2 。動力粘度又稱絕對粘度。薪鐘樂謬犬單銘閩墜駛摯爹綿行社異保鹼菩拴販失款肘鉗綏饑拔盯卞忘今第十章滑動軸承第十章滑動軸承第16頁，共27頁。 動力粘度的厘米克秒制單位是P(Poise，單位名稱為泊)，1P=1dyns/cm2。P的百分之一稱cP(厘泊)。Pas、P及cP間的換算關系為 1 Pas=10P=1000cP 此外，還有運動粘度，它等于動力粘度與液體密度的比值，

14、即在國際單位制中，的單位是m2/s。實用上這個單位嫌大，故常采用它的厘米克秒制單位St(Stokes，單位名稱為斯)，或cSt(厘斯)， 1St= 1cm2/s=100cSt。一般潤滑油的牌號就是該油在40時的運動粘度(單位為cSt或mm2/s) 的平均值，見表。渙巴奢就日充失七汰暈鉑茫幫嗽蠻敬嶼悉邢產諧電占些履擺柴席妖螞朱稗第十章滑動軸承第十章滑動軸承第17頁，共27頁。 用潤滑油同水作比較所測得的粘度，稱為相對粘度。我國常用恩氏粘度表示相對粘度，規(guī)定：在一定溫度t下，200cm3的油樣流過直徑2.8mm小孔所需要的時間，與同體積20的蒸餾水流過該孔所需時間的比值，即為該油樣的恩氏粘度，用符

15、號Et表示。閣瘍閡訓闡蓑租充百敞棗釘拜鳳憊座肺匹蔓緒彭農恩丟漁廈跳吞碗衍健俄第十章滑動軸承第十章滑動軸承第18頁，共27頁。 潤滑油的粘度隨著溫度的升高而降低，這對于運行著的軸承來說，必須加以注意。描述粘度隨溫度變化情況的線圖稱為粘溫圖，見圖。 潤滑油的粘度還隨著壓力的升高而增大，但壓力不太高時，變化極微，可略而不計。 選用潤滑油時，要考慮速度、載荷和工作情況。對于載荷大、溫度高的軸承宜選粘度大的油，載荷小、速度高的軸承宜選粘度較小的油。鄒訟乏亥媳弄甫藥簍紙?zhí)}桓桐監(jiān)幢且懾次灌燥面怯寇亨早豆豺攪可酮妥召第十章滑動軸承第十章滑動軸承第19頁，共27頁。2. 潤滑脂 潤滑脂是由潤滑油和各種稠化劑(如

16、鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂)混合稠化而成。潤滑脂密封簡單，不需經常加添，不易流失，所以在垂直的摩擦表面上也可以應用。潤滑脂對載荷和速度的變化有較大的適應范圍，受溫度的影響不大，但摩擦損耗較大，機械效率較低，故不宜用于高速。且潤滑脂易變質，不如潤滑油穩(wěn)定?？偟膩碚f，一般參數(shù)的機器，特別是低速或帶有沖擊的機器，都可以使用潤滑脂潤滑。目前使用最多的是鈣基潤滑脂，它有耐水性，常用于60以下的各種機械設備中軸承的潤滑。牽巒張譯冬繡茬耀休蚊翱麻塊躊枕出懸彰峨鴕用廚壁惠戚華兄槍賠嘲雞伊第十章滑動軸承第十章滑動軸承第20頁，共27頁。3固體潤滑劑 固體潤滑劑有石墨、二硫化鉬(MoS2)、聚氯乙烯樹脂等多種品種。一

17、般在超出潤滑油使用范圍之外才考慮使用。 二、潤滑裝置 滑動軸承的給油方法多種多樣。如圖1所示，有針閥式油杯、 A型彈簧蓋油杯、潤滑脂用油杯等。賓淵行柵遠螺褂涕檬辜琵撤酷刑討癸逆迎舜學爍墳躇啊準蓑閻嘯朽雙送嚼第十章滑動軸承第十章滑動軸承第21頁，共27頁。 上述三種油杯均已列入國家標準，選用時可查閱有關手冊。 下圖為油環(huán)潤滑，在軸頸上套一油環(huán)，油環(huán)下部浸入油地中，當軸頸旋轉時，靠摩擦力帶動油環(huán)旋轉，把油引入軸承。油環(huán)浸在油池內的深度約為其直徑的四分之一時，給油量已足以維持液體潤滑狀態(tài)的需要。它常用于大型電機的滑動軸承中。 最完善的給油方法是利用油泵循環(huán)給油，給油量充足，給油壓力只需0.05MPa

18、，在油的循環(huán)系統(tǒng)中常配置過濾器、冷卻器。 宗迪韶徹券羌閑妒熟悶用謗責饑膩康擇撬幸酒股哼忠嚎毆餾佐蘿剎齊滬誤第十章滑動軸承第十章滑動軸承第22頁，共27頁。磨損非液體摩擦滑動軸承工作表面,在工作時有局部金屬接觸,會產生不同程度的摩擦和磨損，導致軸承配間隙增大,影響軸的旋轉精度,從而使軸承不能正常工作。 10-5 非液體摩擦滑動軸承的設計一、非液體摩擦滑動軸承的失效形式及計算準則一）失效形式膠合當載荷過大而導致油膜破裂時；或在潤滑油供應不足條件下，軸承溫升過高，軸頸和軸承的相對運動表面材料發(fā)生粘附和遷移，從而出現(xiàn)膠合。限制軸承平均壓力p 以免產生過度的磨損；限制pv值以防止過熱產生膠合；限制滑動速度V 以免加速磨損而使軸承報廢。二）計算準則夏絕遭莎倆端蠢制驅酶恍過窺洶罩窗逝淤悼李燃劉微偶副訃葡嗆蹬批英閣第十章滑動軸承第十章滑動軸承第23頁，共27頁。設計方法及步驟：1根據(jù)工作要求選擇軸承結構形式：整體式還是剖分式2選擇軸瓦材料3選擇軸承的長徑比l/d二、非液體摩擦滑動軸承的設計計算一）向心軸承設計設計的已知條件：軸頸直徑（由軸的結構設計確定），軸的轉速（r/min),徑向載荷FR(N),使用條件.4驗算軸承的工作能力1）驗算平均壓力p目的是保證潤滑油不被過大的壓力擠出，從而避免軸瓦產