機(jī)械設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承

1、機(jī)械設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承第1頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四1第 4 章摩擦、磨損及潤(rùn)滑第2頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四2 滑動(dòng)軸承4-1 摩擦（潤(rùn)滑狀態(tài)）圖3-11.干摩擦：表面間無潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬間的摩擦；2.邊界摩擦：表面被吸附在表面的邊界膜隔開；4.混合摩擦：3.流體摩擦：表面被流體完全隔開，摩擦性能取決于內(nèi)部分子間的 粘性阻力第3頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四3第4頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四4第5頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四5 滑動(dòng)軸承摩擦（潤(rùn)滑狀態(tài)）

2、2.邊界摩擦（潤(rùn)滑） ：表面被吸附在表面的邊界膜隔開；按邊界膜形成機(jī)理，邊界膜分為： 吸附膜 潤(rùn)滑劑中分子吸附在金屬表面而形成的邊界膜； 化學(xué)反應(yīng)膜潤(rùn)滑劑中以原子形式存在的S、Al、P元素與金屬反應(yīng)生成化合物，在金屬表面形成的薄膜。反應(yīng)膜具有較高的熔點(diǎn)，比吸附膜穩(wěn)定。第6頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四6 滑動(dòng)軸承3.混合摩擦(潤(rùn)滑)：摩擦表面間處于邊界摩擦與流體摩擦的混合狀態(tài)時(shí).4.流體摩擦(潤(rùn)滑)：摩擦表面間的潤(rùn)滑模厚度大到足以將兩個(gè)表面的輪廓峰完全隔開.第7頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四7北方交大考研試題干摩擦?xí)r,摩擦力與所受載荷及表面接

3、觸面積的關(guān)系為:A.與表面面積無關(guān)而與載荷成正比;B.與表面面積有關(guān)而與載荷無關(guān);C.與表面面積有關(guān)而與載荷成正比.第8頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四8北京理工大學(xué)考研試題零件表面在混合潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí)的摩擦系數(shù)比液體潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí)的摩擦系數(shù) 。A.大；B.??；C.可能大，可能?。籇.相等。第9頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四94-2 磨損第10頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四10按磨損機(jī)理可分為：1.粘著磨損：“冷焊”后，表面材料的 脫離及遷移；2.磨粒磨損：摩擦面間的游離顆粒， 起到微切削作用；3.疲勞磨損：疲勞點(diǎn)蝕；4.沖蝕

4、磨損：流動(dòng)液體、氣體所夾 硬質(zhì)物體顆粒引起5.化學(xué)磨損（腐蝕磨損）：機(jī)械作用及化學(xué)或 電化學(xué)作用共同引起的磨損； 第11頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四114-3 潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法（一）潤(rùn)滑劑1.潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油的主要指標(biāo)（1）粘度: 流體抵抗變形的能力，標(biāo)志著 流體內(nèi)摩擦阻力的大小。 a）動(dòng)力粘度 b) 運(yùn)動(dòng)粘度 v=0vhvxzh第12頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四12a）動(dòng)力粘度牛頓粘性定律： 在流體中任意點(diǎn)處的切應(yīng)力均與該處流體的速度梯度成正比。 u=0Uhuxy剪切應(yīng)力動(dòng)力粘度速度梯度h第13頁，共52頁，2022年，5月20日，

5、3點(diǎn)27分，星期四13b）運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的換算關(guān)系：動(dòng)力粘度：主要用于流體動(dòng)力計(jì)算。Pas運(yùn)動(dòng)粘度：使用中便于測(cè)量。m2/s粘溫曲線見 圖4-92.油性（潤(rùn)滑性）：潤(rùn)滑油在摩擦表面形成各種吸附膜和化學(xué)反應(yīng)膜的性能；3.潤(rùn)滑油主要指標(biāo)：閃點(diǎn):油氣遇火焰即能發(fā)出閃光的最低溫度;要求工作溫度低于閃點(diǎn)30-40C (油高溫工作指標(biāo))凝點(diǎn):不能再自由流動(dòng)的最高溫度.(油低溫工作指標(biāo))密度第14頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四14（三）潤(rùn)滑劑的添加劑耐磨損添加劑：抗磨損；極壓添加劑：提高抗膠合性；油性添加劑：提高邊界潤(rùn)滑的油膜強(qiáng)度；（二）潤(rùn)滑脂的主要指標(biāo)1.針入度：重1.5N的

6、錐體，于25C恒溫下5s后刺入的深度；2.滴點(diǎn)：在規(guī)定的加熱條件下，潤(rùn)滑脂從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量杯的孔口滴下第一滴時(shí)的溫度。工作溫度應(yīng)低于滴點(diǎn)20C第15頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四154-4 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介（一）流體動(dòng)力潤(rùn)滑：兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦表面借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜來平衡外載荷；（二）彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑：高副接觸中，接觸應(yīng)力使表面產(chǎn)生局部彈性變形，在接觸區(qū)形成彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)；（三）流體靜力潤(rùn)滑：將加壓后的流體送入摩擦表面之間，利用流體靜壓力來平衡外載荷；第16頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四16vVxyVvV=0F 油壓p分布曲線 v

7、v4-4 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本理論雷諾方程h0第17頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四17流體靜力潤(rùn)滑：向兩運(yùn)動(dòng)表面輸入壓力油；流體動(dòng)力潤(rùn)滑：利用兩運(yùn)動(dòng)表面形成收斂的楔行間隙、相對(duì)速度及潤(rùn)滑油粘度，形成壓力膜;vUxyF 油壓p分布曲線 v楔效應(yīng)第18頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四18形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件1.兩工作表面間必須構(gòu)成收斂的楔形間隙；2.兩工作表面間必須充滿有一定粘度的 潤(rùn)滑油或其它流體；3.兩工作表面必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度；4.運(yùn)動(dòng)方向必須保證能帶動(dòng)潤(rùn)滑油 從大截面流進(jìn)，小截面流出。第19頁，共52頁，2022年，5月20日，3

8、點(diǎn)27分，星期四19北京航空航天大學(xué)考研試題流體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件是：（1）（2）（3）（4）第20頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四20第十二章 滑動(dòng)軸承第21頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四21第十二章 滑動(dòng)軸承 12-1 概述（一）目前滑動(dòng)軸承應(yīng)用的主要場(chǎng)合： 1.轉(zhuǎn)速極高的軸承 2.載荷特重的軸承 3.沖擊很大的軸承 4.要求特別精密的軸承 第22頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四22（二）軸承分類軸承 ： 滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承 ：徑向軸承、止推軸承按液體潤(rùn)滑承載機(jī)理分：液體動(dòng)壓軸承、液體靜壓軸承

9、第23頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四23滑動(dòng)軸承 ：徑向軸承、止推軸承第24頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四2412-2 徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)整體式徑向滑動(dòng)軸承對(duì)開式徑向滑動(dòng)軸承圖15-18 斜剖分式徑向滑動(dòng)軸承第25頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四25第26頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四26第27頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四27第28頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四28第29頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四2912-2

10、徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)調(diào)心滑動(dòng)軸承 可調(diào)間隙的滑動(dòng)軸承第30頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四30滑動(dòng)軸承12-2 徑向滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu) 多油楔軸承第31頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四31 12-3滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料（一）滑動(dòng)軸承的失效形式和材料磨粒磨損膠合 (咬粘)刮傷、疲勞剝落、腐蝕（二）對(duì)材料性能的要求良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘(膠合)性;良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性;足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力;良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等.第32頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四32 （三）滑動(dòng)軸承的常用材料 表12-21.軸

11、承合金：錫、鉛、銻、銅合金，僅用于軸承襯2.銅合金: 青銅廣泛應(yīng)用3.鋁基軸承合金4.灰鑄鐵及耐磨鑄鐵：經(jīng)濟(jì)、耐磨5.多孔質(zhì)金屬材料：粉末冶金，含油軸承 6.非金屬材料第33頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四33 12-4 軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)整體式軸瓦和剖分式軸瓦軸瓦由13層制成第34頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四34第35頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四35第36頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四36滑動(dòng)軸承12-4 軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)：由13層材料制成軸瓦內(nèi)表面結(jié)構(gòu) 第37頁，共52頁，2022年，5

12、月20日，3點(diǎn)27分，星期四37滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu)圖12-7 軸瓦的固定整體式軸瓦第38頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四38滑動(dòng)軸承12-4 軸瓦結(jié)構(gòu) 油溝與油槽的位置 油槽的尺寸可查相關(guān)的手冊(cè)。軸向油槽周向油槽油孔第39頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四39滑動(dòng)軸承油溝與油槽的位置 不要開在軸承的承載區(qū)內(nèi)，否則將急劇降低軸承的承載能力第40頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四40第41頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四41 12-5滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選用（一）潤(rùn)滑脂及其選擇原則 1.高壓低速，針入度小品種，反

13、之針入度大； 2.潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)應(yīng)比軸承工作溫度高20-30C； 3.潮濕環(huán)境選鈣基或鋁基潤(rùn)滑脂；高溫工作選鈉基或復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂。（二）潤(rùn)滑油及其選擇原則1.高速低壓選粘度較低的油；反之選粘度較高油；2.高溫工作的軸承（t60C）油粘度應(yīng)高些；3.不完全液體潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑油選擇見表12-4；4.液體動(dòng)壓軸承潤(rùn)滑油選擇見表4-1。 第42頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四42 12-6不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算（混合潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算） （一）徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算 （上式中各參數(shù)見表12-2）4.選取滑動(dòng)軸承的配合 ：H9/d9、H8/f7、H7/f6 第43頁，共52頁

14、，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四43（混合潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算） （二）止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算 （上式中各參數(shù)見表12-6）第44頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四44中南大學(xué)考研試題設(shè)計(jì)計(jì)算非液體滑動(dòng)軸承時(shí)要驗(yàn)算:1) 其目的是 ;2) 其目的是 ;3) 其目的是 ;第45頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四4512- 6 推力（止推）滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)V圖15-25 動(dòng)壓推力滑動(dòng)軸承第46頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四46 a單向旋轉(zhuǎn) b雙向旋轉(zhuǎn) c可傾瓦推力軸承 軸承表面由多組斜面平面組成，當(dāng)軸低速旋轉(zhuǎn)時(shí)依靠平面接觸承載，當(dāng)以工作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)依靠斜面形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑。12-6 推力滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)第47頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四4712-6 混合潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算 （二）止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算 a)實(shí)心式 b)空心式 c)單環(huán)式 d)多環(huán)式第48頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四4812-7液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算1.流體動(dòng)力潤(rùn)滑基本方程2.徑向滑動(dòng)軸承形成動(dòng)力潤(rùn)滑過程 a)靜止 b)啟動(dòng) c)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)Ff第49頁，共52頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)27分，星期四492.徑向滑動(dòng)軸承的主要幾何參數(shù).直徑間隙.半徑間隙.