某大學(xué)滑動(dòng)軸承機(jī)械原理及設(shè)計(jì)管理

Thursday,December22,2022機(jī)械原理及設(shè)計(jì)（Ⅱ）第十二章滑動(dòng)軸承第十二章滑動(dòng)軸承§12-1概述§12-2滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)§12-3滑動(dòng)軸承的失效形式§12-4軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)§12-5不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算§12-6液體動(dòng)力潤(rùn)滑基本理論§12-7液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算§12-8其它型式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介一．工作特點(diǎn)1．工作平穩(wěn)、噪音小，承受沖擊與振動(dòng)載荷2．徑向尺寸?。捎迷趶较虺叽缡芟拗频膱?chǎng)合）3．軸承特大特重型且需單件生產(chǎn)時(shí)6．可制成剖分式§12-1概述4．工作轉(zhuǎn)速特高的軸承5．特殊工作條件下2．按潤(rùn)滑狀態(tài)分液體潤(rùn)滑軸承不完全液體潤(rùn)滑軸承液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承

液體靜壓潤(rùn)滑軸承

三．主要設(shè)計(jì)內(nèi)容二．類(lèi)型1．按受載方向分徑向軸承：受徑向載荷止推軸承：受軸向載荷軸承的型式與結(jié)構(gòu)、軸瓦的結(jié)構(gòu)與材料、軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)、潤(rùn)滑劑選擇與供應(yīng)、軸承的工作能力及熱平衡計(jì)算。一．徑向軸承1．整體式缺點(diǎn)：①磨損后間隙不能調(diào)整②安裝時(shí)需作軸向移動(dòng)，裝拆不方便2．剖分式3．自動(dòng)調(diào)心式§12-2滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)整體式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)斜剖分式滑動(dòng)軸承剖分式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)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)軸承二．止推軸承實(shí)心式空心式單環(huán)式多環(huán)式a)實(shí)心式b)空心式c)單環(huán)式d)多環(huán)式一．．磨磨粒粒磨磨損損二．．刮刮傷傷三．．膠膠合合四．．疲疲勞勞剝剝落落五．．腐腐蝕蝕§12-3滑滑動(dòng)動(dòng)軸承承的的失失效效形形式式一．．對(duì)對(duì)軸軸瓦瓦材材料料的的要要求求1．．良良好好的的減減摩摩性性、、耐耐磨磨性性和和抗抗膠膠合合性性2．．良良好好的的順順應(yīng)應(yīng)性性、、嵌嵌入入性性和和磨磨合合性性3．．足足夠夠的的強(qiáng)強(qiáng)度度和和抗抗腐腐蝕蝕性性二．．常常用用的的軸軸瓦瓦材材料料1．．金金屬屬材材料料①軸承承合合金金(巴巴氏氏合合金金或或白白合合金金)：：嵌入入性性與與順順應(yīng)應(yīng)性性最最好好，，磨磨合合性性良良好好，，但但強(qiáng)強(qiáng)度度低低只只作作為為軸軸承承襯襯使使用用。。用用于于重重載載、、中中高高速速場(chǎng)場(chǎng)合合、、價(jià)價(jià)格格較較貴貴§12-4軸軸瓦瓦的的材材料料和和結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)軸承承合合金金：：錫錫基基軸軸承承合合金金、、鋁鋁基基軸軸承承合合金金③鋁基基合合金金（略略））銅合合金金有較較高高的的強(qiáng)強(qiáng)度度、、較較好好的的減減摩摩性性和和耐耐磨磨性性，，青青銅銅比比黃黃銅銅好好。。其其中中錫青青銅銅減摩摩性性和和耐耐磨磨性性最好好，，但但錫錫青青銅銅嵌嵌入入性性、、順順應(yīng)應(yīng)性性、、磨磨合合性性比比軸軸承承合合金金差差，，用用于于重重載載及及中中速速場(chǎng)場(chǎng)合合，，價(jià)價(jià)格格較較貴貴；；鉛鉛青青銅銅抗抗粘粘附附能能力力強(qiáng)強(qiáng)，，用用于于重重載載及及高高速速場(chǎng)場(chǎng)合合；；鋁鋁青青銅銅的的強(qiáng)強(qiáng)度度與與硬硬度度較較高高，，抗抗粘粘附附能能力力差差，，用用于于重重載載及及低低速速場(chǎng)場(chǎng)合合。。應(yīng)用用廣廣泛泛②銅合金錫青銅、鉛青銅、鋁青銅青銅：黃銅④灰鑄鑄鐵鐵、、耐耐磨磨鑄鑄鐵鐵（略））2．．粉末末冶冶金金材材料料（（多孔孔金金屬屬材材料料））燒結(jié)結(jié)而而成成3．．非金金屬屬材材料料（塑塑料料、、橡橡膠膠、、碳碳-石石墨墨、、木木材材等等））鐵粉+石墨銅粉+石墨含油軸承：使用前浸油三．．軸軸瓦瓦結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)●整體體式式軸軸瓦瓦：整整體體、、單單層層、、雙雙層層、、多多層層卷卷制制軸軸瓦瓦（可可在在內(nèi)內(nèi)表表面面鑲嵌嵌金金屬屬或或非非金金屬屬的的軸軸承承襯襯）●對(duì)開(kāi)開(kāi)式式軸軸瓦瓦：：厚厚壁壁與與薄薄壁壁厚壁壁用鑄造造方法法制制造造，，將將軸軸承承合合金金用用離離心心鑄鑄造造法法澆澆鑄鑄在在其其表表面面，，軸軸瓦瓦內(nèi)內(nèi)表表面面制制出出各各種種形形式式的的榫榫頭頭、、溝溝槽槽。。薄壁壁用雙雙金金屬屬板板軋制制方法法制制造造，，用用于于汽汽車(chē)車(chē)發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)，，軸軸瓦瓦剛剛性性小小，，受受力力后后形形狀狀取取決決于于軸軸承承座座的的形形狀狀，，軸軸瓦瓦與與軸軸承承座座需需精精密密加加工工。。軸瓦瓦結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：：由由1~3層層材材料料制制成成(軸瓦瓦內(nèi)內(nèi)表表面面結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu))軸瓦瓦的的固固定定整體體式式軸軸瓦瓦四．．油油孔孔和和油油槽槽非承載區(qū)承載區(qū)油孔孔和和油油槽槽應(yīng)應(yīng)開(kāi)開(kāi)在在非非承承載載區(qū)區(qū)對(duì)于于液液體體動(dòng)動(dòng)壓壓徑徑向向軸軸承承油油槽槽有有周周向向和和軸軸向向兩兩種種●整整體體軸軸套套：：油油槽槽開(kāi)開(kāi)在在油油膜膜厚厚度度最最大大位位置置.●對(duì)對(duì)開(kāi)開(kāi)式式：：油油槽槽開(kāi)開(kāi)在在剖剖分分面面處處.油溝溝與與油油槽槽的的位位置置；；不要要開(kāi)開(kāi)在在軸軸承承的的承承載載區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)，，否否則則將將急急劇劇降降低低軸軸承承的的承承載載能能力力油溝溝與與油油槽槽的的形形狀狀與與位位置置A．．失失效效形形式式:邊界界油油膜膜破破裂裂，，引引起起過(guò)過(guò)度度磨磨損損（（膠膠合合））B．．設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)準(zhǔn)準(zhǔn)則則:耐耐磨磨性性條條件件（（邊邊界界油油膜膜不不破破裂裂））§12-5不不完完全全液液體體潤(rùn)潤(rùn)滑滑滑滑動(dòng)動(dòng)軸承承的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算由于于這這類(lèi)類(lèi)軸軸承承的的承承載載能能力力不不僅僅與與邊邊界界膜膜的的強(qiáng)強(qiáng)度度及及破破裂裂溫溫度度有有關(guān)關(guān)，，而而且且與與軸軸承承的的材材料料、、軸軸頸頸及及軸軸承承表表面面粗粗糙糙度度、、潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油的的供供給給量量等等因因素素有有密密切切的的關(guān)關(guān)系系，，因此此在在工工程程上上常常以以維維持持邊邊界界膜膜不不遭遭破破壞壞為為最最低低設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求，，采采用用簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化的的條條件件性性計(jì)計(jì)算算方方法法，該該方方法法只只適適用用與與一一般般對(duì)對(duì)工工作作可可靠靠性性要要求求不不高高的的低低速速、、重重載載或或間間隙隙工工作作的的滑滑動(dòng)動(dòng)軸軸承承。。一．．徑徑向向軸承承驗(yàn)算算p是為為了了防防止止工工作作壓壓力力過(guò)過(guò)大大，，引引起起劇劇烈烈磨磨損損驗(yàn)算算pv是為為了了控控制制溫溫升升、、防防止止膠膠合合。。驗(yàn)算v是為了了防止止滑動(dòng)動(dòng)速度度過(guò)高高而加加速磨磨損，，而且且也可可防止止局部部pv值過(guò)過(guò)高，，引起起局部部膠合合。選取滑滑動(dòng)軸軸承的的配合合：H9/d9、H8/f7、H7/f6二．止止推滑滑動(dòng)軸承式中一．液液體動(dòng)動(dòng)力潤(rùn)潤(rùn)滑的的基本本方程程假設(shè)①忽略壓力對(duì)粘度的影響②沿x向作層流Re≥2000③沿z向無(wú)流動(dòng)④油不可壓縮⑤油具有油性⑥油的重力、慣性力不計(jì)⑦y向油壓不變§12-6液液體動(dòng)動(dòng)力潤(rùn)潤(rùn)滑基基本理理論取微元元體分析vVxyvF油壓p分布曲線h0油層速速度分分布單位寬寬流量量設(shè)在p=pmax處的油油膜厚厚度為為h0，即該該截面面處的的流量量為Q=Vh0/2一維雷雷諾方方程二．形形成液液體動(dòng)動(dòng)壓潤(rùn)潤(rùn)滑的的必要要條件件1．兩兩相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)表面面必須須形成成收斂斂油楔楔2．兩兩表面面有一一定的的相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)速度度，大口進(jìn)進(jìn)，小小口出出3．油有一定定粘度，且供供油充分一．建立液體體動(dòng)力潤(rùn)滑的的過(guò)程（分三三個(gè)階段）準(zhǔn)備起動(dòng)階段不穩(wěn)定潤(rùn)滑階段（在摩擦力作用下沿孔壁爬行）液體動(dòng)力潤(rùn)滑運(yùn)行階段§12-7液液體動(dòng)力潤(rùn)潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算a)靜止b)啟動(dòng)c)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)注意轉(zhuǎn)向與軸軸頸在軸承中中的位置關(guān)系系幾何參數(shù)與油油壓分布曲線線二．幾何參數(shù)數(shù)影響承載能力力的七個(gè)因素素外載F、寬度度B、軸徑d?、間隙隙Δ(δ)、、偏心e速度V、粘度度η。四個(gè)無(wú)量綱量量三．承載量系系數(shù)Cp用極坐標(biāo)來(lái)積積分積分一次積分二次積分三次★Pφy為Pφ在外載荷方向向上的分量（（力的分解））★Py為軸承在單位位寬度上的油油膜承載力（（從φ1到φ2進(jìn)行積分）（（P’y為考慮端泄的的影響對(duì)Py進(jìn)行修正）★Pφ為對(duì)應(yīng)任意φφ角任意位置置的壓力（從從φ1到φ進(jìn)行積分分）★F為油膜的總的的承載能力（（從-B/2到+B/2進(jìn)行積分））★Cp求?、儆?jì)算機(jī)數(shù)值值分析（數(shù)值值積分）②實(shí)驗(yàn)（表12～8））B－－軸承寬度mF－－外載NV－－圓周速速度m/sηη－－動(dòng)力力粘度Ns/m2四．膜厚條件件式中：S———安全系系數(shù)通常S≥2Rz1、Rz2——軸頸、、軸瓦的粗糙度十點(diǎn)高高度分析①相似條件B/d、ψ、

相同→Cp相等②總結(jié)分析五．熱平衡計(jì)計(jì)算控制油溫，保證液體潤(rùn)滑目的發(fā)熱量H=散熱量(H1+H2)條件式中設(shè)計(jì)時(shí)，先假假設(shè)一個(gè)平均均溫度tm（≤75℃））假設(shè)tm

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