第13章 滑動軸承

非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算13-5

液體動壓滑動軸承簡介13-6

滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式13-3

軸瓦及軸承襯材料13-4

潤滑劑和潤滑裝置13-2

摩擦狀態(tài)13-11.了解摩擦磨損及潤滑相關(guān)知識2.掌握滑動軸承的結(jié)構(gòu)和材料3.了解非液體潤滑軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算4.掌握液體潤滑工作原理5.了解靜壓軸承和空氣軸承本章基本要求13-1摩擦狀態(tài)一、分類1、根據(jù)軸承工作的摩擦性質(zhì)分滑動(摩擦)軸承滾動(摩擦)軸承2、根據(jù)承載方向分徑向軸承推力軸承邊界摩擦：極限狀態(tài)、邊界膜作用；液體摩擦：兩表面完全隔開；非液體摩擦（混合摩擦）：部分固體凸峰接觸；3、根據(jù)軸承摩擦狀態(tài)分（p227，圖13-1）干摩擦：兩表面直接接觸；干摩擦液體摩擦邊界摩擦對于要求低摩擦的摩擦副，液體摩擦是比較理想的的狀態(tài)，維持邊界摩擦或混合摩擦是最低要求；對于要求高摩擦的摩擦副，則希望處于干摩擦狀態(tài)或邊界摩擦狀態(tài)。摩擦：一物體與另一物體直接接觸，當(dāng)兩者間有運(yùn)動或有運(yùn)動趨勢時，接觸表面要產(chǎn)生切向阻力（即摩擦力），這種現(xiàn)象稱為摩擦。磨損：使摩擦表面物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損。

單位時間里的磨損量稱為磨損率。摩擦學(xué)----研究相對運(yùn)動的作用表面間的摩擦、磨損和潤滑，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門邊緣學(xué)科。

摩擦--相對運(yùn)動的物體表面間的抵抗滑動的切向阻力；磨損--由于摩擦而造成的物體表面材料的損失或轉(zhuǎn)移；13-2潤滑劑和潤滑裝置一、摩擦、磨損（frictionandabrasion）磨粒磨損

磨損的分類：疲勞磨損粘附磨損沖蝕磨損腐蝕磨損微動磨損磨損類型

按磨損機(jī)理分按磨損表面外觀可分為點(diǎn)蝕磨損膠合磨損擦傷磨損磨粒磨損

粘附磨損

疲勞磨損

二、潤滑（lubricant）作用：減少摩擦損失、減輕工作表面的磨損、冷卻、吸振等常用潤滑劑：潤滑油、潤滑脂、固體潤滑劑潤滑油：液體，用途最廣泛潤滑脂：半固體，潤滑油＋稠化劑，一般用于中低速固體潤滑劑：主要用作油、脂的添加劑，也可單獨(dú)使用，如石墨,MoS2,PTFE(聚四氟乙烯)等潤滑油的性能指標(biāo)及選擇性能指標(biāo)：粘度——液體流動時內(nèi)部摩擦阻力的度量。

動力粘度（絕對粘度）:相距1ｍ，面積各為1ｍ2的兩層平行液體間，產(chǎn)生1m/s的相對移動速度時，所需施加的力為1N，則這種液體的動力粘度為1Pa·s

運(yùn)動粘度:液體的動力粘度與同溫度下密度的比值運(yùn)動粘度是最重要的性能指標(biāo)，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)油性——也稱潤滑性，表征油中的極性分子對金屬表面的吸附性能。油性好則摩擦系數(shù)小凝點(diǎn)——反映潤滑油的低溫工作性能閃點(diǎn)——反映潤滑油的高溫工作性能潤滑脂的性能指標(biāo)及選擇針入度(稠度)——用一特制重1.5N錐形針在25°C恒溫下5s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性的強(qiáng)弱滴點(diǎn)——溫度升高時，潤滑脂第一滴掉下時的溫度，表征潤滑脂耐高溫的性能耐水性——潤滑脂與水接觸時，其特性的保持程度潤滑脂的選擇原則：壓力大、速度低——小針入度，反之選針入度大的潤滑脂的滴點(diǎn)應(yīng)高于軸承工作溫度20~30℃，以免流失在有水或潮濕場合，應(yīng)選防水性的潤滑脂三、潤滑裝置潤滑方式

人工給油；

油杯滴油；浸油潤滑、飛濺給油；用油泵強(qiáng)制潤滑和冷卻。低速傳動高速傳動甩油環(huán)噴油潤滑

油泵冷卻器滴油潤滑浸油潤滑

飛濺潤滑

針閥式油杯旋蓋式油杯脂用壓注式油杯繩芯針閥式油杯

油環(huán)13-3滑動軸承的結(jié)構(gòu)滑動軸承組成：軸承體、軸瓦及軸承襯、潤滑與密封裝置滑動軸承分類：向心滑動軸承——

整體式、剖分式推力滑動軸承一、徑向滑動軸承推力滑動軸承向心滑動軸承二、整體式向心滑動軸承結(jié)構(gòu)：軸承座、軸套（整體）軸承座設(shè)有安裝潤滑油杯的螺紋孔軸套上開有油孔，內(nèi)表面開有油槽特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低但裝拆不便，無法調(diào)整應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器油孔軸承座整體軸套螺紋孔三、剖分式向心滑動軸承結(jié)構(gòu)：軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦、螺柱特點(diǎn)：剖分面作成階梯狀，且垂直載荷方向正剖、斜剖，裝拆方便，常在軸瓦表面粘附軸承襯磨損后可調(diào)整間隙，結(jié)構(gòu)復(fù)雜應(yīng)用：常用

油孔雙頭螺柱軸承蓋油槽軸承座剖分式軸瓦四、推力滑動軸承軸上的軸向力應(yīng)采用推力軸承來承受止推面：軸端面、軸中段做凸肩或裝上推力圓盤分類：單環(huán)式、多環(huán)式空心式、13-4軸瓦及軸承襯材料軸承材料——軸瓦和軸承襯材料主要失效：磨損，其次強(qiáng)度不足引起的疲勞破壞等。一、對材料的要求1、良好耐磨性、減摩性及磨合性（跑合性）2、足夠的強(qiáng)度、塑性、順應(yīng)性3、耐腐蝕性4、導(dǎo)熱性好、線膨脹系數(shù)小5、工藝性好6、經(jīng)濟(jì)性失

效

形

式

圖

例磨損及膠合點(diǎn)蝕及金屬剝落二、常用材料性能比較材料組成性能特點(diǎn)應(yīng)用軸承合金(巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金耐磨，磨合，導(dǎo)熱性，油吸附性好強(qiáng)度小，價格貴重載，中高速青銅Cu+Sn,Pb,Al較硬,強(qiáng)度高,耐磨磨合性差重載，中速粉末冶金Fe+石墨Cu+石墨含油軸承韌性低平穩(wěn)載荷，無沖擊，中低速鑄鐵HT、KT軸頸硬度>軸瓦硬度輕載，低速三、軸瓦結(jié)構(gòu)按構(gòu)造分類整體式剖分式減摩材料——軸承襯按材料分類單金屬多金屬按加工分類鑄造軋制軸承襯整體式軸瓦

剖分式軸瓦油孔：供應(yīng)潤滑油；油溝：輸送和分布潤滑油；進(jìn)油孔油槽油溝、油孔：不能開在油膜承載區(qū)，否則，承載能力↓油溝長度≈0.8B（軸瓦寬度），即不能開通，否則漏油。注意：13-5非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、非液體摩擦滑動軸承概述失效形式:膠合、磨損等設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：至少保持在邊界潤滑狀態(tài)，即維持邊界油膜不破裂。計(jì)算方法：條件性計(jì)算復(fù)雜1、軸承平均壓力F—

徑向載荷,N；d—

軸頸直徑,mm；B—

軸瓦有效寬度,mm；[p]—

許用壓強(qiáng),Mpa。目的：防止p過高，油被擠出，產(chǎn)生“過度磨損”。2、驗(yàn)算pv值Mpa·m/s∴pv↑→摩擦功耗↑→發(fā)熱量↑→易膠合目的：限制pv是為了限制軸承溫升、防止膠合。∵軸承發(fā)熱量∝單位面積摩擦功耗μpv二、徑向滑動軸承的計(jì)算3、驗(yàn)算滑動速度v目的：防止v過高而加速磨損。已知：徑向載荷F，轉(zhuǎn)速n，寬徑比[v]，[p]，[pv]。求：保證混合潤滑條件下的軸頸直徑d=？解：1）由：2）由：≤d≤∴例1三、推力軸承（方法同徑向軸承）結(jié)構(gòu)：空心、實(shí)心、單環(huán)、多環(huán)FFFF

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vvh1aah2ccvvh0bbF13-6液體動壓滑動軸承一、液體動壓潤滑形成原理結(jié)論：平行板之間不能形成壓力油膜，收斂的楔形間隙可以形成壓力油膜。形成動壓油膜的必要條件：1.相對滑動表面之間必須形成收斂的楔形間隙（通稱油楔）；2.兩工作面間要有一定的相對滑動速度，并使?jié)櫥蛷拇蠼孛媪魅耄瑥男〗孛媪鞒觯?.間隙間要連續(xù)充滿具有一定粘度的潤滑油或其它粘性流體。二.徑向滑動軸承動壓油膜形成過程b)n=0軸與軸瓦接觸