新滑動(dòng)軸承1分解

§12-1軸承概述§12-2滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)§12-3滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料§12-4滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu)§12-5滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇§12-6非液體潤(rùn)滑軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算§12-7液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算§12-8其它形式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介第十二章滑動(dòng)軸承2、分類：一、軸承的功用和分類支承軸或軸上的回轉(zhuǎn)件，保證軸的回轉(zhuǎn)精度。1、功用：滑動(dòng)軸承：在高速、重載、有沖擊場(chǎng)合,以及結(jié)構(gòu)上要求采用剖分式軸承的場(chǎng)合應(yīng)用較多。（1）按照摩擦性質(zhì)滾動(dòng)軸承：已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用較廣。一、軸承的功用和分類（2）按照承載的不同向心軸承：推力軸承：向心推力軸承：徑向載荷（徑向軸承）軸向載荷（止推軸承）同時(shí)承受徑向、軸向載荷向心推力軸承（3）按照潤(rùn)滑狀態(tài)的不同滑動(dòng)軸承液體潤(rùn)滑軸承：非液體潤(rùn)滑軸承(不完全液體潤(rùn)滑軸承)：（4）按照潤(rùn)滑油壓力形成原理的不同滑動(dòng)軸承

動(dòng)壓軸承：靜壓軸承：二、滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）決定軸承的結(jié)構(gòu)和型式；（2）選擇軸承的材料；（3）決定軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)；（4）選擇潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法；（5）軸承工作能力及熱平衡的計(jì)算。徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)1滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)一、徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)１．整體式優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，多用于低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。軸承座整體軸套油孔螺紋孔

(2)軸套磨損后徑向間隙無(wú)法調(diào)整。缺點(diǎn)：（1）安裝不便，軸頸只能沿軸向從端部裝入或拆出。滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)２．剖分式剖分式軸承(剖分軸瓦)結(jié)構(gòu)：軸瓦：鑲在軸承孔內(nèi)，直接與軸頸接觸。為減少磨損，多用貴重金屬制成，有時(shí)，為節(jié)省貴重金屬，常在軸瓦內(nèi)表面貼上一層軸承襯。油溝：在軸瓦內(nèi)表面的非承載區(qū)開設(shè)。剖分面：剖分式軸承的剖分面一般為水平階梯狀。寬徑比：ψ=剖分式軸承(整體軸套)徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)2滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、但安裝方便，軸承間隙可調(diào)，可作成調(diào)心軸承。應(yīng)用場(chǎng)合：低速、輕載或結(jié)構(gòu)上要求采用剖分式的機(jī)器中。剖分式軸承(剖分軸套)

自動(dòng)調(diào)心軸承徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)3滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)二、止推滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)止推滑動(dòng)軸承由軸承座和止推軸頸組成。

軸承座止推軸頸◆空心式：止推面上壓力分布較均勻，潤(rùn)滑條件較實(shí)心式的改善?！魡苇h(huán)式：利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑方便，廣泛用于低速、輕載的場(chǎng)合?！舳喹h(huán)式：不僅能承受較大的軸向載荷，有時(shí)還可承受雙向軸向載荷。

由于各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低50%。

FaFaFaFa空心式單環(huán)式多環(huán)式Fa實(shí)心式◆實(shí)心式：止推面磨損不均勻，壓力分布不均，潤(rùn)滑條件差。常見的結(jié)構(gòu)形式包括：滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)

補(bǔ)充：滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)按照兩摩擦表面潤(rùn)滑情況不同，可分為三種：1、干摩擦狀態(tài)：兩磨擦表面直接接觸，無(wú)任何潤(rùn)滑劑。因此，必須要避免干摩擦。2、液體摩擦狀態(tài)：兩磨擦表面間有充足的潤(rùn)滑油，能形成壓力油膜，將兩摩擦表面完全隔開，稱為液體摩擦狀態(tài)。液體摩擦狀態(tài)是一種最理想的摩擦狀態(tài)。3、邊界摩擦狀態(tài)：兩磨擦表面間形成很薄的邊界油膜。

介于干摩擦和液體摩擦之間，不能完全消除磨損，但可以減少磨損。汽車用滑動(dòng)軸承故障原因統(tǒng)計(jì)軸瓦的主要失效形式為磨損。此外，還包括刮傷、膠合、疲勞剝落和腐蝕。一、滑動(dòng)軸承的失效形式：故障原因不干凈潤(rùn)滑油不足安裝誤差對(duì)中不良超載比率／％38.311.115.98.16.0故障原因腐蝕制造精度低氣蝕其它比率／％5.65.52.86.7

滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料2滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料二、滑動(dòng)軸承的材料1、軸承材料的性能要求：◆減摩性：◆耐磨性：◆抗膠合性：◆摩擦順應(yīng)性：◆嵌入性：此外還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，良好的導(dǎo)熱性、耐腐蝕性，工藝性和經(jīng)濟(jì)性?！裟ズ闲裕阂话阒篙S瓦和軸承襯材料?；瑒?dòng)軸承的失效形式及常用材料2、

1）軸承合金：Sn,Pb,Sb,Cu2）青銅

3）灰鑄鐵

4）多孔質(zhì)金屬材料:石墨+鐵/銅

5）軸承塑料見表12-2

2、軸承材料：包括三大類：金屬材料、多孔質(zhì)金屬材料和非金屬材料滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)一、軸瓦的結(jié)構(gòu)形式按構(gòu)造分類整體式剖分式按厚度分類厚壁薄壁按材料分類單材料多材料按加工分類鑄造軋制

軸瓦軸承襯單材料多材料滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)2滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)單材料、整體式厚壁鑄造軸瓦多材料、整體式、薄壁軋制軸瓦多材料、剖分式厚壁鑄造軸瓦多材料、剖分式薄壁軋制軸瓦

滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)2滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)

滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)3滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)二、軸瓦的定位◆

目的：防止軸瓦相對(duì)于軸承座產(chǎn)生軸向和周向的相對(duì)移動(dòng)。◆方法：軸向定位：周向定位：

定位唇定位唇（凸耳）緊定螺釘緊定螺釘（也可做軸向定位）軸瓦圓柱銷軸承座銷釘（也可做軸向定位）

凸緣滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)三、軸瓦的油孔及油溝◆目的：油孔：用來(lái)供給潤(rùn)滑油；油溝：用來(lái)輸送和分布潤(rùn)滑油。◆位置：盡量開在軸瓦內(nèi)表面的非承載區(qū)?！粜问剑喊从蜏献呦蚍帧S向、周向、斜向、螺旋線等。

單軸向油溝開在非承載區(qū)（在最大油膜厚度處）雙軸向油溝開在非承載區(qū)（在軸承剖分面上）雙斜向油溝（用于不完全液體潤(rùn)滑軸承）軸瓦軸頸油膜壓力分布常用的潤(rùn)滑劑：潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂、固體潤(rùn)滑劑（石墨，MoS2）1、潤(rùn)滑油：

應(yīng)用最廣，大多采用礦物油?！暨\(yùn)動(dòng)粘度：St（cm2/s）,cst(mm2/s)動(dòng)力粘度：N.S/m2(泊)潤(rùn)滑油最重要的性能指標(biāo)：粘度?！魸?rùn)滑油粘度的選擇：選擇潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)考慮軸頸速度、壓力和溫度等條件。滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇◆潤(rùn)滑油粘度與溫度、壓力有關(guān)：壓力↑，粘度↑溫度↑，粘度↓轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)，油的粘度應(yīng)一些；反之，粘度應(yīng)一些。高溫時(shí)，粘度應(yīng)一些；低溫時(shí)，粘度可一些。低高高低◆

特點(diǎn)：有良好的流動(dòng)性，可形成動(dòng)壓、靜壓或邊界潤(rùn)滑油膜。◆

適用場(chǎng)合：不完全液體滑動(dòng)軸承和完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承。潤(rùn)滑油牌號(hào)表2、潤(rùn)滑脂：潤(rùn)滑脂是潤(rùn)滑油和稠化劑的混合物。

特點(diǎn)：(1)粘度大，不易流失，不須經(jīng)常更換。

(2)物理化學(xué)性能不穩(wěn)定，摩擦功耗大，機(jī)械效率低。不宜在溫度變化大或高速下使用。選擇：選擇潤(rùn)滑脂時(shí)應(yīng)考慮軸頸速度、軸承壓力和溫度等條件潤(rùn)滑脂牌號(hào)表適用場(chǎng)合：用于低速、重載、有沖擊、溫度變化不大或要求不高、難以經(jīng)常供油的場(chǎng)合。軸頸速度V<1m/s~2m/s。種類：工業(yè)上常用鈣基潤(rùn)滑脂（<60°C），鈉基潤(rùn)滑脂（<120°C），鋰基潤(rùn)滑脂（-20°C~120°C）滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇3、固體潤(rùn)滑劑◆特點(diǎn)：可在滑動(dòng)表面形成固體膜?！暨m用場(chǎng)合：有特殊要求的場(chǎng)合，如環(huán)境清潔要求處、真空中或高溫中。◆常用類型：二硫化鉬，碳―石墨，聚四氟乙烯等。（1）油潤(rùn)滑：

潤(rùn)滑油的供給一般采用連續(xù)供油，也可采用間歇供油。

4、軸承的潤(rùn)滑方法1、滴油潤(rùn)滑2、芯捻或線紗潤(rùn)滑3、油環(huán)潤(rùn)滑4、浸油潤(rùn)滑5、飛濺潤(rùn)滑6、壓力循環(huán)潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇

其中：P=F/dB，平均壓強(qiáng)。V：軸頸線速度；k≤2，脂潤(rùn)滑；k=2~16，針閥式注油油杯k=16~36，油環(huán)或飛濺潤(rùn)滑k>32，壓力循環(huán)潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑方法可根據(jù)系數(shù)k確定：（2）脂潤(rùn)滑：

潤(rùn)滑脂只能間歇供給，一般采用潤(rùn)滑杯。不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算1非液體潤(rùn)滑軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則◆工作狀態(tài)：工作狀態(tài)為邊界摩擦或混合摩擦潤(rùn)滑?！羰问剑哼吔缬湍て屏??！粼O(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證邊界膜不破裂。目前尚無(wú)精確的計(jì)算方法，但一般采用簡(jiǎn)化的條件性計(jì)算。液體潤(rùn)滑軸承：條件性計(jì)算一般作為初步計(jì)算非液體潤(rùn)滑軸承：條件性計(jì)算作為主要計(jì)算，確定軸承尺寸◆條件性計(jì)算內(nèi)容：

P≤[P],V≤[V]，PV≤[PV]

◆設(shè)計(jì)步驟：

1）選擇軸承結(jié)構(gòu)形式和材料。

2）初步確定軸承空間尺寸B。

3）條件性計(jì)算。4）選擇配合。5)選擇潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法。2、軸承PV值的計(jì)算：目的：限制軸承PV值，主要是為了限制軸承溫升。注:主要針對(duì)速度較高的軸承。不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算二、徑向軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算◆已知條件：外加徑向載荷F(N)、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)及軸頸直徑d(mm)

1、軸承壓強(qiáng)P的計(jì)算：目的：限制軸承壓強(qiáng)P，主要是為了防止過度磨損。注:(1)上式可用于校核計(jì)算，也可用于設(shè)計(jì)計(jì)算。

(2)低速軸、間歇轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸承只須校核壓強(qiáng)?！粲?jì)算內(nèi)容：3、滑動(dòng)速度V的計(jì)算：目的：為了防止過度磨損。非液體潤(rùn)滑推力軸承，只限制壓強(qiáng)P和PV值：1、壓強(qiáng)P的計(jì)算：2、PV的計(jì)算：三、推力軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算４、選擇配合一般可選H9/d9或H8/f7、H7/f6止推滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算

[p]、[v]、[pv

]的選擇，表12-2液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算1液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、雷諾潤(rùn)滑方程式（流體動(dòng)壓潤(rùn)滑基本方程式）如圖：作如下假設(shè)：1、潤(rùn)滑油粘度不隨壓力而變化。2、潤(rùn)滑油流動(dòng)為層流。3、潤(rùn)滑油沿Z向無(wú)流動(dòng)。4、油與工作表面吸附牢固。5、不考慮油的慣性力和重力影響。6、潤(rùn)滑油不可壓縮。詳細(xì)推導(dǎo)液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算2液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一維雷諾潤(rùn)滑方程式：二、油膜(油楔)的承載機(jī)理：由上式：1）油壓變化與η、v、油膜厚度h有關(guān)。

2）可求出油膜中各點(diǎn)的油壓P。全部油膜壓力之和即為油膜承載能力。3、兩工作表面間必須具有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度。1、兩工作表面間必須沿速度方向形成收斂性間隙（油楔）。2、兩工作表面間必須連續(xù)充滿潤(rùn)滑油，且具有一定的粘度。液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件：分析條件1：必須沿速度方向形成收斂性油楔，才能使油膜產(chǎn)生承載力。vh0h>h0h<h0h0vpmaxxyh=h0移動(dòng)件移動(dòng)件P隨x

的增大而增大P隨x

的增大而減小h=h0液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一維雷諾潤(rùn)滑方程式：液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算3液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算三、徑向軸承動(dòng)壓潤(rùn)滑的形成過程動(dòng)畫演示3、液體動(dòng)壓潤(rùn)滑階段：軸徑與軸瓦完全分開，液體摩擦狀態(tài)2：不穩(wěn)定潤(rùn)滑階段1、軸的起動(dòng)階段：軸徑在軸瓦的下部，與軸瓦直接接觸，干摩擦狀態(tài)。分為三個(gè)階段：△FFFhminoo1oo1o1oaedDABa)b)c)液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算4液體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算四、徑向軸承的幾何參數(shù)關(guān)系和承載量系數(shù)任意φ角處油膜厚度:Φ1--油膜起始角

，φ2--油膜終止角：液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算4液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算考慮到壓力沿軸承寬度方向的分布：或

得到：如何計(jì)算油膜的承載能力？軸承單位寬度上的油膜承載力F——外載荷(油膜承載力)，N；η——油在平均溫度下的粘度，N·s/m2。B——軸承寬度，m；v——圓周速度，m/s。Cp——承載量系數(shù)，與軸承包角α，寬徑比B/d和偏心率χ有關(guān)。液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算4液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算hmin

的計(jì)算：1)根據(jù)已知條件計(jì)算求得Cp。

2)根據(jù)Cp由承載量系數(shù)表查取偏心率χ。

3)

計(jì)算最小油膜厚度hmin=rψ(1-χ)。

可見：①B/d↑，Cp↑，承載力↑②x↑，Cp↑，承載力↑，hmin

↓。液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算6五、保證液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件：hmin≥[h]其中：[h]=S(Rz1+Rz2)對(duì)于一般軸承可取為3.2μm和6.3μm，1.6μm和3.2μm。對(duì)于重要軸承可取為0.8μm和1.6μm，或0.2μm和0.4μm。

S——安全系數(shù)，考慮表面幾何形狀誤差和軸頸撓曲變形等，常取S≥2。Rz1、Rz2——分別為軸頸和軸承孔表面粗