《滑動(dòng)軸承》PPT課件.ppt

1、第4部分軸系零件、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、軸、聯(lián)軸器、離合器、第18章滑動(dòng)軸承、18-1滑動(dòng)軸承概述、18-2滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、18-3滑動(dòng)軸承的故障模式和常見(jiàn)材料、18-4滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑、18-5不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算和18-6流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算。軸在運(yùn)行過(guò)程中可以旋轉(zhuǎn)或靜止。1、能承受一定的載荷，具有一定的強(qiáng)度和剛度。2有一個(gè)小的摩擦力矩，這使得旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。3、有一定的支撐精度，并保證被支撐零件的旋轉(zhuǎn)精度。1.軸承應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：18-1概述，軸承根據(jù)其摩擦特性分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。在運(yùn)行過(guò)程中，在軸承和軸頸軸承表面之間形成直接或間接滑動(dòng)摩擦的軸承稱(chēng)為滑動(dòng)軸

2、承。二是軸承、滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承的分類(lèi)，滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)，軸與瓦面的接觸，大的承載能力和抗沖擊能力；油膜緩沖、減振降噪；液體潤(rùn)滑狀態(tài)摩擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)；高極限速度；特殊結(jié)構(gòu)要求：超大結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)軸承成本低；分體結(jié)構(gòu)：便于安裝在曲軸上；徑向尺寸??；適用于特殊工作條件：水、油、腐蝕和無(wú)潤(rùn)滑介質(zhì)；缺點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)阻力大，潤(rùn)滑和維護(hù)比滾動(dòng)軸承更復(fù)雜。3.應(yīng)用：1)極高或極低速度的軸承(高速離心機(jī))；2)對(duì)旋轉(zhuǎn)精度要求高的軸承(精密磨床)；3)承受重負(fù)荷的軸承(汽輪機(jī)和水輪機(jī)主軸軸承)；4)沖擊和振動(dòng)大的軸承(內(nèi)燃機(jī)、鍛造設(shè)備)；5)特殊工作條件下的軸承(化學(xué)機(jī)械、泵)；6)徑向尺寸有限的軸承(機(jī)械表)或軸承

3、應(yīng)制成分體結(jié)構(gòu)(曲軸軸承)。應(yīng)用實(shí)例，滑動(dòng)軸承的分類(lèi)，液體潤(rùn)滑軸承，不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，自潤(rùn)滑軸承，設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承需要解決的問(wèn)題：1)確定軸承的結(jié)構(gòu)形式；2)選擇軸瓦和軸瓦的材料；3)確定軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)；4)選擇潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法；5)計(jì)算軸承的工作能力和熱平衡。1。整體式，應(yīng)用：用于低速、輕載或間歇運(yùn)行的機(jī)器。1.徑向軸承的結(jié)構(gòu)形式，18-2滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)，如圖所示，由軸承座、整體軸套、油孔等組成。包括軸承蓋、軸承座、對(duì)開(kāi)軸瓦和螺柱等。2.拆分類(lèi)型。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝方便。磨損后，可以通過(guò)減小開(kāi)口面墊片的厚度來(lái)調(diào)整軸承間隙。軸承中直接支撐軸頸的部分是軸瓦。為了節(jié)約貴金屬或滿(mǎn)足其他需要，

4、通常在軸瓦表面貼一層軸瓦。螺紋孔、軸承座、軸承蓋、螺柱和拼合軸瓦。為了便于安裝過(guò)程中的對(duì)準(zhǔn)，在軸承蓋和軸承座的拼合面上制作階梯榫，在軸承蓋上制作螺紋孔以安裝油杯或油管。當(dāng)載荷垂直向下或稍微傾斜時(shí)，軸承的分離面通常是水平的。如果載荷方向偏離很大，軸承的剖切面也傾斜布置(通常傾斜45)，因此剖切面垂直于或接近垂直于載荷方向。傾斜徑向軸承；3、調(diào)心徑向滑動(dòng)軸承，軸瓦背面做成凸球面，其支撐面做成凹球面，形成調(diào)心軸承；4、間隙調(diào)整徑向滑動(dòng)軸承，軸上的軸向力應(yīng)由推力軸承承擔(dān)。推力滑動(dòng)軸承由軸承座和推力面組成。止推面可以使用軸的端面，或者在軸的中間部分制作一個(gè)肩部或安裝一個(gè)止推盤(pán)。第二，推力滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形

5、式，推力滑動(dòng)軸承，空心型：軸頸接觸面上的壓力分布更均勻，潤(rùn)滑條件比普通軸承有所改善空心，單環(huán)，多環(huán)，空心，單環(huán)，多環(huán)。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理對(duì)軸承性能有很大影響。軸瓦應(yīng)具備以下要求：有一定的強(qiáng)度和剛度，定位可靠，潤(rùn)滑油容易輸入，散熱容易，裝配、拆卸和調(diào)整方便，以及軸瓦滑動(dòng)軸承中與軸頸直接接觸的重要零件。1.軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)分類(lèi)，整體式和分體式，按加工分類(lèi)，按尺寸分類(lèi)，按材料分類(lèi)，需要從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差?？芍苯訌妮S的中部安裝和拆卸，并可維修。軸瓦、整體軸套和分體軸瓦的類(lèi)型按結(jié)構(gòu)、加工、尺寸和材料分類(lèi)，軸瓦的類(lèi)型為厚壁、薄壁、整體、分體、節(jié)材，但剛度不足，所以軸承座孔的加工精度高。具有

6、足夠的強(qiáng)度和剛度，可以降低對(duì)軸承座孔的加工精度要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)、加工、尺寸和材料的分類(lèi)，軸瓦的種類(lèi)、單一材料、多種材料、單一材料和具有足夠強(qiáng)度的材料可以直接制成軸瓦，如黃銅和灰鑄鐵。軸瓦襯墊強(qiáng)度不夠，所以軸瓦是由多種材料制成的。厚壁、薄壁、整體、分體、按結(jié)構(gòu)、加工、尺寸、材料分類(lèi)、軸瓦類(lèi)型、鑄造軸瓦、軋制軸套、鑄造、軋制、良好的鑄造工藝、單件和批量生產(chǎn)，適用于厚壁軸瓦。僅適用于薄壁軸瓦，生產(chǎn)率高。單材料、多材料、厚壁、薄壁、整體式、分體式、軸瓦、整體軸瓦、分體式軸瓦、定位方法、軸向定位、凸耳(定位唇)定位、凸耳、法蘭、用途：防止軸瓦與軸承座之間軸向和周向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。定位螺釘、圓周定位、銷(xiāo)、油孔和軸

7、瓦油槽，功能：將潤(rùn)滑油導(dǎo)入由軸頸和軸承組成的運(yùn)動(dòng)副表面。進(jìn)油孔、油槽、開(kāi)啟原理：形式：根據(jù)油槽的方向，分為軸向、周向、斜向、螺旋線(xiàn)等。2)軸向油槽不能向軸承端部開(kāi)口，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠蜕w。1)盡量在非軸承區(qū)打開(kāi)，盡量不要降低或降低軸承區(qū)油膜的承載能力；開(kāi)啟原則：5)水平安裝軸承的油槽應(yīng)開(kāi)啟半圈，不得延伸至軸承區(qū)域。整個(gè)圓周的油槽應(yīng)在軸承末端附近打開(kāi)。3)潤(rùn)滑油應(yīng)從油膜壓力最小的地方輸入軸承，4)油槽不能軸向打開(kāi)，以免油槽末端大量的油損失，18-3滑動(dòng)軸承的失效形式和常用材料，1?；瑒?dòng)軸承的常見(jiàn)失效形式，其他失效形式如氣蝕、電腐蝕、流體腐蝕和微動(dòng)磨損，詳細(xì)說(shuō)明，磨損、擦傷、粘著(膠合)、疲勞剝落、腐

8、蝕，第二，滑動(dòng)軸承的材料、材料性能要求、金屬材料、多孔金屬材料、非金屬材料、常用的軸承材料，是通過(guò)在軟金屬(錫、鉛)基體中加入適量的硬金屬(銻、銅)制成的。優(yōu)點(diǎn)：良好的嵌入性和耐磨性，易于與軸頸接觸，不易與軸頸咬合。缺點(diǎn)：強(qiáng)度低，價(jià)格高，所以它不能(1)金屬材料(白合金，巴氏合金)，(2)銅合金，特殊點(diǎn)，錫青銅有最好的減摩和耐磨性能，鉛青銅有很強(qiáng)的抗粘附性，鋁青銅有較高的強(qiáng)度和硬度。錫青銅適用于重載和中速場(chǎng)合，鉛青銅適用于高速和重載場(chǎng)合，鋁青銅適用于低速和重載場(chǎng)合。型、錫青銅、鉛青銅、鋁青銅、3、鑄鐵、4、鋁基軸承合金具有良好的耐腐蝕性、較高的疲勞強(qiáng)度和較好的摩擦性能。在某些領(lǐng)域，它已經(jīng)取代了

9、更昂貴的軸承合金和青銅。2.粉末冶金多孔金屬材料，由鐵或銅與石墨混合而成18-5滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇軸承潤(rùn)滑的目的是減少摩擦功耗和磨損，同時(shí)還起到冷卻、減震和防銹的作用。1.潤(rùn)滑劑選擇、工作負(fù)荷、相對(duì)滑動(dòng)速度、工作溫度和特殊工作環(huán)境；1.潤(rùn)滑油；(1)高壓、高溫、負(fù)荷沖擊變化大、粘度高的潤(rùn)滑油；(2)高滑動(dòng)速度、低粘度的潤(rùn)滑油；(3)無(wú)磨合的高表面粘度潤(rùn)滑油；2.潤(rùn)滑脂；3.固體潤(rùn)滑劑的應(yīng)用：很難經(jīng)常供油，或者在低速和擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的重載軸承中。選擇原則：當(dāng)壓力高、滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇穿透力較小的品種；相反，選擇滲透力較大的品種。所用潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)一般應(yīng)比軸承的工作溫度高2030左右，以避免潤(rùn)滑脂在工作

10、過(guò)程中過(guò)度流失。遇水或潮濕環(huán)境時(shí)，應(yīng)選用防水性能強(qiáng)的鈣基或鋁基潤(rùn)滑脂。應(yīng)在較高溫度下選擇鈉基或復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑油及其選擇、特性：具有良好的流動(dòng)性，能與動(dòng)壓、靜壓或邊界膜形成潤(rùn)滑膜。用途：不完全液體滑動(dòng)軸承和完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承。選擇原則：主要考慮潤(rùn)滑油的粘度。轉(zhuǎn)速高、壓力小時(shí)，油的粘度應(yīng)較低；相反，粘度應(yīng)該更高。在高溫下，粘度應(yīng)該更高；在低溫下，粘度可以更低。潤(rùn)滑方法，1。油潤(rùn)滑、連續(xù)供油：間歇供油：油壺或油槍、1)滴油潤(rùn)滑、2)繩芯潤(rùn)滑、3)油環(huán)潤(rùn)滑、4)油浸潤(rùn)滑、5)飛濺潤(rùn)滑、6)壓力循環(huán)潤(rùn)滑、2)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑和旋轉(zhuǎn)蓋潤(rùn)滑脂常見(jiàn)類(lèi)型：二硫化鉬、碳石墨、聚四氟乙烯等。用途：在軸瓦表面涂覆、

11、粘結(jié)或燒結(jié)；制造復(fù)合材料，并根據(jù)材料本身的潤(rùn)滑性能形成潤(rùn)滑膜。應(yīng)用：有特殊要求的地方，如環(huán)境清潔要求，真空或高溫。18-6不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)和計(jì)算。軸承只能在混合摩擦潤(rùn)滑下工作。可靠的工作條件：邊界油膜不破裂，粗糙表面的微腔內(nèi)存在液體潤(rùn)滑。主要失效形式是邊界油膜破裂，產(chǎn)生磨損和膠合，其次是表面破碎和點(diǎn)蝕。目前的計(jì)算方法是間接的和有條件的。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：確保邊界油膜不破裂！1.計(jì)算公式：1。限制軸承壓力；2.限制軸承壓力和軸頸圓周速度的乘積pvpv，以防止軸瓦過(guò)度磨損。目的控制軸承發(fā)熱量，限制溫升，防止膠合損壞。pv，f，單位面積摩擦功率損失，因此，pv值代表軸承發(fā)熱量的大小。pv、熱值、

12、溫升、潤(rùn)滑效果、軸頸圓周速度、摩擦系數(shù)、膠合、3。限制滑動(dòng)速度，以防止滑動(dòng)速度過(guò)高和加速磨損。檢查軸承的平均壓力(壓力):1)徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算，其中F是軸承的徑向載荷。n是軸頸的轉(zhuǎn)速，r/min；b是軸承寬度，mm；d是軸頸直徑，mm p是軸瓦材料的允許壓力，MPa(表18-1)。已知條件：施加徑向載荷F (N)，軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)和軸頸直徑d (mm)，2。檢查軸承的pv值，其中f是軸承的徑向載荷，n。b是軸瓦的寬度，mm；d是軸頸的直徑，mm；Pv是軸瓦材料的容許值，MPam/s，容許pv值見(jiàn)表18-1。3.檢查滑動(dòng)速度v:防止因滑動(dòng)速度過(guò)大而造成磨損。軸承材料的允許滑動(dòng)速度見(jiàn)表18

13、-1。選擇合作。通常，P、V和pv可選擇H9/d9或H8/f7、H7/f6。多環(huán)，將表18-1中的值適當(dāng)減少50%，推力環(huán)的z數(shù)量，2)推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算，1。限制軸承壓力p:推力軸承的推力面大多采用環(huán)形推力面(很少是實(shí)心的)，多環(huán)軸頸可以同時(shí)承受大載荷和雙向載荷。軸環(huán)直徑，軸承孔直徑，軸向載荷，2。檢查軸承的pv值：其中止推環(huán)的平均速度為33，360，平均直徑為33，360，平均速度。對(duì)于多環(huán)推力軸承，由于制造和裝配誤差，每個(gè)軸承表面上的載荷不相等，因此P和pv值應(yīng)減少50%。不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)步驟：確定軸承的結(jié)構(gòu)形式，確定軸承的寬度B和直徑D，檢查P、pv和V，選擇軸承的匹配，選

14、擇潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑裝置，選擇軸瓦材料。F=20 kN，軸承內(nèi)軸頸的轉(zhuǎn)速為n=20 r/min，軸頸的直徑為d=60 mm，f、(4)計(jì)算速度v，(5)計(jì)算pv值，(。由于速度很低，所以采用油脂潤(rùn)滑，并在油脂中加入油杯。(3)壓力p的計(jì)算，18-7流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)和計(jì)算，流體動(dòng)力潤(rùn)滑的楔形效應(yīng)軸承機(jī)理第4章，本章將討論流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的基本方程、雷諾方程及其在流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)和計(jì)算中的應(yīng)用。流體動(dòng)力潤(rùn)滑：相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體的摩擦表面被相對(duì)速度產(chǎn)生的粘性流體膜完全分開(kāi)(流體潤(rùn)滑)，外部載荷被流體膜產(chǎn)生的壓力平衡。優(yōu)點(diǎn)：摩擦小，磨損小，振動(dòng)和沖擊小。流體動(dòng)壓軸承和流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的

15、基本方程是描述液膜壓力分布的微分方程?；谡承粤黧w動(dòng)力學(xué)的基本方程，通過(guò)簡(jiǎn)化一些假設(shè)，得到簡(jiǎn)化的流體動(dòng)力平衡方程。這些假設(shè)如下：(1)雷諾方程，流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程，(1)忽略油層重力和慣性力的影響；(2)潤(rùn)滑油是不可壓縮的；忽略粘性壓力效應(yīng)；(3)沿膜厚方向油壓恒定；(4)油是牛頓流體，處于層流狀態(tài)；以油層中的單元為研究對(duì)象，通過(guò)建立平衡方程和給定邊界條件，可以得到流體動(dòng)力潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的基本方程：1 .模型建立：A板和B板被潤(rùn)滑油隔開(kāi)，B板靜止，A板沿X軸的速度為v。假設(shè)油不沿Z方向流動(dòng)，一維雷諾方程，2。力平衡條件下，壓力與速度沿方向的關(guān)系為：可整理如下：dx，一維雷諾方程，3。雷諾方程的含義：兩個(gè)工作面必須形成一個(gè)收斂的楔形間隙，兩個(gè)工作面必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度，相對(duì)滑動(dòng)速度的方向必須使?jié)櫥蛷拇罂诘叫】谶M(jìn)出。因此，油膜壓力形成圖中上曲線(xiàn)所示的分布，油楔中各處的油壓都大于入口和出口處的壓力，從而產(chǎn)生正壓力來(lái)支撐外部載荷。形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件如下：(1)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面必須形成收斂的楔形；(2)被油膜隔開(kāi)的兩個(gè)表面必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度vs，它們的運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥蛷囊粋€(gè)大嘴流入，從一個(gè)小口流出。(3)潤(rùn)滑油必須有一定的粘度，供油應(yīng)充足。3。穩(wěn)定運(yùn)行階段，圖A是固定的，1。停車(chē)狀態(tài)n=0，軸頸在最低