机械设计基础-第13章-滑动轴承

第十三章滑动轴承第一节滑动轴承的结构第二节滑动轴承的失效形式、轴瓦结构与轴承材料第三节滑动轴承的润滑剂及润滑装置第四节非液体润滑滑动轴承的设计计算第五节液体动压轴承润滑的基本原理预热：滑动轴承的主要应用场合与分类1.转速特别高的场合;2.载荷特别大的场合;3.对轴的支承精度要求特别高的场合;4.承受较大冲击、振动的场合;5.径向空间比较小的场合;6.特殊的支承场合，如曲轴;7.特殊的使用场合，如水下、有腐蚀的介质。主要应用场合第十三章滑动轴承按液体润滑承载机理径向(向心)滑动轴承止推(推力)滑动轴承按承受的载荷分液体动压滑动轴承液体静压滑动轴承分类第十三章滑动轴承一、径向(向心)滑动轴承1.整体式轴承2.剖分式轴承3.调心式滑动轴承二、止推(推力)滑动轴承第一节滑动轴承的结构1—轴承座；2—整体轴瓦；3—油孔；4—螺纹孔1.整体式轴承第一节滑动轴承的结构1—轴承座；2—轴承盖；3—双头螺柱；4—螺纹孔；5—油孔；6—油槽；7—剖分式轴瓦2.剖分式轴承第一节滑动轴承的结构3.调心式滑动轴承第一节滑动轴承的结构081215081215--17W17W--30T30T--60H60H（a）空心式;（b）、（c）单环式;（d）多环式二、推力滑动轴承的形式第一节滑动轴承的结构滑动轴承的失效形式与轴瓦结构滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合，有时也会有疲劳损伤、刮伤等轴瓦是轴承的重要元件，与轴承相对滑动构成摩擦副，所以轴瓦应用减摩材料制成。整体式轴瓦为一整体套筒，剖分式轴瓦由上下两半组成。为使轴瓦既有一定的强度，又有良好的减摩性，常在轴瓦内表面浇注一层减摩好材料（如轴承合金），称为轴承衬。整体式轴瓦剖分式轴瓦第一节滑动轴承的结构1.轴承合金（又称巴氏合金或白合金）由锡（Sn）铅（Pb）锑（Sb）铜（Cu）组成以锡（Sn）为基体的称为锡基合金，以铅（Pb）为基体的称为铅基合金。轴承合金的嵌藏性、磨合性和顺应性最好，很容易和轴颈跑合，但强度低。2.青铜3.铸铁4.非金属材料5.粉末冶金材料由金属粉末和石墨高温烧结成型,是一种多孔结构金属合金材料。在孔隙内可以贮存润滑油，常称为含油轴承。运转时，轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，因而自动进入摩擦表面起到润滑作用。常用于轻载、低速且不易经常添加润滑剂的场合。轴瓦材料第一节滑动轴承的结构一、油孔及油沟目的把润滑油导入整个摩擦面间，使滑动轴承获得良好的润滑。原则（1）油沟的轴向长度应比轴瓦长度短（大约为轴瓦长度的80%），不能沿轴向完全开通，以免油从两端大量流失；（2）油孔及油沟应开在非承载区，以免破坏承载区润滑油膜的连续性，降低轴承的承载能力。二、润滑剂作用降低摩擦功耗，减少磨损，同时冷却、吸振、防锈种类滑动轴承常用的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂等。主要性能指标黏度（针入度）三、润滑装置第三节滑动轴承的润滑剂及润滑装置油孔及油沟第三节滑动轴承的润滑剂及润滑装置不正确的油沟位置会降低油膜的承载能力第三节滑动轴承的润滑剂及润滑装置润滑装置图第三节滑动轴承的润滑剂及润滑装置一、限制轴承的平均压强保证润滑油不被过大压力挤出，避免工作面的过度磨损二、限制轴承的pv防止轴承温升过高，出现胶合破坏[]pp≤[]rpdBFp≤=对于径向轴承对于止推轴承()[]pzddFp≤−=2122aπ4[]pvpv≤[]100060πrpvdndBFpv≤×⋅=对于径向轴承100060πmm×=ndv对于止推轴承三、限制轴承的滑动速度防止过大加剧磨损[]vv≤例第四节非液体润滑滑动轴承的设计计算试设计一多环止推轴承。已知轴颈直径为mm250所受轴向载荷，kN90a=F轴的转速，r/min120=n钢制轴不淬火，轴承材料为ZCuSn10P1。例解第四节非液体润滑滑动轴承的设计计算液体动压润滑的基本方程（雷诺方程）假设：①润滑油处于层流状态；②流体为不可压缩的牛顿流体；③油沿z方向无流动；④流体膜中流体的流动是层流运动；⑤忽略压力对流体粘度的影响；⑥忽略惯性力及重力的影响；⑦流体膜中的压力沿膜厚方向不变。yu∂∂−=ητ第五节液体动压轴承润滑的基本原理1.流速分布2.流量3.结论0dddddddddd=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂+−⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂+−+zxyyzyxxppzxzypτττyxp∂∂−=∂∂τ根据牛顿粘性流体摩擦定律yu∂∂−=ητ22yuxp∂∂=∂∂η21221CyCyxpu++⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂=η积分上式得整理后得1.流速分布根据边界条件时，；时，确定积分常数和，因此得()()hyhvyhyxpu−+−⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂⋅=η21vC=2hvhxpC−∂∂−=η2110=yvu=hy=0=u第五节液体动压轴承润滑的基本原理==∫h0dyuq2123vhxph+∂∂⋅−η0=∂∂xp0hh=20vhq=当时xphvhvh∂∂⋅−=η122230此时连续流动时流量不变()036hhhvxp−=∂∂η2.流量第五节液体动压轴承润滑的基本原理建立流体动力润滑必须满足以下条件（a)两相对滑动表面之间必须相互倾斜而形成收敛的楔形间隙；(b)两滑动表面应具有一定的相对滑动速度，并且其速度方向应该使润滑油由大口流进，从小口流出；(c)润滑油应具有一定的黏度，供油要充分。3.结论第五节液体动压轴承润滑的基本原理071218071218--16W16W--23T23T--57H57H