第11章滑動軸承機械設計1摩擦狀態(tài)干摩擦邊界摩擦液體摩擦f=0.5~1f=0.1~0.3f=0.001~0.01干摩擦邊界摩擦液體摩擦21)轉速極高的軸承（發(fā)電機轉子）2)載荷特重的軸承（軋鋼機）3)沖擊很大的軸承（）4)要求特別精密的軸承（液體靜壓滑動軸承）5)剖分式軸承（軸從上端放入）6)有特殊要求的軸承（輪船用滑動軸承）下一頁11.1概述1.目前滑動軸承應用的主要場合：32.滑動軸承的設計內容：4整體式滑動軸承結構下一頁間隙不能調整11.2滑動軸承的典型結構5剖分式滑動軸承間隙可以調整下一頁6推力滑動軸承結構V動壓推力滑動軸承下一頁7下一頁11.3滑動軸承的失效形式和常用材料11.3.1滑動軸承的失效形式1.磨粒磨損進入軸承間隙的硬顆粒（如灰塵、砂粒等）有的嵌入軸承表面，有的游離于間隙中并隨軸一起轉動，它們都將對軸頸和軸承表面起研磨作用。2.刮傷進入軸承間隙中的硬顆?；蜉S頸表面粗糙的輪廓峰頂，在軸承上劃出線狀傷痕，導致軸承因刮傷而失效。83.咬粘（膠合）軸承溫升過高，載荷過大，油膜破裂時，潤滑油供應不足。4.疲勞剝落在載荷反復作用下，軸承表面出現與滑動方向垂直的疲勞裂紋，當裂紋向軸承襯與襯背結合面擴展后，造成軸承襯材料的剝落。5.腐蝕潤滑油在大氣中使用會不斷氧化，所生成的酸性物質對軸承材料有腐蝕性。91）減摩，耐磨；2）足夠強度；3）良好順應性和嵌入性；4）良好工藝性和導熱性，耐腐蝕性；5）價格低。下一頁11.3.2滑動軸承的材料（1）對材料性能的基本要求101）軸承合金（巴氏合金，白合金）2）銅合金---青銅、黃銅3）鋁合金4）鑄鐵---灰鑄鐵、耐磨鑄鐵、球墨鑄鐵5）多孔質金屬材料（粉末冶金）6）非金屬---塑料（酚醛樹脂，尼龍，聚四氟乙烯）、硬木、橡膠。（2）常用軸承材料表11-211圖11.4整體軸套整體式軸瓦下一頁11.4軸瓦的結構12圖11.5卷制軸套13整體式軸瓦實物14整體式軸瓦實物15整體式軸瓦應用整體式軸瓦16整體式軸瓦應用17對開式式軸瓦18軸瓦結構：由1~3層材料制成19軸向定位周向定位軸瓦定位周向軸向定位20油孔，油溝與油槽的開設

油槽的尺寸可查相關的手冊。下一頁21油溝與油槽的位置下一頁不要開在軸承的承載區(qū)內，否則將急劇降低軸承的承載能力22下一頁11.5滑動軸承潤滑劑的選用選擇原則：1、潤滑脂表11-31）低速、重載時應選用針入度小的潤滑脂，反之選用針入度大的潤滑脂；2）潤滑脂的滴點一般應比軸承的工作溫度高20℃?30℃或更高；3）潮濕或淋水環(huán)境下應選用抗水性好的鈣基脂或鋰基脂；4）溫度高時應選用耐熱性好的鈉基脂或鋰基脂。23選擇原則：下一頁2、潤滑油表11-4低速、重載，高溫工作采用高粘度油，反之用低粘度油。24下一頁3、固體潤滑劑固體潤滑劑可以在摩擦表面上形成固體膜以減小摩擦阻力，通常只用于一些有特殊要求的場合。例如，大型可展開天線定向機構和鉸鏈處的固體潤滑，空間機器人采用的諧波齒輪減速器的固體潤滑等。二硫化鉬，在金屬表面上涂鍍一層鉬，然后放在含硫的氣氛中加熱，可生成MoS2膜。聚四氟乙烯片材可沖壓成軸瓦，也可以用燒結法或粘結法形成聚四氟乙烯膜粘附在軸瓦內表面上。軟金屬薄膜（如鉛、金、銀等薄膜）主要用于真空及高溫的場合。254、潤滑裝置的選擇1）潤滑脂潤滑裝置潤滑脂旋蓋式油杯潤滑262）潤滑油潤滑裝置滴油潤滑油繩潤滑油環(huán)潤滑27下一頁11.6不完全液體潤滑滑動軸承設計計算

11.6.1不完全液體潤滑滑動軸承的失效形式和計算準則工程實際中對工作要求不高、速度較低、載荷不大、難以維護等條件下工作的軸承，往往設計成不完全液體潤滑滑動軸承。目前對不完全液體潤滑滑動軸承的設計計算主要是進行軸承壓強p、軸承壓強與滑動速度的乘積pv值和軸承滑動速度v的驗算，使其不超過軸承材料的許用值。284.選取滑動軸承的配合：H9/d9、H8/f7、H7/f6

下一頁11.6.2徑向滑動軸承的計算表11-5表11-629a)實心式b)空心式c)單環(huán)式d)多環(huán)式下一頁11.6.3推力滑動軸承的計算30下一頁例11.1一卷揚機用不完全液體潤滑的徑向滑動軸承，徑向力F=100000N，軸頸直徑d=250mm,n=100r/min。試選擇軸承材料并校核軸承的工作能力。31h<h0h=h0h>h0下一頁11.7.1液體動力潤滑的形成原理態(tài)11.7液體動力潤滑徑向滑動軸承設計計算32

a)靜止b)啟動c)穩(wěn)定運轉Ff下一頁11.1.2徑向滑動軸承形成流體動壓潤滑的過程

軸頸形成動壓油膜過程分析331、兩相對表面間必須形成收斂的楔形間隙；2、兩表面間必須具有一定的相對滑動速度，方向為大截面進小截面出；3、潤滑油要有一定的粘度，且供油充分。下一頁動壓油膜形成條件3412.7.4徑向滑動軸承的主要幾何關系.直徑間隙.半徑間隙.相對間隙.偏心距.偏心率.最小油膜厚度徑向壓力分布曲線（參見圖11.19）關鍵求χ下一頁35下一頁雷若方程的極坐標形式12.7.5徑向滑動軸承的工作能力計算36下一頁37z是自變量-B/2B/2承載量系數CP下一頁381.徑向軸承（對于有限寬度）油膜的總承載能力下一頁39最小油膜厚度hmin下一頁查表11-7χ查表11-8Rz2.最小油膜厚度hmin的確定40軸承的熱平衡計算H—摩擦功產生的熱量/單位時間H1—潤滑油帶走的熱量/單位時間H2—軸承表面散發(fā)的熱量/單位時間下一頁3.軸承的熱平衡計算ti---入油口溫度t0---入油口溫度q---油的流量m3/sρ---油的密度900kg/m3c---比熱溶J/(kg·oC)αS----散熱系數140W/(m2·oC)41耗油量系數，查圖11.21建議平均溫度：tm<75oC，入油口溫度：ti<35~40oC放大圖11.21421、寬徑比B/dB/d在0.3~1.5范圍內。B/d小運轉穩(wěn)定性好，軸承兩端泄漏大，降溫快，但承載力降低。所以：高速重載取小值，低速重載取大值；高速輕載取小值，剛性要求高取大值。常用：汽輪機、鼓風機B/d=0.3~1；電動機、發(fā)電機、離心泵、齒輪變速箱B/d=0.6~1.5；機床、拖拉機B/d=0.8~1.2：

軋鋼機B/d=0.6~0.9下一頁11.7.6徑向滑動軸承的參數選擇432、相對間隙ψ相對間隙主要根據載荷和速度選取。速度愈高，ψ愈大；載荷愈大ψ愈??；直徑大，B/d小，調心性能好，加工精度高ψ取小值；對軸支承剛性大ψ取大值。下一頁常用：汽輪機、電動機、齒輪減速器ψ=0.001~0.002軋鋼機、鐵路車輛ψ=0.0002~0.0015機床、內燃機ψ=0.0002~0.00125鼓風機、離心泵ψ=0.001~0.003：44平均溫度低，粘度大，反之粘度小。設計時先根據平均溫度（tm=50℃

）初選油的粘度ν（ν

50℃

—運動粘度見圖4.9），然后計算動力粘度η=ρν50℃×10-6PaS再由熱平衡計算進油口油溫是否在35~40℃之間，否則應重新選擇粘度。下一頁3、粘度η451、由于運動黏度v事先并不知道，可以根據軸頸轉速預估動力黏度：2、由式（4-7）初步計算40oC運動黏度v：46圖4.9表4-1下一頁47例如：滑動軸承轉速n=600r/min，油的密度ρ=900kg/m3,求50oC時的動力黏度η50oC=？解：48表4-1圖4.949例12.2設計一機床用的液體動力潤滑徑向滑動軸承，載荷垂直向下，工作情況穩(wěn)定，采用對開式軸承。已知工作載荷F=160000N,軸頸直徑d=200mm，轉速n=600r/min，在水平剖分面單側供油。5051525354555657調心滑動軸承可調間隙的滑動軸承下一頁11.8其他形式滑動軸承簡介58596061圖11-30多油楔軸承下一頁62徑向滑動軸承結構多油楔軸承可傾瓦式多油楔軸承下一頁63可傾瓦推力軸承

推力滑動軸承結構下一頁

單向旋轉

軸承表面由多組斜面——平面組成，當軸低速旋轉時依靠平面接觸承載，當以工作速度旋轉時依靠斜面形成液體動壓潤滑。6411-7、11-8課后習題6511-7不完全液體潤滑徑向滑動軸承，軸頸直徑d=100mm，軸承寬度B=120mm，軸承承受徑向載荷F=10000N，軸頸轉速n=560r/min，軸頸材料為45鋼，設選用軸瓦材料為ZCuSn5Pb5Zn5，試對軸承進行校核設計計算，看軸瓦選用是否合適。6611-8某不完全液體潤滑徑向滑動軸承，巳知：軸頸直徑d=200mm，軸承寬度B=200mm，軸頸轉速n=300r/min，軸瓦材料為ZCuAl10Fe3，試問它可以承受的最大徑向載荷是多少？67續(xù)68返回69返回70返回71返