§12-1滑動(dòng)軸承概述§12-2滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料§12-3滑動(dòng)軸承軸瓦結(jié)構(gòu)§12-4滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇§12-5不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算§12-6液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算§12-7其它形式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介第十二章滑動(dòng)軸承§12-1滑動(dòng)軸承概述軸承——用于支撐旋轉(zhuǎn)零件。根據(jù)軸承內(nèi)部摩擦性質(zhì)不同，軸承可分為：

滾動(dòng)摩擦軸承滑動(dòng)摩擦軸承一、軸承應(yīng)滿(mǎn)足如下基本要求：1．能承擔(dān)一定的載荷，具有一定的強(qiáng)度和剛度。2．具有小的摩擦力矩，使回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。3．具有一定的支承精度，保證被支承零件的回轉(zhuǎn)精度。本章介紹滑動(dòng)軸承二、滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)：滑動(dòng)軸承概述2滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)都已標(biāo)準(zhǔn)化，故得到廣泛的應(yīng)用。但是在以下場(chǎng)合，則主要使用滑動(dòng)軸承：１．工作轉(zhuǎn)速很高。汽輪發(fā)電機(jī)２．要求對(duì)軸的支承位置特別精確。精密磨床３．承受巨大的沖擊與振動(dòng)載荷。軋鋼機(jī)４．特重型的載荷。水輪發(fā)電機(jī)５．根據(jù)裝配要求必須制成剖分式的軸承。曲軸軸承６．在特殊條件下工作的軸承。軍艦推進(jìn)器的軸承７．徑向尺寸受限制時(shí)。多輥軋鋼機(jī)四、滑動(dòng)軸承的類(lèi)型：徑向軸承

推力軸承根據(jù)承受載荷方向不同分:軸承上的反作用力與軸心線垂直。

軸承上的反作用力與軸心線方向一致。徑向軸承推力軸承

根據(jù)潤(rùn)滑膜的形成原理不同分：動(dòng)壓滑動(dòng)軸承靜壓滑動(dòng)軸承流體動(dòng)力潤(rùn)滑。

流體靜壓潤(rùn)滑。動(dòng)壓滑動(dòng)軸承（多油楔）靜壓滑動(dòng)軸承

利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)副表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和幾何形狀，借助液體粘性，把潤(rùn)滑劑帶進(jìn)摩擦面之間，依靠自然建立起來(lái)的流體壓力膜，將運(yùn)動(dòng)副表面分開(kāi)的方法。

在滑動(dòng)軸承與軸頸表面之間輸入高壓潤(rùn)滑劑以承受外載荷，使運(yùn)動(dòng)副表面分離的潤(rùn)滑方法。根據(jù)摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)可分：液體摩擦軸承（完全液體潤(rùn)滑軸承）

非液體摩擦軸承（不完全液體潤(rùn)滑軸承）

完全液體摩擦。

邊界摩擦、干摩擦。完全液體摩擦

邊界摩擦

干摩擦剖分式（對(duì)開(kāi)式）：

自動(dòng)調(diào)心式：

間隙可調(diào)式：

磨粒磨損、刮傷、咬粘(膠合)、疲勞剝落、腐蝕。一、滑動(dòng)軸承常見(jiàn)失效形式有：其它失效形式：氣蝕、電侵蝕、流體侵蝕和微動(dòng)磨損等?！?2-2滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料磨粒磨損刮傷

刮傷

咬粘(膠合)疲勞剝落腐蝕常見(jiàn)失效形式：汽車(chē)用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率磨粒磨損、刮傷、咬粘(膠合)、疲勞剝落、腐蝕。一、滑動(dòng)軸承常見(jiàn)失效形式有：其它失效形式：氣蝕、電侵蝕、流體侵蝕和微動(dòng)磨損等。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§12-2滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料（2）、常用軸承材料有：金屬材料粉末冶金材料非金屬材料—軸承合金（巴氏合金、白合金）由錫、鉛、銻、銅等組成?！~合金分為青銅和黃銅兩類(lèi)?！T鐵有普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵等?！~、鐵、石墨等粉末經(jīng)壓制、燒結(jié)而成的多孔隙軸瓦材料?！兴芰?、硬木、橡膠和石磨等，其中塑料用的最多。滑動(dòng)軸承的材料,注意p、pv、v值常用金屬軸承材料表一

常用金屬軸承材料表二按構(gòu)造分類(lèi)整體式對(duì)開(kāi)式按加工分類(lèi)鑄造軋制按尺寸分類(lèi)厚壁薄壁按材料分類(lèi)單材料多材料需從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差?？梢灾苯訌妮S的中部安裝和拆卸，可修復(fù)。節(jié)省材料，但剛度不足，故對(duì)軸承座孔的加工精度要求高。具有足夠的強(qiáng)度和剛度，可降低對(duì)軸承座孔的加工精度要求。強(qiáng)度足夠的材料可以直接作成軸瓦，如黃銅，灰鑄鐵。軸瓦襯強(qiáng)度不足，故采用多材料制作軸瓦。鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)均可，適用于厚壁軸瓦。只適用于薄壁軸瓦，具有很高的生產(chǎn)率。

§12-3滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)示意圖滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)2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、對(duì)開(kāi)式厚壁鑄造軸瓦多材料、對(duì)開(kāi)式薄壁軋制軸瓦二、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：周向定位：

凸緣軸瓦一端或兩端做凸緣

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(xiāo)軸承座

銷(xiāo)釘（也可做軸向定位）

軸向定位：§12-4滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇一、潤(rùn)滑脂及其選擇:特點(diǎn)：無(wú)流動(dòng)性，可在滑動(dòng)表面形成一層薄膜。適用場(chǎng)合：要求不高、難以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸承中。

選擇原則：２．所用潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高約20～30℃，以免工作時(shí)潤(rùn)滑脂過(guò)多地流失。３．在有水淋或潮濕的環(huán)境下，應(yīng)選擇防水性能強(qiáng)的鈣基或鋁基潤(rùn)滑脂。在溫度較高處應(yīng)選用鈉基或復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂。

潤(rùn)滑脂牌號(hào)表１．當(dāng)壓力高和滑動(dòng)速度低時(shí)，選擇針入度小一些的品種；反之，選擇針入度大一些的品種?；瑒?dòng)軸承潤(rùn)滑脂的選擇§12-5不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)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)：因采用潤(rùn)滑脂、油繩或滴油潤(rùn)滑，故無(wú)法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界潤(rùn)滑或混合摩擦潤(rùn)滑。失效形式：邊界油膜破裂。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證邊界膜不破裂。因邊界膜強(qiáng)度與溫度、軸承材料、軸頸和軸承表面粗糙度、潤(rùn)滑油供給等有關(guān)，目前尚無(wú)精確的計(jì)算方法，但一般可作條件性計(jì)算。校核內(nèi)容：２．驗(yàn)算摩擦發(fā)熱pv≤[pv]，fpv是摩擦力，限制pv即間接限制摩擦發(fā)熱。３．驗(yàn)算滑動(dòng)速度v≤[v]，p，pv的驗(yàn)算都是平均值。考慮到軸瓦不同心，受載時(shí)軸線彎曲及載荷變化等的因素，局部的p或pv可能不足，故應(yīng)校核滑動(dòng)速度v。

１．驗(yàn)算平均壓力p≤[p]，以保證強(qiáng)度要求。二、徑向滑動(dòng)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)

驗(yàn)算及設(shè)計(jì)：１．驗(yàn)算軸承的平均壓力p(MPa):B—軸承寬度，mm（根據(jù)寬徑比B/d確定）

[p]—軸瓦材料的許用壓力，MPa。２．驗(yàn)算摩擦熱:v—軸頸圓周速度，m/s；[pv]—軸承材料的pv許用值，MPa·m/s３．驗(yàn)算滑動(dòng)速度v(m/s):[v]—材料的許用滑動(dòng)速度４．選擇配合:

[p]、[v]、[pv]從材料表中查取一般可選H9/d9或H8/f7、H7/f6§12-6液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑基本方程的建立:

對(duì)流體平衡方程（Navier－Stokes方程）作如下假設(shè)，以便得到簡(jiǎn)化形式的流體動(dòng)力平衡方程。這些假設(shè)條件是：

流體為牛頓流體，即。流體的流動(dòng)是層流，即層與層之間沒(méi)有物質(zhì)和能量的交換；忽略壓力對(duì)流體粘度的影響，實(shí)際上粘度隨壓力的增高而增加；

略去慣性力及重力的影響，故所研究的單元體為靜平衡狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，且只有表面力作用于單元體上；

流體不可壓縮，故流體中沒(méi)有“洞”可以“吸收”流體；流體中的壓力在各流體層之間保持為常數(shù)。

液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算2在以上假設(shè)下，從兩平板所構(gòu)成的楔形空間中，取某一層液體的一部分作為單元體，通過(guò)建立平衡方程和給定邊界條件，可得一維雷諾方程：流體動(dòng)力潤(rùn)滑的必要條件是：

相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面間構(gòu)成楔形空間。楔形空間中充滿(mǎn)具有粘性的液體。

兩板相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，應(yīng)使液體在粘性力的作用下由楔形空間的大端流向楔形空間的小端。

此式在流體力學(xué)中有推導(dǎo)，此處不再重復(fù)§12-6液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算二、徑向滑動(dòng)軸承形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑時(shí)的狀態(tài):軸承的孔徑D和軸頸的直徑d名義尺寸相等；直徑間隙Δ是公差形成的。軸頸上作用的液體壓力與F相平衡，在與F垂直的方向，合力為零。軸頸最終的平衡位置可用φa和偏心距e來(lái)表示。軸承工作能力取決于hlim，它與η、ω、Δ和F等有關(guān)，應(yīng)保證hlim≥[h]。初始狀態(tài)穩(wěn)定工作狀態(tài)

三、徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載量系數(shù):最小油膜厚度：hmin=δ－e＝rψ(1-χ)χ—偏心率，χ＝e/δΔ為直徑間隙，Δ＝D－dδ為半徑間隙，δ＝R－r＝Δ/2r和d分別為軸頸的半徑和直徑。R和D分別為軸承的半徑和直徑。e

—為偏心距ψ—相對(duì)間隙，ψ＝δ/r＝Δ/d其中：積分一維雷諾方程并考慮到壓力沿軸承寬度方向分布不均勻，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)。F——外載荷，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。

或可得：設(shè)計(jì)思路：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4、校核最小油膜厚度條件hmin≥[h]有限寬度軸承的載量系數(shù)Cp四、最小油膜厚度hmin:動(dòng)力潤(rùn)滑軸承的設(shè)計(jì)應(yīng)保證：hmin≥[h]其中：[h]=S(Rz1+Rz2)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。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。Rz1、Rz2——分別為軸頸和軸承孔表面粗糙度十點(diǎn)高度。

五、滑動(dòng)軸承的熱平衡計(jì)算滑動(dòng)軸承工作時(shí)，摩擦摩擦功轉(zhuǎn)化為熱量，潤(rùn)滑溫度升高，超過(guò)一定值時(shí)會(huì)影響承載能力，因此必要時(shí)需要進(jìn)行執(zhí)平衡計(jì)算。由于學(xué)時(shí)限制，這部分內(nèi)容要求自學(xué)，對(duì)照教材中的例題，要能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。六、液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)過(guò)程:１．已知條件：外加徑向載荷F(N)，軸頸轉(zhuǎn)速n(r/min)及軸頸直徑d(mm)。２．設(shè)計(jì)及驗(yàn)算：保證在平均油溫tm下hmin≥[h]驗(yàn)算溫升選擇軸承材料，驗(yàn)算p、v、pv。選擇軸承參數(shù)，如軸承寬度(B)、相對(duì)間隙(ψ)和潤(rùn)滑油(η)

。計(jì)算承載量系數(shù)(Cp)并查表確定偏心率(χ)。計(jì)算最小油膜厚度hmin和許用油膜厚度[h]。計(jì)算軸承與軸頸的摩擦系數(shù)(f)。計(jì)算軸承溫升(Δt)和潤(rùn)滑油入口平均溫度(ti)。根據(jù)寬徑比(B/d)和偏心率(χ)查取潤(rùn)滑油流量系數(shù)

。

極限工作能力校核:根據(jù)直徑間隙(Δ)，選擇配合及軸承和軸頸的尺寸公差。根據(jù)最大間隙(Δmax)和最小間隙(Δmin)，校核軸承的最小油膜厚度和潤(rùn)滑油入口油溫。

繪制軸承零件圖:

其它形式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介1§12-7其它形式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介一、無(wú)潤(rùn)滑軸承和自潤(rùn)滑軸承:

無(wú)潤(rùn)滑軸承：工作時(shí)外界不提供潤(rùn)滑劑的軸承。

自潤(rùn)滑軸承：當(dāng)無(wú)潤(rùn)滑軸承材料本身就是固體潤(rùn)滑材料時(shí)，或軸瓦中

含有潤(rùn)滑介質(zhì)，這種無(wú)潤(rùn)滑軸承常稱(chēng)自潤(rùn)滑軸承。二、多油楔滑動(dòng)軸承:固定軸瓦多油楔軸承可傾軸瓦多油楔軸承三