十五章滑动轴承ppt课件
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第15章滑动轴承.知识讲解
润滑。
第五节 混合摩擦径向滑动轴承 的设计计算
维持边界油膜不遭破裂，是混合摩擦 轴承的设计依据。
一、限制轴承的平均压强p
不产生过度磨损，轴承的平均压强
p F ≤[p] (MPa) dB
(15–2)
低速轴或间歇转动的轴承只需进行 平均压强校核。
二、限制轴承的pv值 限制pv值就是限制轴承的温升。 pv≤[pv] (MPa∙m/s) (15–3) [pv]–––轴瓦材料的许用值，由表15–1查取。
缺点： 导热性差，膨胀系数大，容易变形。
应用范围： 一般用于温度不高、载荷不大的 场合。
三、轴瓦结构 整体式
整体轴套
卷制轴套结构
剖分式 剖分式 轴瓦
剖分式
油孔 油沟
油孔 油沟
油沟形状 油沟
轴向油沟
油沟布置不当降低油膜承载能力
普通油室
轴瓦的固定
第四节 润滑剂和润滑方法
一、润滑剂 润滑剂的类型
第15章滑动轴承.
第二节 径向滑动轴承的结构形式 一、整体式径向滑动轴承
轴承座
轴套
紧定螺钉
整体式径向滑动轴承
特点
优点：
结构简单，制造方便，成本低廉。 缺点：
滑动表面摩损后轴承间隙过大无法调整。
应用： 多用于低速、轻载或间隙工作的机器中 。
二、对开式径向滑动轴承
螺柱 轴承盖 轴承座
第五节 混合摩擦径向滑动轴承 的设计计算
维持边界油膜不遭破裂，是混合摩擦 轴承的设计依据。
一、限制轴承的平均压强p
不产生过度磨损，轴承的平均压强
p F ≤[p] (MPa) dB
(15–2)
低速轴或间歇转动的轴承只需进行 平均压强校核。
二、限制轴承的pv值 限制pv值就是限制轴承的温升。 pv≤[pv] (MPa∙m/s) (15–3) [pv]–––轴瓦材料的许用值，由表15–1查取。
缺点： 导热性差，膨胀系数大，容易变形。
应用范围： 一般用于温度不高、载荷不大的 场合。
三、轴瓦结构 整体式
整体轴套
卷制轴套结构
剖分式 剖分式 轴瓦
剖分式
油孔 油沟
油孔 油沟
油沟形状 油沟
轴向油沟
油沟布置不当降低油膜承载能力
普通油室
轴瓦的固定
第四节 润滑剂和润滑方法
一、润滑剂 润滑剂的类型
第15章滑动轴承.
第二节 径向滑动轴承的结构形式 一、整体式径向滑动轴承
轴承座
轴套
紧定螺钉
整体式径向滑动轴承
特点
优点：
结构简单，制造方便，成本低廉。 缺点：
滑动表面摩损后轴承间隙过大无法调整。
应用： 多用于低速、轻载或间隙工作的机器中 。
二、对开式径向滑动轴承
螺柱 轴承盖 轴承座
机械设计基础第十五章滑动轴承ppt课件
过度磨损。因此，应使轴承平均压力
p F p
Bd
［p］——轴瓦材料的许用压力，单位为MPa，其值见表15-1。
.
2、校核轴承的pv值 目的：防止润滑油粘度随温升而下降，导致轴承发生胶合。
∵ 轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比(f是摩擦系数)； ∴ 限制pv值就是限制轴承的温升。
pvFr dn Frn ≤［pv］
对于载荷大、速度小的轴承宜选粘度大的润滑油。 对于载荷小、速度大的轴承宜选粘度小. 的润滑油。
2.润滑脂(半固体润滑剂) 是在液体润滑剂(常用矿物油)中加入增稠剂而成。
(1)钙基润滑脂 这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65℃。 (2)钠基润滑脂 这种润滑脂有较高的耐热性，工作温度可达120℃，但抗水性差。由于它能
绝对单位制(C.G.S.)中，动力粘度单位为1dyn.s/cm2，叫1P(泊)。 百分之一P称为cP(厘泊)，即1P=100cP。 换算关系可取为：1P=0.1Pa.s，1c.P=0.001Pa.s。
（2）运动粘度
流体的动力粘度η(单位为Pa.s)与同温度下该流体密度ρ(单位为kg/m3)的比值
表示粘度，称为运动粘度ν，单位为m2/s (SI制) ，即 C.G.S.制中，运动粘度单位为St(斯)，1St=1cm2/s。
注油器 2、脂润滑
采用间歇式润滑，旋盖式油杯。
p F p
Bd
［p］——轴瓦材料的许用压力，单位为MPa，其值见表15-1。
.
2、校核轴承的pv值 目的：防止润滑油粘度随温升而下降，导致轴承发生胶合。
∵ 轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比(f是摩擦系数)； ∴ 限制pv值就是限制轴承的温升。
pvFr dn Frn ≤［pv］
对于载荷大、速度小的轴承宜选粘度大的润滑油。 对于载荷小、速度大的轴承宜选粘度小. 的润滑油。
2.润滑脂(半固体润滑剂) 是在液体润滑剂(常用矿物油)中加入增稠剂而成。
(1)钙基润滑脂 这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65℃。 (2)钠基润滑脂 这种润滑脂有较高的耐热性，工作温度可达120℃，但抗水性差。由于它能
绝对单位制(C.G.S.)中，动力粘度单位为1dyn.s/cm2，叫1P(泊)。 百分之一P称为cP(厘泊)，即1P=100cP。 换算关系可取为：1P=0.1Pa.s，1c.P=0.001Pa.s。
（2）运动粘度
流体的动力粘度η(单位为Pa.s)与同温度下该流体密度ρ(单位为kg/m3)的比值
表示粘度，称为运动粘度ν，单位为m2/s (SI制) ，即 C.G.S.制中，运动粘度单位为St(斯)，1St=1cm2/s。
注油器 2、脂润滑
采用间歇式润滑，旋盖式油杯。
《机械设计基础》第15章 滑动轴承
油杯螺纹孔
双头螺栓 轴承盖 部分轴瓦 轴承座
（注：另外，还有调心式和调隙式滑动轴承）
轴瓦——是轴承直接和轴颈相接触的零件。通
常在轴瓦上贴附一层轴承衬。在轴瓦非承载区 开设进油孔，并在轴瓦非承载区内表面以进油 孔为中心开设油沟，以利于润滑油均匀分布在 整个轴颈上。
油沟的形式（非承载区的轴瓦）
F
有油沟时
针阀
滤油网
工作原理
观察孔
当手柄放平时，借助弹簧力 使针阀堵住底部油孔。 当手柄立直时，针阀被提起 开始滴油。 调节螺母可调节供油的大小。
针阀式油杯
油芯
工作原理
利用毛线或棉纱的毛细 管作用将油滴入轴承。
油芯式油杯
工作原理
当轴颈转动时，靠摩擦力 带动油环旋转，将油引入 轴承。
油环润滑
工作原理
定期旋转杯盖，使油杯腔 体体积减小，将油杯中的 润滑脂挤入轴承。
W
RB
100
则 B=1.2×d=1.2×60=72mm
（3）验算压强p F P = Bd = 17500 72×60
= 4.05
MPa
（4）验算压强pv Pv= F nπ = 17500×25×π = 0.32 MPa .m/s 60×1000B 60×1000×72 查教材257页，表15-1，选用铸锡青铜（ZCuSn5Pb5Zn5)作为 轴瓦材料，[p]=8 Mpa, [pv]=Mpa .m/s，强度足够。 并采用脂润滑，润滑装置为 油杯加脂，结构图示。
《滑动轴承》PPT课件
润滑的作用
➢ 降低摩擦，减轻磨损，防止锈蚀，散热降 温、缓冲吸振。
▪ 润滑脂还具有防止内部的润滑剂外泄，阻 止外部杂质侵入的密封作用。
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（一）润滑剂
1、润滑油——矿物油、动植物油、合成 油、各种乳剂。
润
2、半固体润滑剂——润滑脂，是润滑油
滑
和稠化剂的稳定混合物。
剂wk.baidu.com
3、固体润滑剂——石墨、二硫化钼、
明显。
➢ 压力对流体的影响在
一般的润滑条件下不
予考虑。
➢ 润滑油粘度的大小不
仅直接影响摩擦副的
运动阻力，而且润滑
油膜的形成及承载能
力有决定性作用。
➢ 2）推力滑动轴承——承受轴向载荷。
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§03 轴瓦及轴承衬材料
根据滑动轴承的工作情况，轴瓦材料应 该具备下述性能： 1）摩擦系数小； 2）导热性好，热膨胀系数小； 3）耐磨、耐蚀、抗胶合能力强； 4）要有足够的机械强度和可塑性。
单位换算：
1St（斯）=1cm2/s=100cSt（厘斯）=10-4m2/s
➢ 降低摩擦，减轻磨损，防止锈蚀，散热降 温、缓冲吸振。
▪ 润滑脂还具有防止内部的润滑剂外泄，阻 止外部杂质侵入的密封作用。
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（一）润滑剂
1、润滑油——矿物油、动植物油、合成 油、各种乳剂。
润
2、半固体润滑剂——润滑脂，是润滑油
滑
和稠化剂的稳定混合物。
剂wk.baidu.com
3、固体润滑剂——石墨、二硫化钼、
明显。
➢ 压力对流体的影响在
一般的润滑条件下不
予考虑。
➢ 润滑油粘度的大小不
仅直接影响摩擦副的
运动阻力，而且润滑
油膜的形成及承载能
力有决定性作用。
➢ 2）推力滑动轴承——承受轴向载荷。
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§03 轴瓦及轴承衬材料
根据滑动轴承的工作情况，轴瓦材料应 该具备下述性能： 1）摩擦系数小； 2）导热性好，热膨胀系数小； 3）耐磨、耐蚀、抗胶合能力强； 4）要有足够的机械强度和可塑性。
单位换算：
1St（斯）=1cm2/s=100cSt（厘斯）=10-4m2/s
第十五章 滑动轴承PPT课件
（3）润滑油应具有一定 的粘度，供油要充分。
三、径向滑动轴承形成动压油膜的过程
第五节 液体动压润滑径向轴承的设计
一、液体动压径向滑动轴承的几何关系
（1）轴承直径间隙 Dd
（2）半径间隙 Rr
（3） 相对间隙 /r
（4）偏心距和偏心率 -e/
（5） 轴承包角 与结构有关 （6）最小油膜厚度
hmi n (1)
第三节 混合润滑轴承的计算
➢混合润滑轴承的设计准则
一、限制轴承的平均压强
保证润滑油不被过大的压力所挤出，避免工作表
面的过度磨损
pp
➢径向轴承 ➢止推轴承
p Fr p
dB
p 4Fa p πd22 d12 z
二、限制轴承的 pv
➢径向轴承 pvFr πdnpv
dB60 1000
➢止推轴承 pm vpv
得积分常数为
C1
h
2
p x
v h
wk.baidu.com
C2 v
uvhh yyh 2 y p x
两相对运动平板间油膜中的速度分布和压力分布
2. 求润滑油流量 （取单位宽度）
q hudyvhh3 p
0
2 12 x
设在p=pmax处，油膜厚度为h0，即：
p x0时 ,hh0,此q处 v20h,
3. 导出一维雷诺方程 （各截面流量相等）
三、径向滑动轴承形成动压油膜的过程
第五节 液体动压润滑径向轴承的设计
一、液体动压径向滑动轴承的几何关系
（1）轴承直径间隙 Dd
（2）半径间隙 Rr
（3） 相对间隙 /r
（4）偏心距和偏心率 -e/
（5） 轴承包角 与结构有关 （6）最小油膜厚度
hmi n (1)
第三节 混合润滑轴承的计算
➢混合润滑轴承的设计准则
一、限制轴承的平均压强
保证润滑油不被过大的压力所挤出，避免工作表
面的过度磨损
pp
➢径向轴承 ➢止推轴承
p Fr p
dB
p 4Fa p πd22 d12 z
二、限制轴承的 pv
➢径向轴承 pvFr πdnpv
dB60 1000
➢止推轴承 pm vpv
得积分常数为
C1
h
2
p x
v h
wk.baidu.com
C2 v
uvhh yyh 2 y p x
两相对运动平板间油膜中的速度分布和压力分布
2. 求润滑油流量 （取单位宽度）
q hudyvhh3 p
0
2 12 x
设在p=pmax处，油膜厚度为h0，即：
p x0时 ,hh0,此q处 v20h,
3. 导出一维雷诺方程 （各截面流量相等）
机械设计基础15章滑动轴承
摩擦功耗↓磨损 冷却、吸振、 摩擦功耗 磨损↓, 冷却、吸振、防锈 磨损
润滑油→液体 润┌润滑油 液体 润滑油 润滑脂→润滑油 硬脂酸＋ 滑│润滑脂 润滑油＋稠化剂 硬脂酸＋氢氧化物 润滑脂 润滑油＋稠化剂(硬脂酸 氢氧化物) 固体润滑剂→石墨、ＭoS 剂└固体润滑剂 石墨、Ｍ 2、聚四氟乙稀 固体润滑剂 石墨、Ｍ 二. 润滑油： 润滑油： 1.主要性能指标 主要性能指标: 主要性能指标 粘度→液体抵抗变形的能力 液体抵抗变形的能力,它标志着液体的内摩擦 粘度 液体抵抗变形的能力 它标志着液体的内摩擦 阻力 的大小→内部剪应力 牛顿液体流动定律)。 的大小 内部剪应力(牛顿液体流动定律 。 内部剪应力 牛顿液体流动定律 温度↑→粘度 润滑效果 。 粘度↓→润滑效果 润滑效果↓。 温度 粘度 2.特点 →润滑效果好，具冷却、清洗作用。 特点: 润滑效果好 具冷却、清洗作用。 特点 润滑效果好， 供油、 密封麻烦。 供油、 密封麻烦。 3.牛顿粘性定律 牛顿粘性定律 润滑脂： 三. 润滑脂：
2.边界摩擦－ 边界摩擦－ 边界摩擦 3.液体摩擦－ 液体摩擦－ 液体摩擦 4.混合摩擦－ 混合摩擦－ 混合摩擦
→非液体摩擦 非液体摩擦
5.滑动轴承的分类 （按润滑方式） 滑动轴承的分类:（按润滑方式） 滑动轴承的分类
→
液体润滑滑动轴承 静压 动压) 液体润滑滑动轴承(静压、动压 滑动轴承 静压、 非液体润滑滑动轴承 非液体润滑滑动轴承
第十五章 滑动轴承
摩擦副的摩擦特性曲线：表示摩擦系数随轴承特 性数来自百度文库关系曲线。 轴承特性数： ηn/p, 无量纲参数。其中η ：润滑油 的动力粘度；n：轴每秒转数； p ：轴承的压强。
§15 –2 滑动轴承的结构型式
滑动轴承按承载方向可分为： 向心滑动轴承(或径向滑动轴承)：承受径向载荷。 推力滑动轴承：承受轴向载荷。 一、向心滑动轴承 向心滑动轴承的类型很多，如轴承间隙可调的滑 动轴承，轴瓦外表面为球面的自定位轴承等。 P239图15-2是一种普通的剖分式轴承。
润滑油
1) 性能：粘度(选择润滑油的主要依据，表征了液体 流动的内摩擦性能)
平行平板AB间：vB=0 vA=v 液体内部的摩擦切应力：
粘温曲线
η: (动力)粘度,ν =η/ρ (运动…) du/dy: 任一点的速度梯度
温度↑，η↓(参见P243图5-11 几种润滑油的粘温曲线) 压力↑，η ↑。参当压力<10MPa时，可忽略影响
二、润滑装置
(b) 弹簧盖油杯 润滑脂用油杯
油杯润滑
图a: 1:手柄 2:螺母 3:针杆 4:簧片 5:观察孔 6:滤网 图b: 1:杯盖 2:弹簧 3:杯体 4:铝管 5:棉纱绳
(a) 针阀式油杯
油环润滑
油环润滑 油泵循环给油
§15 – 5 非液体摩擦滑动轴承的计算
润滑方法：可用润滑油或润滑脂润滑(可在其中加少量
滑动轴承-课件
侧间隙：1-3倍的顶间隙。
径向滑动轴承
• 多油楔瓦： 轴瓦内孔有三个或四个楔形油膜；据有关资料介绍该瓦在正常
运行情况下，在轻载时有稳定作用，在中等载荷时其稳定性并不 理想，该瓦的耗能要比椭圆瓦多30%，此值对大容量机组而言绝非 小数，同时从制造、检修、运行诸多方面进行比较，该瓦也不占 优势。
但由于油楔不对称性， 只允许轴颈单向旋转。
• 轴径 1、圆度、圆柱度及表面粗糙度均符合质量标准； 2、表面无疤痕、划痕、碰伤及锈蚀现象；
除上述条件外，设备的振动、转速等因素也影 响油膜的稳定与完整，事实上，以上所述各项内 容的要求，也是滑动轴承检修的内容及应达到的 要求。
• 润滑油有哪些作用？ 润滑冷却作用、冲洗作用、密封作用、减振作用、防腐作用、卸荷作用。
• 若轴瓦的结合面精度很高，可在两侧结合面放置等厚 的不锈钢皮；
• 放置铅丝的位置，一定要符合设备的实际情况。
滑动轴承的缺陷及产生原因
• 供油系统故障及油质不良 （1）供油系统发生故障，致使润滑油中断或者 部分中断，造成轴承合金因缺油而熔化； （2）油质不良，如酸性值超标，油中有水、有 杂质等，造成轴承合金与轴颈的磨损与腐蚀， 严重时油膜被破坏，出现半干摩擦，导致轴承 合金熔化； （3）油温过高或过低。
薄皮瓦的瓦背紧力是靠瓦的余面高度来实现的（高于中分面）。
滑动轴承分类
• 径向轴瓦： 1、圆筒形瓦 2、椭圆形瓦 3、三（多）油叶瓦、三（多）油楔瓦 4、可倾瓦
径向滑动轴承
• 多油楔瓦： 轴瓦内孔有三个或四个楔形油膜；据有关资料介绍该瓦在正常
运行情况下，在轻载时有稳定作用，在中等载荷时其稳定性并不 理想，该瓦的耗能要比椭圆瓦多30%，此值对大容量机组而言绝非 小数，同时从制造、检修、运行诸多方面进行比较，该瓦也不占 优势。
但由于油楔不对称性， 只允许轴颈单向旋转。
• 轴径 1、圆度、圆柱度及表面粗糙度均符合质量标准； 2、表面无疤痕、划痕、碰伤及锈蚀现象；
除上述条件外，设备的振动、转速等因素也影 响油膜的稳定与完整，事实上，以上所述各项内 容的要求，也是滑动轴承检修的内容及应达到的 要求。
• 润滑油有哪些作用？ 润滑冷却作用、冲洗作用、密封作用、减振作用、防腐作用、卸荷作用。
• 若轴瓦的结合面精度很高，可在两侧结合面放置等厚 的不锈钢皮；
• 放置铅丝的位置，一定要符合设备的实际情况。
滑动轴承的缺陷及产生原因
• 供油系统故障及油质不良 （1）供油系统发生故障，致使润滑油中断或者 部分中断，造成轴承合金因缺油而熔化； （2）油质不良，如酸性值超标，油中有水、有 杂质等，造成轴承合金与轴颈的磨损与腐蚀， 严重时油膜被破坏，出现半干摩擦，导致轴承 合金熔化； （3）油温过高或过低。
薄皮瓦的瓦背紧力是靠瓦的余面高度来实现的（高于中分面）。
滑动轴承分类
• 径向轴瓦： 1、圆筒形瓦 2、椭圆形瓦 3、三（多）油叶瓦、三（多）油楔瓦 4、可倾瓦
滑动轴承的概述和应用
第十五章 滑动轴承
概述 滑动轴承的类型与结构 滑动轴承材料 润滑剂与润滑方法的选用 滑动轴承的设计计算 流体静压轴承
概述
• 滑动轴承——与轴颈表面形成滑动摩擦副的轴承 • 组成、 特点及应用 • 不同类型、不同应用场合的滑动轴承,其重要程度和运
转参数差异非常大,结构的复杂程度和价格差异亦极大。 因而，滑动轴承的设计计算，在要求和工作量方面也 有很大的差别。 • 滑动轴承设计计算内容
各种轴瓦材料的性能比较
各种轴瓦材料的物理性能
轴瓦材料
抗拉强度σb/ MPa
锡基轴承合金 80～90 铅基轴承合金 60～80
弹性模量 E/
GPa 48～57
密度ρ/ g·cm-3 7300～7380
热导率λ/ W(m·℃)-1 33.5～38.5
29
9300～10200 20.9～25.1
线胀系数α/ 10-6·℃-1
（一）雷诺方程
(h3 p) (h3 p) 6u h
x x z z
x
(22-9)
(h3 p) (h3 p) 6u h
x x z z
x
h---油膜厚度；η---润滑油粘度； P---油膜压力；u---轴颈线速度； X---轴颈线速度方向的坐标； Z---轴瓦表面垂直于轴颈线速度方向的坐标。
轴瓦材料的种类
1． 金属材料 •铸造锡基轴承合金: •如铸,造ZS铅nS基b轴12承Pb合1金0C:如u4,Z。PbSb16Sn16Cu2 •铸造铜基轴承合金:如, ZCuSn5Pb5Zn5, ZCuSn10P1 •变形(锻造)铜合金:如, CuSn8P •铸造铝基轴承合金 •耐磨铸铁 2．粉末冶金材料
概述 滑动轴承的类型与结构 滑动轴承材料 润滑剂与润滑方法的选用 滑动轴承的设计计算 流体静压轴承
概述
• 滑动轴承——与轴颈表面形成滑动摩擦副的轴承 • 组成、 特点及应用 • 不同类型、不同应用场合的滑动轴承,其重要程度和运
转参数差异非常大,结构的复杂程度和价格差异亦极大。 因而，滑动轴承的设计计算，在要求和工作量方面也 有很大的差别。 • 滑动轴承设计计算内容
各种轴瓦材料的性能比较
各种轴瓦材料的物理性能
轴瓦材料
抗拉强度σb/ MPa
锡基轴承合金 80～90 铅基轴承合金 60～80
弹性模量 E/
GPa 48～57
密度ρ/ g·cm-3 7300～7380
热导率λ/ W(m·℃)-1 33.5～38.5
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9300～10200 20.9～25.1
线胀系数α/ 10-6·℃-1
（一）雷诺方程
(h3 p) (h3 p) 6u h
x x z z
x
(22-9)
(h3 p) (h3 p) 6u h
x x z z
x
h---油膜厚度；η---润滑油粘度； P---油膜压力；u---轴颈线速度； X---轴颈线速度方向的坐标； Z---轴瓦表面垂直于轴颈线速度方向的坐标。
轴瓦材料的种类
1． 金属材料 •铸造锡基轴承合金: •如铸,造ZS铅nS基b轴12承Pb合1金0C:如u4,Z。PbSb16Sn16Cu2 •铸造铜基轴承合金:如, ZCuSn5Pb5Zn5, ZCuSn10P1 •变形(锻造)铜合金:如, CuSn8P •铸造铝基轴承合金 •耐磨铸铁 2．粉末冶金材料
滑动轴承原理ppt课件
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§15—2 滑动轴承的结构型式
滑动轴承按承受载荷方向：
向心滑动轴承 — 径向滑动轴承，主要承受径向载荷Fr。 推力滑动轴承 — 主要承受轴向载荷Fa。
1、向心滑动轴承 （主要介绍剖分式滑动轴承）
1 轴承盖 2 轴承座 3 剖分轴瓦 4 联接螺栓
精选ppt
9
剖分式滑动轴承
精选ppt
10
轴承中起支承轴颈作用的零件是轴瓦，因此 轴瓦是滑动轴承中的重要零件。
滚动轴承是标准件，它具有一系列优点，在一般机器中得 到广泛应用。
对于高速、重载、高精度、结构上需要剖分的场合，需采 用滑动轴承，如汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机等。
在低速受冲击载荷作用的机器中，也采用滑动轴承，如水 泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等。
轴承工作时会产生摩擦磨损，下面介绍有关这方面的知识。
第十五章 滑动轴承
概述
§15—1 摩擦状态
§15—2 滑动轴承的结构型式
§15—3 轴瓦及轴承衬材料
§15—4 润滑剂和润滑装置
§15—6 动压润滑的基本原理
精选ppt
1
概述
一、轴承的功用：
1、支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度 2、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损
二、轴承分类：轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。
摩擦表面间有润滑油存在，由于润滑油与金属表 面的吸附作用，在金属表面上形成了一层极薄的边界 油膜。因为油膜厚度小于1m，不足以将两金属表面 分隔开，运动时两零件尖峰部分仍直接接触。这种摩 擦称为边界摩擦。
第十五章 滑动轴承
§15—3 滑动轴承的润滑
润滑目的：减少摩擦，降低磨损，散热冷却，缓冲吸振，密封防锈 一、润滑剂 1、润滑油
润滑油牌号表
润滑油： 动植物油、矿物油、合成油。 粘度是润滑油的主要质量指标（抵抗变形的能力），粘度 值越高，油越稠，反之越稀；温度升高，粘度降低。 粘度的种类有很多，如：动力粘度、运动粘度、条件粘度等。 工程中常用运动粘度，单位是：St(斯)或 cSt(厘斯)， 量纲为(m2/s)； 润滑油的牌号于运动粘度有一定的对应关系，如：牌号为LAN10的油在40℃时的运动粘度大约为10 cSt。 （具体说明）
常 用 轴 承 材 料
金属材料 多孔质金属材料 非金 属材料
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。 多孔铁、多孔质青铜。 酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦
和轴承衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求： ◆ 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 ◆ 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 ◆ 抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。
铝青铜适用于低速、重载场合。
铸
类 型
铁
灰铸铁 耐磨铸铁 有一定的减摩性和耐磨性， 价格低廉，但铸铁性脆、磨 合性差。 适用于低速、轻载和不受冲 击的场合。
特
点
应
用
粉末冶金材料
粉末冶金材料主要是由铁、铜、石墨等粉末经压 制、烧结而成的轴承材料，这种材料是多孔结构的， 使用前在润滑油中浸数小时，使孔隙中充满润滑油， 在工作时能自动润滑，常用于轻载、低速、润滑困 难的场合。
15机械设计基础第十五章 滑动轴承
第二节 滑动轴承的结构型式
二、推力滑动轴承
推力滑动轴承只能承受轴向载荷。
与径向轴承联合使用，可用于同时承受径向和轴向载荷的工作
场合。 推力滑动轴承由轴承座、止推轴颈组成。 止推面可以利用轴的端面，也可在轴的中段做出凸肩或装上推 力圆盘。由于两平行平面之间是不能形成动压油膜的，因此须沿轴 承止推面按若干块扇形面积开出楔形。
铅锑轴承合金的各方面性能与锡锑轴承合金相近，但这种材料较脆，不 宜承受较大的冲击载荷。它一般用于中速、中载的轴承。
a
b
c
第三节 轴瓦及轴承衬材料
二、青铜 青铜的强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于轴承合金。 它可以在较高的温度(250℃)下工作。但它的可塑性差，不易 跑合，与之相配的轴颈必须淬硬。 青铜可以单独做成轴瓦。为了节省有色金属，也可将青铜浇铸 在钢或铸铁轴瓦内壁上。用作轴瓦材料的青铜，主要有锡青铜、 铅青铜和铝青铜。在一般情况下，它们分别用于中速重载、中 速中载和低速重载的轴承上。 三、具有特殊性能的轴承材料 用粉末冶金法做成的轴承，具有多孔性组织，孔隙内可以贮存 润滑油，常称为含油轴承。
轴瓦是滑动轴承中的重要零件。
如右图所示，向心滑动轴承的 轴瓦内孔为圆柱形。若载荷方向向 下，则下轴瓦为承载区，上轴瓦为 非承载区。润滑油应由非承载区引 入，所以在顶部开进油孔。
第二节 滑动轴承的结构型式
《滑动轴承》课件
少量润滑剂需求
与滚动轴承相比，滑动轴承只需 要少量润滑剂即可正常工作，更 加经济高效。
滑动轴承的应用领域
汽车工业
滑动轴承广泛应用于汽车引擎、 变速器和悬挂系统等关键部件。
航空航天
滑动轴承在飞机和火箭等航空 航天设备中承担重要的载荷和 摩擦降低任务。
能源产业
滑动轴承用于发电机、水轮机 和风力发电等能源设备的转动 部件。
《滑动轴承》PPT课件
本课件将介绍滑动轴承的定义、分类、特点、优点和缺点，以及应用领域、 材料选择、工作原理，摩擦学性能，磨损机理，寿命预测和故障诊断等内容。
滑动轴承的定义
滑动轴承是一种通过润滑剂形成润滑膜减少摩擦的机械元件。它由轴承套、 轴承座、润滑剂和密封件等组成。
滑动轴承的分类
1 按结构分类
2 按润滑方式分类
分为滑动面轴承和滚动体轴承，滑动面轴承可进 一步细分为径向和轴向滑动轴承。
分为液体润滑、固体润滑和气体润滑滑动轴承。
滑动轴承的特点
高承载能力
滑动轴承具有较大的接触面积和 承载能力，适用于高负荷和冲击 负荷条件下的工作。
摩擦系数低
由于润滑膜的存在，滑动轴承具 有较低的摩擦系数，能够减少能 量损耗和磨损。
滑动轴承的材料选择
陶瓷材料
具有优异的耐磨和耐腐蚀性能，可 在高温和恶劣环境中使用。
聚四氟乙烯
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三、径向滑动轴承形成动压油膜的过程
第五节 液体动压润滑径向轴承的设计
一、液体动压径向滑动轴承的几何关系
（1）轴承直径间隙 Dd
（2）半径间隙 Rr
（3） 相对间隙 /r
（4）偏心距和偏心率 -e/
（5） 轴承包角 与结构有关 （6）最小油膜厚度
hmi n (1)
二、液体动压径向滑动轴承的承载量系数
假设条件----
①液体为不可压缩的牛顿液体；
②液体膜中液体的流动是层流；
③忽略压力对液体粘度的影响；
④忽略惯性力及重力的影响；
⑤液体膜中的压力沿膜厚方向保持不变。
一维雷诺方程的推导
1. 求油层速度分布
p d y d z d x d z p p xd x d y d z yd y d x d z 0
剖分式径向滑动轴承
பைடு நூலகம்
调心式 滑动轴承
二、止推滑动轴承的结构
三、滑动轴承的材料
滑动轴承材料的要求——
➢应有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性； ➢应有良好的顺应性、嵌藏性以及跑合性能； ➢应有足够的强度和塑性，包括抗压性、抗疲劳性等； ➢应有良好的加工工艺性与经济性。
1. 金属材料 •轴承合金 •铜合金 •铝基轴承合金
3. 选择润滑油并确定粘度
、
4. 验算最小、 油膜厚度
5. 验算润滑油入口温度 6. 计算润滑油流量
7. 选择轴承配合
8. 确定最大间隙、最小间隙 9. 校核轴承的承载能力、最小油膜厚度及润滑油入 口温度
第六节 液体静压润滑简介
液体静压轴承不依靠系统自身的运动，而是利用外 部供油装置将高压油送进轴承间隙强制形成静压承载 油膜，将轴颈与轴承表面完全隔开, 实现液体静压
四、径向滑动轴承的轴瓦结构
1. 轴瓦的形式和构造
整体式轴瓦
（a） 整体轴套 （b）卷制轴套
对开式厚壁轴瓦 对开式薄壁轴瓦
2. 轴瓦的定位 销钉固定轴瓦
凸缘固定轴瓦
3. 油孔及油槽的开设 常见的油孔、油槽形式
油槽位置对油膜承载能力的影响
第三节 混合润滑轴承的计算
➢混合润滑轴承的设计准则
一、限制轴承的平均压强
n 604 9
10319
3. 润滑油粘度
选用粘度大的润滑油可提高轴承的承载能力，但 同时会减小流量，增大摩擦功耗和轴承温升。 润滑 油的粘度小，又会降低轴承的承载能力。通常载荷 大、速度低的轴承应选用较大粘度的润滑油。
n 601
107 6
3
六、液体动压径向滑动轴承的工作能力准则和设计步骤 ➢液体动压径向滑动轴承的工作能力准则
•铸铁
2. 多孔质金属材料 多孔质金属材料由铜、铁、石墨等粉末压制、烧
结而成。 具有多孔结构，在使用前先把轴瓦在热油中浸渍
数小时，使孔隙内充满润滑油，因此这种材料的轴承 常称为含油轴承。
3. 非金属材料 用于轴承的非金属材料有塑料、橡胶、碳-石墨
等，其中塑料用得最多，主要有聚四氟乙烯、酚醛 树脂和尼龙等。
2. 求润滑油流量
q hudyvhh3 p
0
2 12 x
3. 导出一维雷诺方程
p x
6h3vhh0
二、形成动压油膜的必要条件
（1）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。
（2）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。
（3）润滑油应具有一定 的粘度，供油要充分。
单位时间内轴承摩擦功所产生的热量等于同时间 内由润滑油流动所带走的热量和经轴承表面散发的热 量之和。
fF c q ( t v 0 t i) a s π B t 0 d t i
t t0 ti
f
p
c
q vBd
πas v
润滑油的平均温度
tmti t 2
径向轴承的摩擦 特性系数线图
五、参数选择
剖分式滑动轴承（轴与轴瓦之间的间隙 可以调整）
调心式滑动轴承（轴瓦可在轴承座中适 当地摆动）
第二节 滑动轴承结构与材料
一、径向滑动轴承的典型结构
1—轴承座； 2—整体轴瓦； 3—油孔； 4—螺纹孔
整体式径向滑动轴承
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
1. 轴承宽径比 B/d
轴承宽径比与轴承的承载能力及温升有关。减小 宽径比可增大端泄流量、降低温升，有利于提高运转 稳定性，降低摩擦功耗，减小轴向尺寸。但轴承宽度 减小，轴承承载能力也随之降低。增大宽径比虽然能 提高承载能力，但宽径比过大会造成轴承偏载。
2. 相对间隙 ψ
在设计中相对间隙的值主要根据载荷和速度选取： 速度愈高，ψ值应愈大；载荷愈大，ψ值应愈小。此 外，直径大、宽径比小、值应愈小。此外，直径大、 宽径比小、调心性能好、加工精度高时，ψ可取小值； 反之取大值。
保证润滑油不被过大的压力所挤出，避免工作表
面的过度磨损
pp
➢径向轴承 ➢止推轴承
p Fr p
dB
p 4Fa p πd22 d12 z
二、限制轴承的 pv
➢径向轴承 pvFr πdnpv
dB60 1000
➢止推轴承 pm vpv
v 三、限制轴承的滑动速度
vv
第四节 液体动压润滑原理
一、液体动压润滑的基本方程
整理，得： p
x y
牛顿粘性流体摩擦定律：
u
y
p 2u
x y2
积分，得：
u21 p xy2C1yC2
边界条件: y = 0 时， u = v ; y = h 时， u = 0
得积分常数为
C1
h
2
p x
v h
C2 v
uvhh yyh 2 y p x
两相对运动平板间油膜中的速度分布和压力分布
润滑，并靠 液体- 的静压 平衡外载荷。
本章结束
机械设计
第一节 概述 第二节 滑动轴承结构与材料 第三节 混合润滑轴承的计算 第四节 液体动压润滑原理 第五节 液体动压润滑径向轴承的设计 第六节 液体静压润滑简介
第十五章
滑动轴承
返回章目录
分类方式
按 轴 承 中 轴 瓦 形 式 的 不 同
类型及特点
整体式滑动轴承（轴与轴瓦之间的间 隙不能调整）
承载量系数
Cp
3 B/2 2 B/2 1
1
1cos cocsos30d
cosa
dC1
2z2dz B
有限宽轴承油膜的总承载能力
F
Bd 2
Cp
Cp
F2 Bd
F2 2vB
三、液体动压径向滑动轴承的最小油膜厚度
h m ir n 1 h
h S R z 1 R z2
四、液体动压径向滑动轴承的热平衡计算
1 、 在具有足够承载能力的条件下，最小油膜厚度应 满足：
hmin > h
2 、在平均油温tm≤75 ℃时，油的人口温度应满足： 35℃ ≤ ti ≤ 40℃
➢液体动压径向滑动轴承的设计步骤
1. 选择轴承宽径比，计算轴承宽度
2. 在保证 p≤[p] 、 pv≤[pv] 、 v≤[v]的条件下，选择 轴瓦材料