机械设计CH12 滑动轴承
《机械基础》第十二章轴承教案
《机械基础》教案课题第十二章轴承课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十二章。
要求学生理解机械基础的功用、结构，课标要求是掌握机械基础的作用。
选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》（第七版），学习内容是机械基础的内容和各项方法。
学情分析知识储备：对机械有着初步的了解。
能力水平：熟悉机械基础的发展史。
学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。
学习目标知识目标：理解滚动轴承的基本知识。
能力目标：能够掌握滑动轴承的基本内容。
素质目标：1.认识到机械的重要性。
2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。
学习重难点教学重点：1. 滚动轴承的基本知识。
2.滑动轴承的基本内容。
教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备：教学课件学生准备：课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一：创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景，引导学生思考：轴承基本知识。
2.展示学习目标认识到轴承的重要性。
掌握轴承基本知识的具体内容。
1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。
2.查看并记住本节任务的学习目标。
1.通过情景问话，引出本课主题。
同时激发学习兴趣。
2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。
活动二：调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。
二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图，对轴承基本知识有一个初步的了解。
轴承支承转动的轴及轴上零件，以保证轴的旋转精度，减少轴与轴座之间的摩擦和磨损滚动轴承滑动轴承12—1 滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1．滚动轴承的结构学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。
机械设计第讲义12章
三、滑动轴承的特点及应用
潜水排污泵用于输送含有 坚硬固体、纤维的液体， 以及特别脏、粘滑动轴和承概述滑2 的液 体。
(7)在特殊条件下(水、腐蚀性介质）工作的轴承，如军舰推 进器的轴承。
12-1 概述
2、滑动轴承的分类
径向轴承
a.根据承受载荷的方向分为:
推力轴承
动压滑动轴承 液体润滑滑动轴承
b.根据润滑状态，
三、滑动轴承的特点及应用
(５)根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴
轴承。
滑动轴承概述2
这是什么 轴？
三、滑动轴承的特点及应用 (6)径向尺寸受限制时。
观察纺纱机纱锭 之间排列有何特 点？
滑动轴承概述2
三、滑动轴承的特点及应用
(7)在特殊条件下(水、腐蚀性介质）工作的轴承。
滑动轴承概述2
工程机械的特点是， 在定期润滑的条件 下在脏的环境下可 靠运行
机械设计第12章
教学目标与教学重点
1、了解摩擦、磨损、润滑的基本知识；
教 2、熟悉滑动轴承的分类、特点及应用；
学 目
3、熟悉滑动轴承的主要失效形式及材料选择，轴瓦结构；
标 4、掌握不完全液体摩擦滑动轴承的条件性计算方法;
5、熟悉流体动压方程的基本假设以及方程的推导过程；
6、掌握动压油膜形成原理及必要条件。
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
二、轴瓦的定位方法
目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。
轴向 凸缘定位 ----将轴瓦一端或两端做凸缘。 定位 凸耳(定位唇)定位
油杯座孔
螺栓
螺母
套管 上轴瓦
轴承盖 下轴瓦 轴承座
对开式轴承(剖分轴套)
对开式轴承(整体轴套)
机械设计课件 滑动轴承学习课件
偏心距：e OO
偏心率：
e e Rr
表示偏心程度0 1
最小油膜厚度：
hmin e r r (1 )（χ↑→hmin↓）
保证流体动力润滑：
hmin Rz1 Rz2 [hmin ]
S hmin 2 ~ 3 Rz1 Rz2
Rz1、Rz2— 轴颈、轴瓦表面微观不平度的十点高度，m
2. 剖分式轴承 剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、轴承盖
螺柱等组成。
轴瓦是轴承直接和轴颈相接触的零件，常在轴瓦内表面 上贴附一层轴承衬。在轴瓦内壁不承担载荷的表面上开设油 沟，润滑油通过油孔和油沟流进轴承间隙。
R(球)
3.调心式滑动轴承
特点：轴瓦外表面做成球面形状，与轴承盖及轴承座的 球状内表面相配合，轴瓦可以自动调位以适应轴颈在轴弯 曲时所产生的偏斜。
X 0:
pdydz ( p p dx )dydz dxdz ( dy )dxdz 0
x
y
p
x y
由于：
u y
p x
2u y 2
二次积分
u
1
2
p x
y
2
C1y
C2
代入边界条件：y=0，u=v；y=h，u=0
流速方程：u v (h y ) 1 p (y h)y
h
2 x
pmax
盖
杯体 接头 油芯
20°
§5 非液体摩擦滑动轴承的计算
一、混合摩擦滑动轴承失效形式 胶合、磨损等 设计准则：至少保持在边界润滑状态， 即维持边界油膜不破裂。
计算方法：简化计算（条件性计算）
磨损
点蚀及金属剥落
二、向心轴承
1、限制轴承平均压强
p F p
机械设计习题集与作业题CH11_12_13
第十三章滚动轴承13-1（1）N316/P6 51316（2）51316 N316/P6（3）6306/P5 51316（4）6306/P5（5）3030613-2 （1）13-9 答：一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力，所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对，轴承的支撑反力作用点的跨距较小，派生轴向力相对；反装指轴承的外圈宽边相对，轴承支撑反力作用点的跨距较大，派生轴向力相背。
面对面安装即正装，背对背即反装。
13-13 答：常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等，寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的，L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答：N307/P4、6207、30207的内径为35mm，51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高，6207允许的极限转速最高，N307/P4承受径向能力最强，51301不能承受径向载荷。
13-6解：圆锥滚子轴承反装，查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ，e=0.37，Y=1.6。
（1）两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ，Fr2=1512.62N（2）两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧，2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ，N 473d2a2==F F（3）两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ，e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4，Y1=1.6； X2=1，Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P（4）验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
精编机械设计-滑动轴承习题与参考答案资料
习题与参考答案一、选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是。
A. 确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C. 计算轴承内部的摩擦阻力D. 控制轴承的压强P2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有。
3 巴氏合金是用来制造。
A. 单层金属轴瓦B. 双层或多层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦D. 非金属轴瓦4 在滑动轴承材料中，通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A. 铸铁B. 巴氏合金C. 铸造锡磷青铜D. 铸造黄铜5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。
A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv ≤是为了防止轴承 。
A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 。
A. 减少轴承的宽径比d l /B. 增加供油量C. 减少相对间隙ψD. 增大偏心率χ 8 在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A. 重载 B. 高速C. 工作温度高D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 。
A. 随之升高B. 保持不变C. 随之降低D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。
A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动D. 润滑油温度不超过50℃11 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 的比值。
A. 质量B. 密度C. 比重D. 流速 12 润滑油的 ，又称绝对粘度。
A. 运动粘度B. 动力粘度C. 恩格尔粘度D. 基本粘度 13 下列各种机械设备中， 只宜采用滑动轴承。
机械设计 天津科技大学 CH12滑动轴承
第十二章滑动轴承§12-1 概述§12-2 滑动轴承的典型结构§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料§12-4 滑动轴承轴瓦结构§12-5 滑动轴承润滑剂的选择§12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算§12-8 其它形式滑动轴承简介滑动轴承概述11．能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。
2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。
3．具有一定的支承精度，保证被支承零件回转稳定。
根据摩擦的性质分为：滑动轴承和滚动轴承。
一、轴承应满足的基本要求：二、轴承的分类根据承载的方向分为：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。
(或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。
根据润滑状态分为：不完全液体润滑滑动轴承。
完全液体润滑滑动轴承，包括：液体动压轴承、液体静压轴承。
P271滑动轴承概述2四、滑动轴承设计内容三、滑动轴承的应用１．工作转速很高，如汽轮发电机。
2．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。
3．特重型的载荷，如水轮发电机。
4．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。
5．径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。
⏹轴承和轴瓦的结构和材料选择；⏹润滑剂及其供应量的确定；⏹轴承的结构参数设计；⏹轴承工作能力及热平衡计算。
径向滑动轴承的典型结构1一、径向滑动轴承的结构１．整体式径向滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
轴承座整体轴套螺纹孔油杯孔因磨损而造成的间隙无法调整。
只能沿轴向装入或拆出。
P271-272径向滑动轴承的典型结构2２．对开式径向滑动轴承特点：结构复杂、可以调整因磨损而造成的间隙、安装方便。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
对开式轴承(整体轴套)螺栓轴承盖轴承座油杯座孔螺母套管上轴瓦下轴瓦对开式轴承(剖分轴套)径向滑动轴承的典型结构3滑动轴承的典型结构二、止推滑动轴承的结构(P282)F aF aF aF a常用的轴颈结构形式有：◆空心式：压力分布均匀，润滑条件较好。
上海大学机械设计课件-第十二章滑动轴承
2.验算pv值,限制温升 pv [ pv] MPa m / s
3.验算滑动速度 限制温升及加剧磨损
v dn
60 1000
[v]
m/s
4.选取滑动轴承的配合 ：H9/d9、H8/f7、H7/f6
17
§12-6 不完全液体润滑滑动轴承的条件性计算
二.推力滑动轴承的计算
1.验算平均压强:
p
k
4
F (d 2
2.两摩擦表面有一定相对滑动速度；
3.两表面形成收敛的油楔；
4.充足的供油。
楔效应
23
二、径向滑动轴承形成流体动力润 滑的过程
Ff
a)静止
b)启动
c)稳定运转
24
三、径向滑动轴承的几何关系和承载量系数 1、径向滑动轴承的主要几何参数
.直径间隙 D d
.半径间隙 R r
.相对间隙 .偏心距 .偏心率 .最小油膜厚度
斜剖分式滑动轴承
3
§12-2 径向滑动轴承的结构
调心滑动轴承
可调间隙的滑动轴承
4
§12-2径向滑动轴承结构
多油楔轴承
5
§12-2径向滑动轴承结构
多油楔轴承
可倾瓦式多油楔轴承
6
推力滑动轴承结构
V
动压推力滑动轴承
7
推力滑动轴承结构
轴承表面由多组斜面——平面组成，当 轴低速旋转时依靠平面接触承载，当以工 作速度旋转时依靠斜面形成液体动压润滑。
1.轴承合金（巴氏合金）：仅用于轴承衬 2.青铜：广泛应有 3.铝基合金 4.铸铁：经济、耐磨 5.粉末冶金：含有轴承 6.非金属材料
10
§12-4 轴瓦结构
轴瓦结构
• 整体式轴瓦和剖分式轴 • 轴瓦由1~3层制成
机械设计(第八版)课后答案 濮良贵 纪名刚第12章滑动轴承
112.1.2 摩擦与润滑种类与特点. （1）干摩擦--表面间无任何润滑剂(或保护膜)的纯金属接触时的摩擦.*（2）①边界摩擦(⑤边界润滑) ②作图 ---③两表面上的极薄的吸附油膜之间的摩擦** （3）①流体摩擦(④流体润滑) ③作图 ②--摩擦发生在润滑内部***（4）混合磨擦----处于 (1)、(2)、(3) 、三者的混合状态. 常见：（3）、（4）*接触峰点之间发生粘接、挤压、剪切、塑性流动 摩擦磨损最严重，f =0.15~0.5**④能降低摩擦阻力，减轻磨损，但膜厚小于粗糙度，强度不高，磨损不可避免。
***摩擦阻力最小，磨损最轻（几乎不发生摩损）212.1.3 磨损（滑动轴承主要失效形式）--摩擦表面的物质不断损失的现象（1）磨损类型：磨粒磨损、疲劳剥落（点蚀）、粘着磨损（胶合）、腐蚀磨损（2）磨损过程（3）不同因素对磨损的影响.1）材料、2）载荷、3）润滑、4）工作温度312.2 径向滑动轴承的结构及组成 (1)轴承座整体式（图11-1） 结构简单剖分式（图11-2） 间隙可调、装拆方便 调心式（图17-3） 顺应轴挠度 （2）轴套与轴瓦（实物）作用： 便于更换节约贵重金属结构： 整体式----轴套实物剖分式---轴瓦(3) 瓦上开油孔、油沟.输送、分布、存储润滑液最简结构：(4) 轴承衬----在钢质轴瓦上贴附一层减摩材料.节约贵重金属结构上需要*衬一定有瓦,瓦不一定有衬.412.4 润滑剂.P279（1）流体润滑剂—油、水润滑油（机油）主要指标：粘度、油性（边界膜性能）（2）润滑脂（黄油）主要指标：锥入度（稠度）、滴点（最高使用温度）（3）固体、气体润滑剂（特殊或专门用途）612.5径向滑动轴承(混合润滑)的条件性计算（1）计算项目(准则)① p= F/dB≤[p] 防止过度磨损② pv≤[pv] 限制轴承温升③ v≤[v] 控制磨损速度(2)设计步骤①选择结构类型②确定宽径比B/d, 一般B/d=0.5～1.5,多数取B/d=1.③按计算准则计算，查表11-2选取材料.④选定配合及表面粗糙度⑤选择润滑剂、润滑方式712.6 液体动压润滑的基本原理。
滑动轴承教材教案
第12章滑动轴承轴承是机器仪器和器械中的重要支承零件，其主要作用是支承转动（或摆动）的运动部件(转轴，心轴等)，保证轴和轴上传动件的回转精度，减少摩擦和磨损，并承受载荷。
轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
仅在滑动摩擦下运转的轴承称为滑动轴承。
滚动轴承的摩擦阻力较小，机械效率较高，润滑和维护方便，并且已经标准化，在机械中应用广泛，但它的径向尺寸、振动和噪声较大。
滑动轴承除了在简单和成本要求低的场合使用外，主要用于滚动轴承难以满足支承要求的场合——高速度、高精度、大冲击、长寿命，例如发电机组、内燃机组、陀螺仪、高速高精度机床和航空航天设备等。
如图12-1所示。
图12-1 广东玉柴发动机组本章知识要点(1)了解滑动轴承的润滑与摩擦状态。
(2)熟悉滑动轴承的主要结构型式、轴瓦及轴承材料。
(3)了解润滑剂和润滑装置。
兴趣实践拆装整体式、剖分式滑动轴承，掌握其结构上的异同和特殊性，注意滑动轴承的运动及润滑情况。
探索思考针对不同的工作情况，怎样选择合适类型的滑动轴承？预习准备请预先复习以前学过的滚动轴承的相关知识，了解滚动轴承与滑动轴承在结构和使用场合的异同点。
12.1认识滑动轴承在工业生产中，虽然滚动轴承被广泛采用，但在许多的情况下必须采用滑动轴承。
这是因为滑动轴承具有滚动轴承所不能代替的特点。
其具体优点有：滑动轴承具有工作平稳、可靠，结构简单、尺寸小、精度高，振动小、噪声比滚动轴承低，可以承受重载等优点，在保证液体润滑而非干摩擦的条件下，可以长期在设计转速下运行，所以滑动轴承在工程机械上得到了广泛的应用。
12.1.1 滑动轴承的分类滑动轴承的分类方法很多，但依据其载荷和结构形式分类的方式较为多用。
按所承受载荷的方向可以分为：承受径向载荷的径向滑动轴承（图12-2），承受轴向载荷的止推轴承（图12-3）和承受径向、轴向联合载荷的径向止推滑动轴承。
图12-2 径向滑动轴承图12-3 止推轴承按滑动轴承是否可以剖分又可以分为整体式（图12-4（a））和剖分式（图12-4（b））。
精密机械设计第12章轴承
3.主要类型、特点
• 常用滚动轴承 1 调心球轴承 3 圆锥滚子轴承 5 推力球轴承 7 角接触轴承 N 圆柱滚子轴承
2 调心滚子轴承 4 双列深沟球轴承 6 深沟球轴承 8 推力圆柱滚子轴承 NA 滚针轴承
精密机械设计第12章轴承
二. 滚动轴承类型的选择原则
• 根据载荷大小、性质、轴承的转速、调心性能、安装 和拆卸、价格等确定轴承类型
直径系列代号：右起第三位数字 宽度系列代号：右起第四位数
• 指结构相同、内径相同的轴承 使用不同直径的滚动体，在外
字，常与直径系列代号同时 使用
径和宽度方面的变化系列
• 表示同一内径和外径的轴承
• 0,1—特轻 2—轻
可以有不同的宽度
• 3—中 4—重
• 多数正常系列可不标
6410 6310 6210 6110
例：某轴选用30311轴承，已知Fr1=4000 N，Fr2=5000 N， FA=2000 N，n=1500 r/min ，中等冲击，温度100C以下，寿命 Lh=5000h，验算是否适用？
解： e=0.35 Y=1.7 C=152kN FS1=Fr1/2Y=1176 N FS2=Fr2/2Y=1470 N
规定轴承在基本额定寿命L 为106 转时,所能承受的最大载荷; 即:在C 的作用下，运转106 转时，有10％的轴承出现点蚀， 90％的轴承完好;
额定动载荷越大
轴承的承载能力越大
④当量动载荷 P
轴承同时承受径向载荷Fr 和轴向载荷 Fa,为了与C在相同的条件 下进行比较，引入当量动载荷的概念 当量动载荷：一假想载荷，与C 同类型，它对轴承的作用与实际 载荷的作用等效。用 P 表示
精密机械设计第12章轴承
接触式密封
机械设计中的滑动轴承设计部分完整全解
三、滑动轴承特点 滑动轴承特点 工作平稳，可靠，无噪音，如能保证液体摩擦可大大减少摩 工作平稳，可靠，无噪音， 擦损失和表面磨损，有一定的吸振能力，但起动摩擦阻力大。 擦损失和表面磨损，有一定的吸振能力，但起动摩擦阻力大。 四、轴承设计应解决的问题 决定轴承的结构和型式； 决定轴承的结构和型式； 选择轴瓦和轴承衬的结构和材料； 选择轴瓦和轴承衬的结构和材料； 轴承强度和刚度的计算； 轴承强度和刚度的计算； 润滑剂和润滑方式的选择； 润滑剂和润滑方式的选择； 保证润滑而考虑的温度、压力分布、轴承间隙； 保证润滑而考虑的温度、压力分布、轴承间隙； 轴承的热平衡计算。 轴承的热平衡计算。
2、刮伤 、 进入轴承间隙中的硬颗粒或轴颈表面粗糙的轮廓峰顶， 进入轴承间隙中的硬颗粒或轴颈表面粗糙的轮廓峰顶，在 轴承上划出线状伤痕，导致轴承因刮伤失效。 轴承上划出线状伤痕，导致轴承因刮伤失效。 3、咬粘（胶合） 、咬粘（胶合） 当轴承温升过高，载荷过大，油膜破裂时， 当轴承温升过高，载荷过大，油膜破裂时，或在润滑油 供应不足条件下， 供应不足条件下，轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘 附和迁移，从而造成轴承损坏。 附和迁移，从而造成轴承损坏。咬粘有时甚至可能导致相 对运动终止。 对运动终止。
二、轴承材料
P↑、n↑、间隙小、表面 、 、间隙小、 硬度低、 尘土、 硬度低、塑性好和 、金属磨屑能 尘土 粗糙、 粗糙 ㈠、轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。 轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料 、 ㈠、轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。 润滑不良等容易发 弹性系数低的材料 嵌入轴瓦材料中而 生粘着 具有良好的顺应性 不外露的性能 轴承材料性能应满足以下主要要求： 轴承材料性能应满足以下主要要求： 1、良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性 、良好的减摩性，
机械设计第十二章滑动轴承
• 校核 p; • 校核 pv; • 校核 v; • 确定配合： H9/d9、H8/f7、H7/f6
机械设计
第十二章 滑动轴承
47
滑动轴承的常用配合及其应用
机械设计
第十二章 滑动轴承
48
12.5 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
1. 流体动力润滑
1) 概念
两个作相对运动物体的摩擦表面，用借助 于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面 完全隔开，由液体膜产生的压力来平衡外载荷， 称为流体动力润滑。
hmin[h], [h]=(2~3)(Rz1+Rz2)
机械设计
第十二章 滑动轴承
69
4. 承载能力
F 2B 2
Cp
v, ，B， F
Cp —— 承载量系数 Cp (, B/d) 见表 12-6
机械设计
第十二章 滑动轴承
70
5. 参数的选择
1) 宽径比 B/d
B/d , F ; B/d =0.3~1.5
形成液体润滑。一般值主要根据载荷和速度 选取。速度越高， 值应越大；载荷越大， 值应越小。
n 60
4
31
9
10 9
机械设计
第十二章 滑动轴承
72
3) 动力粘度 F
n 60
1
3
7
Pas
10 6
运动粘度:
v
机械设计
第十二章 滑动轴承
73
滑动轴承常用润滑油牌号
机械设计
第十二章 滑动轴承
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液体动力润滑径向滑动轴承设计计算总结
机械设计
第十二章 滑动轴承
49
机械设计
第十二章 滑动轴承
滑动轴承(课件)《机械基础》
● 固体润滑剂：主要用作油、脂的添加剂，也可单独使用，如C, MoS2, PTFE(聚四氟乙烯)等
● 气体润滑剂：主要是空气，只适用于轻载、高速轴承
滑动轴承的润滑
2.润滑方式
1）油 润 滑
● 间歇式供油，k≤2时
机
械
● 连续式供油
基 础
p k＞2~16：针阀滴油杯
芯捻或线纱油杯
滑动轴承的润滑
p k＞16~32：飞溅润滑 p k＞32：压力润滑
1）整体式滑动轴承
● 结构：轴承座、轴套、轴承座设有安装润滑油杯的螺纹孔
机
轴套上开有油孔，内表面开有油槽
械
基
● 特点：结构简单，成本低但装拆不便，无法调整
础
● 应用：低速、轻载或间歇性工作的机器
油孔 轴承座 轴套 螺纹孔
滑动轴承的结构
2）剖分式滑动轴承
● 结构：轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦、螺柱
● 特点：剖分面作成阶梯状，且垂直载荷方向
基
础
为防止润滑油由其端部泄露，油沟不应开通，其长度通常为轴瓦长度的80%。
单轴向油室
双轴向油室
轴瓦结构和滑动轴承材料
3.轴承材料
为改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内表面浇注一层或两层减磨材料， 称为轴承衬。轴瓦或轴衬的材料统称为轴承材料。
机 械
对轴承材料的基本要求:
基
础
1、良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；
机
正剖、斜剖，装拆方便，常在轴瓦表面粘附轴承衬
械
磨损后可调整间隙，结构复杂
基
础
● 应用：常用
轴承座 轴承盖 双头螺柱 油孔 剖分式轴瓦 油槽
轴衬
剖分（对开）式轴瓦 （单层、双层、多层）
《机械设计基础》第十二章-滑动轴承解析
1、含油轴承 用粉末冶金法制得，具有多孔性组织，空隙内可贮存润滑 油，加一次油可使用较长时间，用于加油不方便的场合
2、灰铸铁、耐磨铸铁 低速轻载场合 3、橡胶轴承 具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳 4、塑料轴承 摩擦系数低，可塑性、跑合性能良好，耐磨，耐蚀
导热性差，膨胀系数大，容易变形，一般作轴承衬使用
上轴瓦为非承载区。
F
润滑油应由非承载区引入，所以在顶部
开进油孔。
在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵向、 斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均匀分布 在整个轴颈上。
油沟的形式
B
一般油沟离轴瓦端面保持一定距离，以防止漏油。
当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承中分面常为水平方向。 当载荷方向有较大偏斜时，则轴承中分面斜着布置（通常倾斜45º）。
跑合，常用于高速、重载的轴承。
价格较贵，机械强 度较差，只能作为轴承 衬材料浇铸在钢、铸铁 或青铜轴瓦上。青铜的 导热性良好。
这种合金在110 ℃左右开始软化，为了安全，在设计、运行中常 将温度控制在70℃～80℃。
2、铅锑轴承合金
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。一般用于中速、中载的轴承。
§12-1 滑动轴承的特点、应用
一、滑动轴承的特点
优点：1）普通滑动轴承结构简单，制造、拆装方便； 2）具有良好的耐冲击性和吸振性； 3）运转平稳，旋转精度高； 4）高速时比滚动轴承的寿命长； 5）可做成剖分式。
缺点：1）维护复杂； 2）润滑条件高； 3）边界润滑时轴承的摩擦损耗较大。
二、滑动轴承的应用
根据上述计算，可知选用铸锡锌铅青铜（ZQSn6-3-3）作为轴瓦材 料是足够的，其[p]＝8N/mm2，[pv]＝10N·m/(mm2·s)。
江苏大学机械原理及设计第十二章滑动轴承
★Cp求取 ①计算机数值分析（数值积分）
②实验（表12～8）
B－－轴承宽度 m F－－外载
N
V－－圆周速度 m/s η－－动力粘度 Ns/m2
机械工程学院机械设计系
四．膜厚条件 h m irn1 h
h S R z 1 R z 2
式中：S —— 安全系数 通常 S≥2 Rz1、Rz2—— 轴颈、轴瓦的粗糙度十点高度
f
机械工程学院机械设计系
问题：如何理解
●若ti＞35～40℃，易于建立热平衡 ●若ti＜35～40℃，不易于建立热平衡
六．参数选择
1．宽径比 B/d
B/d 小→结构紧凑 B/d 过小→端泄严重
→承载能力低 B/d 大→①承载能力大
②端泄少 →易发热
一般 B/d =0.3~1.5 推荐 B/d =1
二．几何参数
直径间隙 Dd
半径间隙 Rr 2 相对间隙
dr
偏心率 e 0
最小油膜厚度hmin e 1 r1
机械工程学院机械设计系
任一油膜厚度
h r 1 cos
压力最大处油膜厚度
承载量系数
C
p
或
n
p
机械工程学院机械设计系
三．承载量系数Cp 用极坐标来积分
p 6 V h h 0
x
h3
h r 1 cos
h 0 r 1 cos 0
dx rd
机械工程学院机械设计系
★Pφ为对应任意φ角任意位置的压力（从φ1到φ进
§12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
一．建立液体动力润滑的过程（分三个阶段）
机械设计-滑动轴承习题与参考答案
习题与参考答案一、选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是 。
A. 确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C. 计算轴承内部的摩擦阻力D. 控制轴承的压强P2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 。
3 巴氏合金是用来制造 。
A. 单层金属轴瓦B. 双层或多层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中， 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。
A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承 。
A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 。
A. 减少轴承的宽径比d l /B. 增加供油量C. 减少相对间隙ψD. 增大偏心率χ 8 在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A. 重载 B. 高速C. 工作温度高D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 。
A. 随之升高B. 保持不变C. 随之降低D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。
A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动D. 润滑油温度不超过50℃11 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 的比值。
A. 质量B. 密度C. 比重D. 流速 12 润滑油的 ，又称绝对粘度。
A. 运动粘度B. 动力粘度C. 恩格尔粘度D. 基本粘度 13 下列各种机械设备中， 只宜采用滑动轴承。
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§12-1 滑动轴承概述 §12-2 滑动轴承的主要结构型式 §12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 §12-4 轴瓦结构 §12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 §12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 §12-8 其它形式滑动轴承简介
轴系零部件
第十二章 滑动轴承
§12-1 滑动轴承概述 §12-2 滑动轴承的主要结构型式 §12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 §12-4 轴瓦结构 §12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 §12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 §12-8 其它形式滑动轴承简介
螺栓
螺母
套管 上轴瓦
轴承盖 下轴瓦
轴承座
对开式轴承(剖分轴套)
对开式轴承(整体轴套)
剖分式轴 承采用剖分式 轴瓦。为了使 轴承与轴瓦结 合牢固，可在 轴瓦基体内壁 制出沟槽，使 其与合金轴承 衬结合更牢。
? 剖分式轴瓦
止推滑动轴承
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。轴颈结构形式：
Fa
Fa
滑动轴承失效形式
? 磨损与胶合
? 疲劳裂纹与剥落
滑动轴承的主要失效形式为胶合和疲劳剥落，其他均可 预防。
此外，滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和 微动磨损等失效形式。
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
故障原因 比率／％ 故障原因 比率／％
不干净 38.3
腐蚀 5.6
润滑油不足 11.1
此外还应有足够的强度和 抗腐蚀能力、良好的导热性、 工艺性和经济性。
滑动轴承的失效形式及常用材料 3
第十二章 滑动轴承
§12-1 滑动轴承概述 §12-2 滑动轴承的主要结构型式 §12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 §12-4 轴瓦结构 §12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 §12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 §12-8 其它形式滑动轴承简介
向心轴承
推力轴承
滑动轴承与滚动轴承
工作时轴承和轴颈的支撑面间形成直接或间接滑动摩擦的 轴承，称为滑动轴承。
滚动轴承绝大多数都已标准化，故得到广泛的应用。
但是在以下场合，则主要使用滑动轴承：
１．工作转速很高，如汽轮发电机。 ２．要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。 ３．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。 ４．特重型的载荷，如水轮发电机。 ５．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。 ６．在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。 ７．径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。
制造精度低 5.5
安装误差 15.9 气蚀 2.8
对中不良 8.1
其它 6.7
超载 6.0
滑动轴承材料
◆ 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。 ◆ 摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表 面初始配合不良的能力。 ◆ 嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面 发生刮伤或磨粒磨损的性能。 ◆ 磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻 合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。
轴瓦的形式和结构
轴瓦可以由一种材料制成，也可以在高强度材料的 轴瓦基体上浇注一层或两层轴承合金作为 轴承衬，称为 双金属轴瓦或三金属轴瓦。
为了使轴承衬与轴瓦基体结合牢固，可在轴瓦基体 内表面或侧面制出沟槽。
单材料、整体式 厚壁铸造轴瓦
整体轴套
多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦
卷制轴套
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦
滑动轴承原理
：
轴承
轴承的作用是支承轴。轴在工作时可旋转，也可静止。
一、轴承应满足如下基本要求 1．能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。 2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。 3．具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。
二、轴承的分类 根据轴承中摩擦的性质，可分为 滑动轴承和滚动轴承。 根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心 推力轴承(或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。
厚壁轴瓦
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
薄壁轴瓦
按构造 分类
按尺寸 分类
按材料 分类
按加工 分类
整体式 需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 对开式 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。 薄壁 节省材料，刚度不足，对轴承座孔的加工精度要求高。 厚壁 有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度。 单材料 强度足够的材料可直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。 多材料 轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。 铸造 铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁型。 轧制 只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。
Fa
Fa
空心式
单环式
多环式
◆ 空心式：接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式好。 ◆ 单环式：利用轴颈的环形端面止推，用于低速轻载场合。 ◆ 多环式：可承受双向轴向载荷，但各环间载荷分布不均。
【补充】轴颈摩擦与轴端摩擦
实心式：
空心式：
第十二章 滑动轴承
§12-1 滑动轴承概述 §12-2 滑动轴承的主要结构型式 §12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 §12-4 轴瓦结构 §12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 §12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 §12-8 其它形式滑动轴承简介
油杯孔
整体轴套
特点：结构简单，成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从沿轴向装入或拆出。
整体式轴承采用整体 式轴瓦，整体式轴瓦又称 轴套，分为光滑轴套和带 纵向油槽轴套两种。
? 整体式轴瓦
对开式径向滑动轴承
径向滑动轴承的典型结构 2
特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。
油杯座孔
第十二章 滑动轴承
§12-1 滑动轴承概述 §12-2 滑动轴承的主要结构型式 §12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 §12-4 轴瓦结构 §12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 §12-7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 §12-8 其它形式滑动轴承简介
整体式径向滑动轴承
轴承座
螺纹孔
滑Байду номын сангаас轴承的类型
根据所承受载荷的方向、滑动轴承可分为径向轴承、推 力轴承两大类。
根据轴系和拆装的需要，滑动轴承可分为整体式和剖分 式两类。
根据润滑状态，滑动轴承可分为：不完全液体润滑滑 动轴承和完全液体润滑滑动轴承。
根据工作时相对运动表面间油膜形成原理的不同，液体 摩擦滑动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴 承，简称动压轴承和静压轴承。