第15章滑动轴承
第15章滑动轴承.知识讲解
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 润滑剂三、限制滑动速度v
v≤[v] (m/s) (15–4) 式中 [v]––––滑动速度的许用值，
由表15–1查取。
润滑油 润滑脂
固体润滑剂
1、润滑油的选择
选择时应考虑轴承压力、滑动速 度、摩擦表面状况、润滑方法等条件。
润滑油选择的一般原则为：
1）在压力大或冲击、变载等工作条件下， 应选用粘度高一些的油；
2）滑动速度高时，容易形成油膜，为了 减少摩擦功耗，减小温升，应选用粘度低 一些的油； 3）加工粗糙或未经磨合的表面，应选用 粘度高一些的油；
下轴瓦
对开式径向滑动轴承
特点
优点： 装拆方便，可以用减少剖分面处的垫
片厚度来调整轴承间隙。
缺点： 结构复杂，制造费用较高。
应用： 应用广泛。
三、调心式径向滑动轴承
轴承盖 轴瓦
轴承座 B
调心式径向滑动轴承
四、调隙式径向滑动轴承
应用： 常用于一般用途的机床主轴上。
第三节 轴瓦的材料和结构
一、失效形式及轴瓦材料 1、轴瓦的主要失效形式: 磨损 胶合
润滑脂只能间歇供应。 滑动轴承的润滑方法可根据系数k选定
k pv3
式中 p–––平均压强(MPa)，p=F/Bd； F–––轴承所受的径向载荷 （ v–N）–； –轴颈的圆周速度（m/s）。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第15章~附录)【圣才出品】
杨可桢《机械设计基础》（第6版）笔记和课后习题（含考研真题）详解第15章滑动轴承15.1复习笔记一、摩擦状态1．干摩擦（1）定义当两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜时，即出现固体表面间直接接触的摩擦，工程上称为干摩擦。
（2）特点①有大量的摩擦功损耗和严重的磨损；②在滑动轴承中表现为强烈的升温，使轴与轴瓦产生胶合。
注：在滑动轴承中不允许出现干摩擦。
2．边界摩擦（1）定义金属表面上的边界油膜不足以将两金属表面分割开，所以相互运动时，两金属表面微观的高峰部分仍将互相搓削，这种状态称为边界摩擦。
（2）特点金属表层覆盖一层边界油膜后，虽不能绝对消除表面的磨损，却可以起减轻磨损的作用。
（3）摩擦系数摩擦系数。
3．液体摩擦（液体润滑）（1）定义若两摩擦表面间有充足的润滑油，而且能满足一定的条件，则在两摩擦面间可形成厚度达几十微米的压力油膜。
它能将相对运动着的两金属表面分隔开，此时，只有液体之间的摩擦，称为液体摩擦，又称液体润滑。
（2）特点f ，显著地减少了两摩擦表面被油隔开而不直接接触，摩擦系数很小(0.001~0.01)摩擦和磨损。
4．混合摩擦（非液体摩擦）在一般机器中，摩擦表面多处于边界摩擦和液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦。
二、滑动轴承的结构形式1．向心滑动轴承（径向滑动轴承）（1）向心滑动轴承主要承受径向载荷。
（2）轴瓦是滑动轴承的重要零件，其顶部有进油孔，内表面有油沟。
（3）轴瓦宽度与轴颈直径之比B/d称为宽径比，其大小：①对于液体摩擦的滑动轴承，常取B/d＝0.5～1；②对于非液体摩擦的滑动轴承，常取B/d=0.8～1.5。
2．推力滑动轴承（1）轴所受的轴向力F应采用推力轴承来承受。
（2）常见的有固定式推力轴承和可倾式推力轴承。
三、轴瓦及轴承衬材料轴瓦材料应具备的性能有：（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）有足够的机械强度和可塑性。
1．轴承合金轴承合金（又称白合金、巴氏合金）有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。
精品课件-滑动轴承
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）
◆ 选择原则： （1）压力大、温度高、载荷冲击变动大——粘度大的润滑油
（2）滑动速度大 ——粘度较低的润滑油 （3）散热差，工作温度高——粘度较高的润滑油 （4）粗糙或未经跑合的表面——粘度较高的润滑油 2、润滑脂
(7)良好的工艺性和导热性，并应具有抗腐蚀性能。
常 金属材料
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。
用 轴
多孔质金属材料
多孔铁、多孔质青铜。
承 材
非金 属材料
酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
料
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。
及轴颈直径
，用下式验算：
B-轴承宽度，mm。根据宽径比B/d确定，推荐B/d=0.5~1.5 [p]-轴瓦材料的许用压强，MPa，其值见表15-1和15-2
2.验算轴承的pv值 pv值越高，轴承温升越高，越容易引起边界油膜的破裂，
按下式验算：
式中 n---轴的转速，r/min [pv]—轴瓦材料的许用值，其值见表15-1和表15-2.
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。
类型 特点 应用
轴承合金
锡基轴承合金 铅基轴承合金
嵌入性和摩擦顺应性 最好 ，易于轴颈磨合， 但强度低，价格较贵。
重载、中高速场合。
类型 特点 应用
铜合金
锡青铜 铅青铜 铝青铜
《机械设计基础》第15章 滑动轴承
τ
P＋dp τ＋dτ
雷诺耳实验（1883年）——层流与湍流的现象
雷诺方程：
h0 - h dp = 6ηv dx h3
其中：p——油膜压力 η——润滑油粘度 V——速度 h——间隙厚度（油膜厚度） h0——油膜压力为极限值时的间隙厚度
分析雷诺方程：
（1）当相对运动的两表面 形成收敛油楔时。即能保 证移动件带着油从大口走 u 向小口。 o
形成动压润滑的条件： （1）相对运动的两表面形成收敛油楔时。 （2）两表面必须有一定的相对速度。
（3）润滑油必须有一定的粘度，并供油充分。
（4）油膜的最小厚度应大于两表面不平度之和。
例：试判断下列图形能否建立动压润滑油膜？
v v v v
向心滑动轴承形成动压油膜的过程：
F F FF F
o
o1 o1 o o1 1 o1
润滑脂 （黄油） 固体润滑剂
钙基、钠基、铅基、锂基等。
石墨、二流化钼、聚氟乙烯树脂等 （用于高温下的轴承）。
空气、氢气等（只用于高速、高 温以及原子能工业等特殊场合）
气体润滑剂
●润滑剂的主要指标：
（1） 粘度——是润滑油最重要的物理性能指标，是选择润滑 油的主要依据，它标志着流体流动时内摩擦阻 力的大小。粘度越大，内摩擦阻力越大，即流 动性越差。 （2）凝点——是润滑油冷却到不能流动时的温度。凝点越低越好。 （3） 闪点——是润滑油在靠近试验火焰发生闪燃时的温度。 闪点是鉴定润滑油耐火性能的指标。在工作温度 较高和易燃环境中，应选用闪点高于工作温度 20°~30°C的润滑油。 （4） 油性——是指润滑油湿润或吸附在表面的能力。吸附能力 越强，油性越好。 （5） 滴点——是指润滑脂受热后开始滴落时的温度。润滑脂使 用工作温度应低于滴点20°~30°C，低于40°~ 60°更好。 （6）针入度（稠度）——是表征指润脂稀稠度的指标。针入度越 小，表示润滑脂越稠；反之，流动性越大。
第15章滑动轴承
pv与功耗成正比,它表征了轴承的发热因素, pv越大,温升越高,越容易引起油膜的破裂
二, 推力轴承
p
F ≤[p]
d1 d2
F
d2
d1
F
2 (d 2 d12 ) z
4 pvm=[pv]
z----轴环数, 考虑承载的不均匀性, [p],[pv]应降低20~40%
§15-6
动压润滑的基本原理
一,动压润滑的形成和原理和条件 两平形板之间不能形成压力油膜!
轴承座
联接螺栓 轴承 螺纹孔
轴承盖 整体式向心滑动轴承
剖分轴瓦
榫口
轴承座 剖分式向心滑动轴承
整体轴套
卷制轴套 薄壁轴瓦 厚壁轴瓦
轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油均匀分 布在整个轴径上.
F 进油孔 油沟
油沟形式
B
d
设计:潘存云
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直.载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式,既有利 于形成动压油膜,又起冷却作用.
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设计:潘存云
宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比.重要参数 液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5
二, 推力滑动轴承 作用:用来承受轴向载荷 结构特点: 在轴的端面,轴肩或安装圆盘做成止推面. 在止推环形面上,分布有若干有楔角的扇形块.其数量 一般为6~12. 用来承受停 固定式 ---倾角固定,顶部预留平台, 车后的载荷. 类型 可倾式 ---倾角随载荷,转速自行调整,性能好.
表15-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能 [p] [pv] HBS 最高工作 轴径硬度 材料及其代号 金属型 砂型 温度℃ Mpa Mpa.m/s
滑动轴承原理PPT课件
为了便于润滑油均匀分布在轴颈上，进油 口开有油沟。
载荷是垂直向下或略有偏斜时，轴承中分面 为水平面；
若载荷方向有较大偏差时，则轴承的中分面 也是斜面布置，使中分面垂直或接近垂直于载荷。
大型液体润滑的 滑动轴承中，一般采用 润滑油从两侧导入的结 构。
课件油环润滑课件156动压润滑基本原理一动压润滑的形成原理vf两摩擦表面平行不会产生压力油膜v两摩擦表面成楔形间隙产生了压力油膜间隙内的润滑油形成了拥挤进油口进油口出油口出油口二形成动压油膜的必要条件两摩擦表面必须形成楔形润滑油必须从大口进小口出必须具有足够的滑动速度必须充满足够粘度的润滑油pf
第十五章 滑动轴承
有相对运动的零件，工作时都会有摩擦和磨损。 摩擦是机械运动中的物理现象。
在一般机械中因各种形式的表面损坏而失效 的零件占全部零部件报废零部件的80%。
采用润滑是减少摩擦磨损的有效手段。
二、摩擦状态
按表面润滑情况，摩擦可分为：干摩擦、 边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。
1、干摩擦
两摩擦表面间无润滑剂，两固体表面直接 接触的摩擦。这种摩擦功率损失大，磨损严重。使 得轴承工作时温升强烈，严重时导致轴瓦烧毁。
常用的固体润滑剂有：石墨、二硫化钼 和聚四氟乙烯，另外还有二硫化钨等。
二、润滑装置
润滑剂的供应方法可以分为分散润滑和集 中润滑。集中润滑是对所有润滑点采用统一的润滑 系统，通过油管分送润滑油，装置复杂，使用方便。
油润滑有间歇润滑与连续润滑；脂润滑通 常采用间歇供应。
各种润滑装置
针阀式油杯
1手柄 2.螺母 3.针杆 4.簧片 5.观察孔 6.滤网
润滑油的粘度随压力 的升高而增大，当压力不高时 （小于100个大气压），变化极 小。
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案15-18章答案
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案15-18章答案15-1答滑动轴承按摩擦状态分为两种：液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承。
液体摩擦滑动轴承：两摩擦表面完全被液体层隔开，摩擦性质取决于液体分子间的粘性阻力。
根据油膜形成机理的不同可分为液体动压轴承和液体静压轴承。
非液体摩擦滑动轴承：两摩擦表面处于边界摩擦或混合摩擦状态，两表面间有润滑油，但不足以将两表面完全隔离，其微观凸峰之间仍相互搓削而产生磨损。
15-2解（1）求滑动轴承上的径向载荷（2）求轴瓦宽度（3）查许用值查教材表15-1，锡青铜的，（4）验算压强（5）验算值15-3解（1）查许用值查教材表15-1，铸锡青铜ZCuSn10P1的，（2）由压强确定的径向载荷由得（3）由值确定的径向载荷得轴承的主要承载能力由值确定，其最大径向载荷为。
15-4解（1）求压强（5）求值查表15-1，可选用铸铝青铜ZCuAl10Fe3 ，15-5证明液体内部摩擦切应力、液体动力粘度、和速度梯度之间有如下关系：轴颈的线速度为，半径间隙为，则速度梯度为磨擦阻力摩擦阻力矩将、代入上式16-1解由手册查得6005 深沟球轴承，窄宽度，特轻系列，内径，普通精度等级（0级）。
主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷；可用于高速传动。
N209/P6 圆柱滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，6级精度。
只能承受径向载荷，适用于支承刚度大而轴承孔又能保证严格对中的场合，其径向尺寸轻紧凑。
7207CJ 角接触球轴承，窄宽度，轻系列，内径，接触角,钢板冲压保持架，普通精度等级。
既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷，适用于高速无冲击, 一般成对使用，对称布置。
30209/P5 圆锥滚子轴承，窄宽度，轻系列，内径，5级精度。
能同时承受径向载荷和轴向载荷。
适用于刚性大和轴承孔能严格对中之处，成对使用，对称布置。
16-2解室温下工作；载荷平稳，球轴承查教材附表1，（1）当量动载荷时在此载荷上，该轴承能达到或超过此寿命的概率是90%。
滑动轴承的概述和应用
脂润滑轴承润滑脂的选择
轴承工作温度θ/℃
＜60
60~130
线速度v/m·s-1
＜0.5
＞0.5
＜0.5
＞0.5
＞130 —
润滑脂品种 锥入度/(10 mm)-1
钙基润滑脂
羟基润滑 脂
锂基润滑脂 膨润土基脂
265~340 335~385
220~250
•固体润滑剂
滑动轴承常用的固体润滑剂有炭石墨、二硫化钼、聚四氟 乙烯等。
油膜厚度h —圆轴承，从OOj量起，任意θ角处油膜厚度 h≈R-r+ecosθ≈c+ecosθ≈c(1+εcosθ)
最小油膜厚度h2（θ＝180°）是
保证流体动力润滑的最重要的参 数。
h2=dψ(1-ε)/2
2.性能计算
即计算液体动力润滑径向圆轴承的承载能力、摩擦功耗、润
滑油流量。雷诺方程有三个未知量（h、η、p），还需要补
23.1 24.0～28.0
铜基轴承合金 150～700
耐磨铸铁
200～350
75～120 —
7600～9000 —
27～71 —
16～19 —
各种轴瓦材料的使用性能比较
金属材料
非金属材料
锡(铅)基 铜基轴 铜铅 铸 塑料 木材 橡胶 轴承合金 承合 合金 铁
金
承载能力 尚可
良
良 良 尚可 差 差
主轴油的选用
轴承间隙 /mm
主轴油牌号
0.002~0.006 0.006~0.010 0.010~0.030
L-FD 2
L-FD 3、5、 L-FD 7、10 7
0.030~0.060
L-FD 15、 22
滑动轴承原理ppt课件
精选ppt
2
滑动轴承
滚动轴承
精选ppt
3
§15—1 摩擦状态
一、摩擦磨损的基本知识：
有相对运动的零件，工作时都会有摩擦和磨损。 摩擦是机械运动中的物理现象。
在一般机械中因各种形式的表面损坏而失效的 零件占全部零部件报废零部件的80%。
采用润滑是减少摩擦磨损的有效手段。
二、摩擦状态
按表面润滑情况，摩擦可分为：干摩擦、边
• 主要是铜与锡、铅、锌和铝的合金，是运用最广 的轴承材料。
• 铜与锡的合金称为锡青铜，铅青铜和铝青铜属于 无锡青铜。
• 锡青铜用于高速与重载条件； • 中速和中等载荷用锡锌铅青铜； • 铝青铜用于重载和低速条件； • 铅青铜主要用于高速和重的冲击与பைடு நூலகம்载条件。
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三、具有特殊性能的轴承材料
粘附上去的薄层材料称为轴承衬。
下面介绍轴瓦和轴承衬常用的材料。
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浇注轴承合金的轴瓦
精选ppt
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一、 轴承合金（又称白合金、巴氏合金）
1、主要成分是：锡Sn，铅Pb，锑Sb，铜Cu的合金。
2、分锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。基体 内均匀悬浮锑锡及铜锡的硬晶粒。
3、锡锑轴承合金和铅锑轴承合金的优缺点：
多数滑动轴承都是这种摩擦状态。
精选ppt
6
3、液体摩擦
当两摩擦表面间有充足的润滑油，并满足一定 的条件时，两摩擦表面完全被润滑油分隔开，形成
厚度达几十微米的压力油膜。这时只有液体之间的 摩擦，这种摩擦称为液体摩擦。
由于两摩擦表面被油隔开 而不直接接触，摩擦系数极小 （f0.001～0.01） 。可以显 著的减少摩擦和磨损。
陈立德版机械设计基础第15章课后题答案
第15章轴承15.1滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？答：（1）深沟球轴承。
主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。
（2）圆锥子轴承。
内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。
（3）推力球轴承。
套圈可分离，承受单向轴向载荷。
极限转速低。
（4）角接触球轴承。
可用于承受径向和较大轴向载荷，:-大则可承受轴向力越大。
（5）圆柱滚子轴承。
有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。
由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。
（6）调心球轴承。
双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。
主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。
15.2绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ，30306、51306。
答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。
15.3滚动轴承的基本额定动载荷C与基本额定静载荷C o在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？答：（1 ）基本额定动载荷C与基本额定静载荷C o在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。
C是指轴承在L10 （单位为106r）时轴承能承受的最大载荷值；C o是指在静载荷下极低速运转的轴承。
（2）C下的失效形式为点蚀破坏；C。
下为永久塑性变形。
15.4何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用LeLeh表示。
当量动载荷是轴承在当量动载荷P作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。
其计算方式为P 二f p XF r YF a15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？答：对于一般转速的轴承（10Y/min<n<n Lim），如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
滑动轴承完整版设计手册
3. 多环式
多环式推力滑动轴承可
承受较大的轴向载荷，还可 承受双向轴向载荷。
4. 固定式推力轴承 楔形的倾斜角固定不变,在楔形顶部留有平台,用于承受 停车后的轴向载荷.
5.可倾式推力轴承 扇形块的倾斜角随载荷、转速的变化而自行调整。
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
一. 轴瓦的失效形式 1. 磨损 有磨粒磨损和研磨磨损两种形式，磨损使轴承间隙加大， 丧失精度，导致几何形状改变。
1. 按承受载荷的方向分 a) 径向轴承：只承受径向载荷。 b) 止推轴承：只承受轴向载荷。
2. 按轴承工作时的润滑状态分 a) 非液体摩擦滑动轴承 （边界摩擦、混合摩擦） b) 液体摩擦滑动轴承 （液体摩擦）
液体动压润滑轴承—动压轴承 液体静压润滑轴承—静压轴承
五. 滑动轴承的应用
滑动轴承除液体摩擦轴承外，一般摩擦损耗大。由于设计、 维护比较复杂，所以在很多场合被滚动轴承代替。但在某些工 作条件下，滑动轴承具有显著的优越性，往往滚动轴承不能替 代。
二. 推力滑动轴承的结构
推力滑动轴承用于承受轴向载荷，与径向滑动轴承联合 使用可承受复合载荷。推力滑动轴承由轴承座和推力轴颈组 成。
1. 实心式
由于支承面上离中心越远处， 相对滑动速度越大，磨损越快。故 实心轴承承载面上压力分布不均， 靠近中心处的压力高。
一般推力轴承采用空心轴颈或 多环轴颈。
2. 单环式
第 15 章 滑 动 轴 承
滑动轴承概述 一. 轴承的功用
支承轴及轴上零件, 保持轴的旋转精度; 减少轴 与支承间的摩擦和磨损。
二. 轴承的类型
按轴承零件相对运动表面间的摩擦性质分: 1. 滑动轴承— 滑动摩擦（15章）
2. 滚动轴承—滚动摩擦（16章）
陈立德版机械设计基础第15章课后题答案
第15章 轴承15.1 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？ 答：（1）深沟球轴承。
主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。
（2）圆锥子轴承。
内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。
（3）推力球轴承。
套圈可分离，承受单向轴向载荷。
极限转速低。
（4）角接触球轴承。
可用于承受径向和较大轴向载荷，α大则可承受轴向力越大。
（5）圆柱滚子轴承。
有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。
由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。
（6）调心球轴承。
双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。
主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。
15.2 绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ ，30306、51306。
答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。
15.3滚动轴承的基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？答：（1）基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。
C 是指轴承在L 10（单位为106r ）时轴承能承受的最大载荷值；C ο是指在静载荷下极低速运转的轴承。
（2）C 下的失效形式为点蚀破坏；C ο下为永久塑性变形。
15.4 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用L 10、L 10h 表示。
当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。
其计算方式为()P r a P f XF YF =+15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？ 答：对于一般转速的轴承（10Y /min<n <n Lim ），如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
滑动轴承
斜开的向心滑动轴承
两侧供油的滑动轴承
两侧供油的滑动轴承
轴瓦的宽径比
轴瓦宽度与轴颈直径之比B/d称为宽径比， 它是向心滑动轴承中的重要参数之一。
对于液体摩擦的滑动轴承，常取 B/d=0.5~1 ； 对 于 非 液 体 摩 擦 的 滑 动 轴 承 ， 常取B/d=0.8~1.5，有时可以更大些。
§15—2 滑动轴承的结构型式
滑动轴承的分类：按照承受载荷的方向 主要分为 1、向心滑动轴承—又称径向滑动轴承，主 要承受径向载荷； 2、推力滑动轴承—承受轴向载荷。
一、向心滑动轴承
组成：图15—2所示是一种普通的剖分式轴承。它 是由轴承盖1、轴承座2、剖分轴瓦3和联接螺栓4等 组成。
轴承中直接支承轴颈的零件是轴瓦。为了安装时容 易对心，在轴承盖与轴承座的中分面上做出阶梯形的 榫口。轴承盖应当适度压紧轴瓦，使轴瓦不能在轴承 孔中转动。轴承盖上制有螺纹孔，以便安装油杯或油 管。
剖分式轴承
轴瓦
轴瓦是滑动轴承中的重要零件。如图15-3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。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。油沟的形式很多， 如图15—4所示。一般油沟与轴瓦端面保持一定距离， 以防止漏油。
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(经制粉、成型、烧结等工艺)做成的轴承，具有多 孔性组织，孔隙内可以
滑动轴承选型
180
用于汽轮机 、发电机等 高速高负荷轴承和各种 小型液体润滑轴承
L-TSA46
41 .4 50 .6
表15-2 常用常用润滑油的主要性质
)
选用原则：1)载荷大 、温度高的轴承， 宜选用粘度大的油；2)载荷小 、转速高的轴承， 宜选用粘度小的油；2. 润滑脂----润滑油与各种稠化剂 （钙 、钠 、铝 、锂等金属 皂） 混合稠化而成。优点： 密封简单 、不需要经 常添加 、不易流失； 对速度 和温度不敏感 ， 适用范围广
剖分轴瓦
螺纹孔
轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟 ， 以利于润滑油均匀分 布在整个轴径上。
整体轴套
卷制轴套
于形成动压油膜 ， 又起冷却作用。
液体润滑摩擦的滑动轴承 : B/d=0.5~ 1非液体润滑摩擦的滑动轴承 : B/d=0.8~ 1.5
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直 。载荷倾斜时结构如
液体润滑剂----润滑油分类 半固体润滑剂----润滑脂固体润滑剂
η----液体的动力粘度， 单位： N · s /m2 (Pa · 运动粘度： ν = η ρ
1. 润滑油在用的大部分润滑油为矿物油（石油）粘度----重要参 据。
润滑油的特性：1） 温度 t ↑→ η ↓ 2） 压力p ↑→ η ↑
粘--温图但p <10 Mpa时可忽略 。变化很小
0.080.070.060.05 0.040.030.020.01
。 30 40 50 60 70 80 90 ℃
η
缺点： 摩擦损耗较大 、机械效率低 ， 不适宜高速场合。目前使用最多的是钙基脂 ， 有耐水性 ， 常用于60 ℃以 下的各种机械设备的轴承。3. 固体润滑剂石墨 ---性能稳定 、 t >350 ℃才开始氧化 ， 可在水中工作聚氟乙烯树脂 -----摩擦系数低 ， 只有石墨的一半。二流化钼（MoS2）----- 系数低 ， 使用温度范围广 (-60 300 ℃) ， 但遇水性能下降。
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轴承衬
一、轴承合金（白合金、巴氏合金）
1）锡锑轴承合金
优点： f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、容易 跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、重载的轴承。
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
缺点：价格贵、机械强度较差； 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴 瓦上。 工作温度：t<120℃
为1N 时，该液体的粘度为 1个国际单位制的动力粘度， 以Pa·s(帕·秒 ) 表示， 1Pa·s=1N·s/m2 。动力粘
度又称绝对粘度。
运动粘度ν，它等于动力粘度与液体密度ρ的比值，即在 国际单位制中，ν的单位是m2/s。
§15-4 润滑剂和润滑装置
一般润滑油的牌号就是该油在 40℃时的运动粘度 ( 单位 为cSt (厘斯)或mm2/s) 的平均值，见表15－2。
F F
绕此边线 自行倾斜
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
轴瓦材料的要求： 1）摩擦系数小； 2）导热性好，热膨胀系数小； 3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强； 4）有足够的机械强度和塑性。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不 同的金属组合在一起，性能上取长补短。
能同时满足这些要求的材料是难找的，但应 根据具体情况主要的使用要求。
滑动轴承
应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大 型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械 常采用滑动轴承。 只要有相对转动的地方，几乎都要用到轴承！！
1. 干摩擦 固体表面直接接触，因而 →功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁 不允许出现干摩擦！ 2. 边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μm的薄油 膜，不足以将两金属表面分开，其表 面微观高峰部分仍将相互搓削。 比干摩擦的磨损轻，f ≈ 0.1 ~ 0.3 3. 液体摩擦 有一层压力油膜将两金属表面隔开， 彼此不直接接触。 摩擦和磨损极轻，f ≈ 0.001 ~ 0.01
F 进油孔 油沟
§15-2 滑动轴承的结构型式
二、 推力滑动轴承 作用：用来承受轴向载荷
结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在 止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般 为6~12。 固定式 ---倾角固定，顶部预留平台， 类型 可倾式 ---倾角随载荷、转速自行调整，性能好。 巴氏合金
§15-2 滑动轴承的结构型式
一、 向心滑动轴承 组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。
轴承座 轴承 榫口 整体式向心滑动轴承 轴瓦 轴承盖 螺纹孔
联接螺栓
关键 部件
轴承座
剖分式向心滑动轴承
§15-2 滑动轴承的结构型式
整体轴套
卷制轴套
薄壁轴瓦
厚壁轴瓦
轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润 滑油均匀分布在整个轴径上。
选择原则：主要考虑润滑油的粘度。
转速高、压力小时，油的粘度应低一些；反之，粘度应高 一些。
高温时，粘度应高一些；低温时，粘度可低一些。
2. 润滑脂
润滑脂是由润滑油和各种稠化剂(如钙、钠、铝、锂等金 属皂)混合稠化而成。 特点： 无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 适用场合：难以经常供油，或低速重载以及往复摆动的 轴承。
§15-1
摩擦状态
v
v
v
§15-1
边界摩擦 f 混合摩擦 液体摩擦
摩擦状态
在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。
o
摩擦特性曲线
ηn/p
称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。
η-动力粘度，p-压强 ，n-每秒转数
§15-2 滑动轴承的结构型式
向心滑动轴承 滑动轴承的类型 主要承受径向载荷 推力滑动轴承 主要承受轴向载荷
§15-4 润滑剂和润滑装置
针入度（锥入度）：表示润滑脂性能的重要参数。 在 25℃时，总荷重为150±0.25g的标准锥在5s内垂直穿入 润滑脂试样的深度叫润滑脂锥入度，以1/10mm表示。锥 入度是表示润滑脂软硬的项目。锥入度越大，稠度越大，
§15-4 润滑剂和润滑装置
一、润滑剂
轴承润滑的目的：降低摩擦功耗，减少磨损，同时还起 到冷却、吸振、防锈等作用。
润滑剂分为：
1)液体润滑剂——润滑油；
2)半固体润滑剂——润滑脂； 3)固体润滑剂等。 1．润滑油
特点：有良好的流动性。
适用场合：混合润滑轴承和液体润滑轴承。
பைடு நூலகம்
§15-4 润滑剂和润滑装置
润滑油最重要的物理性能是粘度，它也是选择润滑油的 主要依据。润滑油的粘度是指润滑油抵抗变形的能力， 它标志着液体内部产生相对运动时内摩擦阻力的大小。 润滑油的粘度有动力粘度η和运动粘度ν。 动力粘度η为：长、宽、高各为 1m 的液体，如果使上
下平面间以u=1m/s的相对速度运动，所需施加的力F
第15章 滑 动 轴 承
§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 §15-5 非液体摩擦滑动轴承的计算 §15-6 动压润滑的基本原理 §15-7 液体动压多油楔轴承简介 §15-8 静压轴承与空气轴承简介
概 述
轴承的功用： 1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度； 2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 分类： 滚动轴承 优点多，应用广 用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合。
（由于巴式合金熔点低）
滑动轴承的材料
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
滑动轴承的轴 瓦结构
1
2）青铜 优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导 热性都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。 缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必 须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇 注在钢或铸铁轴瓦上。 锡青铜 →中速重载 铅青铜 →中速中载 铝青铜 →低速重载
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
3）具有特殊性能的轴承材料
含油轴承： 用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组织， 可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。 铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。 橡胶轴承：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳， 可用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥 沙的场合。 塑料轴承：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、 耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此缺陷， 可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。