第15章滑动轴承
合集下载
十五章滑动轴承ppt课件
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
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--15 滑动轴承
螺纹孔。这种轴承结构简
单、成本低、但磨损后间
隙过大时无法调整，且轴
颈只能从端部装入。
用于低速、轻载及间歇工 作的轴承
整体式径向滑动轴承
2 、剖分式径向滑动轴承
由轴承盖1 、轴承座2、剖分 轴瓦3和联接螺栓4等组成。 根据所受载荷的方向，剖分 面应尽量取在垂直于载荷的 直径平面内，通常为180° 剖分。该滑动轴承在轴承盖 与轴承座的中分面上做出阶 梯形的榫口，以便对中。拆 装轴时，轴颈不需要轴向移 动，拆装方便。适当增减轴 瓦剖分面间的调整垫片，可 调节轴颈与轴承间的间隙。
第十五章 滑动轴承
轴承的功用：支承轴及轴上零件，保持轴 的旋转精度；减少转轴和支承之间的摩擦 和磨损。
滑动轴承的特点
优点：结构简单，制造、装拆方便；具有良好的耐
冲击性和吸振性能，运转平稳，旋转精度高；寿命 长，可做成剖分式。
缺点：维护复杂；对润滑条件要求高；边界润滑轴 承的摩擦损耗较大。
应用：1 高速、高精度、重载、结构上要求剖分的 场合。（航空发电机附件、仪表、雷达）
15.4 润滑剂和润滑装置
一、润滑剂
•作用：润滑剂可以降低摩擦功耗，减少磨 损，提高效率，延长机体寿命，同时还有冷 却、防腐、吸振、密封等作用。 •分类：气体、液体、半固体、固体。
1、 润滑油
润滑油分三类： a、有机油，通常是动、植物油（硬脂酸）； b、矿物油，主要是石油产品； c、化学合成油。
《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。
机械设计--15 滑动轴承
润滑油的主要理化性能指标
润滑油最重要的物理性能是粘度，也是选择润 滑油的主要依据。
粘度：表示流体抵抗变形的能力，它表征油 层间内摩擦阻力的大小。
根据牛顿的粘性流体摩擦定律，在流体中任意
点处的剪应力均与其剪切率（或速度梯度）成
正比:
du
dy
u 是油层中任一点的速度;
du dy
是该点的速度梯度；
15.4 润滑剂和润滑装置
一、润滑剂
•作用：润滑剂可以降低摩擦功耗，减少磨 损，提高效率，延长机体寿命，同时还有冷 却、防腐、吸振、密封等作用。 •分类：气体、液体、半固体、固体。
1、 润滑油
润滑油分三类： a、有机油，通常是动、植物油（硬脂酸）； b、矿物油，主要是石油产品； c、化学合成油。
是比例系数，即液体的动力粘度，简称粘
度。
动力粘度的单位是N•s/m²(即Pa•s) “帕秒”
粘度的三种表示方法
动力粘度 运动粘度 条件粘度*
动力粘度（绝对粘度）
定义：若相距1ｍ，面积各为1 平方米的两层 平行液体之间，产生1m/s的相对移动速度时， 所需施加的力为1N，则这种液体的动力粘度 为1Pa·s，即：
螺纹孔。这种轴承结构简
单、成本低、但磨损后间
隙过大时无法调整，且轴
颈只能从端部装入。
用于低速、轻载及间歇工 作的轴承
整体式径向滑动轴承
第15章——滑动轴承
第15章 滑动轴承
滑动轴承概述轴承的功用：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。滚动轴承 分类：滑动轴承优点多，应用广用于高速、高精度、重载、结构 上要求剖分等场合。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！！
目录§ 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 向心动压轴承的几何关系与承载量计算 § 15-8 液体动压多油楔轴承与静压轴承简介
§15-1 摩擦状态1. 干摩擦固体表面直接接触，因而v→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，v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 ~ 0.33. 液体摩擦 v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
§15-1 摩擦状态在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。边界摩擦 f混合摩擦液体摩擦o ηn/p摩擦特性曲线无量纲参数ηn/p被称为轴承特性数 f-摩擦系数，η-动力粘度，n-每秒转数，p-压强
目录§ 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 向心动压轴承的几何关系与承载量计算 § 15-8 液体动压多油楔轴承与静压轴承简介
第15章滑动轴承
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
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 滑动轴承 优点多,应用广
动压油膜----因运动而产生的压力油膜. v
设计:潘存云
v c
F F F F
设计:潘存云
v
b h2
F
v
设计:潘存云
a
h0
b
h1
a
c
形成动压油膜的必要条件: 1.两工件之间的间隙必须有楔形间隙; 2.两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体; 3.两工件表面必须有相对滑动速度.其运动方向必须 保证润滑油从大截面流进,从小截面出来. 向心轴承动压油膜的形成过程:
§15-5
非液体摩擦滑动轴承的计算
在油,脂中加入少量石墨或二硫化钼粉末,形成边 界油膜,填平粗糙表面而减少磨损.不能完全排除磨损.
一, 向心轴承
限制轴承压强p,以保证润滑油不被过大的压 力挤出,从而避免轴瓦产生过渡的磨损.
1. 轴承的压强p
F p= ≤[p] Bd
§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
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 滑动轴承 优点多,应用广
动压油膜----因运动而产生的压力油膜. v
设计:潘存云
v c
F F F F
设计:潘存云
v
b h2
F
v
设计:潘存云
a
h0
b
h1
a
c
形成动压油膜的必要条件: 1.两工件之间的间隙必须有楔形间隙; 2.两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体; 3.两工件表面必须有相对滑动速度.其运动方向必须 保证润滑油从大截面流进,从小截面出来. 向心轴承动压油膜的形成过程:
§15-5
非液体摩擦滑动轴承的计算
在油,脂中加入少量石墨或二硫化钼粉末,形成边 界油膜,填平粗糙表面而减少磨损.不能完全排除磨损.
一, 向心轴承
限制轴承压强p,以保证润滑油不被过大的压 力挤出,从而避免轴瓦产生过渡的磨损.
1. 轴承的压强p
F p= ≤[p] Bd
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
机械设计基础第15章滑动轴承
取微单元进行受力分析:
pdydz+(τ+dτ)dxdz-(p+dp)dydz –τdxdz=0
整理后得： dp = dτ 任意一点的油膜压力p沿x方向的变化率， dx d y 与该点y向的速度梯度的导数有关。
又有： τ=η
du dy
得： dp dx
=η
d2u d y2
A
对y积分得：
u=
1 2η
dp dx
4）有足够的机械强度和塑性。
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。
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。
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。
两平形板之间不能形成压力油膜！ 相等，板A不会下沉。但若板A有载荷时，油向两边挤出，板A逐渐下沉，直到与B板接触。
如两板不平行板。板间间隙呈沿运动方向由大到小呈收敛楔形分布，且板A有载荷， 当板A运动时，两端速度若程虚线分布，则必然进
动压油膜----因运动而产生的压力油膜。 油多而出油少。由于液体实际上是不可压缩的，必将在板内挤压而形成压力，迫使进油端的速度往内凹，而出油端的速度往外鼓。进
用于润滑油不能胜任工作的场合：高温、低速重载。
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。
机械设计--15 滑动轴承
15.2 滑动轴承的结构型式
按所受载荷的方向分为： 径向(向心)滑动轴承----承受径向载荷； 推力滑动轴承----承受轴向载荷。
15.2.1 径向滑动轴承
２
1、 整体式径向滑动轴承
１
由轴承座1和轴承套（轴
瓦）2组成。轴承套（轴
瓦）压装在轴承座中。轴
承座用螺栓与机座联接，
顶部设有安装注油油杯的
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）混合稠化而成的润滑剂。有： 钙基润滑脂；钠基润滑脂；锂基润滑脂；铝基润滑脂
润滑脂的主要性质指标： 锥入度：指一个质量为150g的标准锥体，在25℃恒温下， 由润滑脂表面经5s后刺入润滑脂的深度（以0.1mm计）。 它表明润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。锥入度越 小，表明承载能力越强，但摩擦阻力也越大。 滴点：标志润滑脂耐高温的能力； 氧化安定性：指润滑脂抗空气氧化的能力。
15.4 润滑剂和润滑装置
一、润滑剂
•作用：润滑剂可以降低摩擦功耗，减少磨 损，提高效率，延长机体寿命，同时还有冷 却、防腐、吸振、密封等作用。 •分类：气体、液体、半固体、固体。
1、 润滑油
润滑油分三类： a、有机油，通常是动、植物油（硬脂酸）； b、矿物油，主要是石油产品； c、化学合成油。
15.2.2 推力滑动轴承
推力滑动轴承用来承受轴向载荷
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
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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℃
（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
§15-4 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。
§15-4 润滑剂和润滑装置
§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，
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
§15-1
摩擦状态
v
vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
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
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
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。
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。
§15-2 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。
§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。
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。
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。
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℃
（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
§15-4 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。
§15-4 润滑剂和润滑装置
§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，
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
§15-1
摩擦状态
v
vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
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
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
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。
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。
§15-2 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。
§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。
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。