动压滑动轴承

2、轴瓦的定位 轴瓦与轴承座不允许有相对移动。可采用的固定方式：a.两端做出凸 轴瓦与轴承座不允许有相对移动。可采用的固定方式：a.两端做出凸 b.紧定螺钉或销钉 c.剖分面上冲出定位唇 紧定螺钉或销钉。 剖分面上冲出定位唇。 缘。b.紧定螺钉或销钉。c.剖分面上冲出定位唇。
滑动轴承的简介
3、轴瓦与轴承座的配合 为提高轴瓦的刚度、散热性及与轴承座孔的同心度，一般采用较的过 盈紧配合。 4、油沟及油槽 为了把润滑油导入整个摩擦面，轴瓦或轴颈上需开设油沟或油槽。 为了把润滑油导入整个摩擦面，轴瓦或轴颈上需开设油沟或油槽。 轴向油沟的长度应稍短于轴瓦宽 液体润滑轴承,油沟不开在压力区内， 液体润滑轴承,油沟不开在压力区内，否则破坏油膜的连续性及承载 能力。 能力。
Fa Fa Fa Fa
图1-5 止推滑动轴承
空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心式好。 空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心式好。 单环式：利用轴颈的环形端面作为止推面，结构简单，润滑方便，可承受双荷。 单环式：利用轴颈的环形端面作为止推面，结构简单，润滑方便，可承受双荷。广 泛用低速、轻载的场合。 泛用低速、轻载的场合。 多环式：承载能力大，可承受双向轴向载荷。但各环间载荷分布不均匀。 多环式：承载能力大，可承受双向轴向载荷。但各环间载荷分布不均匀。
∂p ∂τ pdydz + τ dxdz − p + dx dydz − τ + dy dxdz = 0 ∂x ∂y
整理得： 整理得：
∂p ∂τ = − ∂y ∂x
∂u 由牛顿粘性定律知： 由牛顿粘性定律知： τ = − η ∂y
压力沿Ｘ 压力沿Ｘ方向与速度沿 方向的变化关系： Ｙ方向的变化关系：
图1-1 汽轮机
图1-2汽车发动机
滑动轴承的简介
二 滑动轴承的主要结构形式
1 整体式径向滑动轴承
油杯孔 轴承座 螺纹孔
整体轴套
图1-3 整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。 特点：结构简单，成本低廉。 磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整； 磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整；只能沿轴向装拆 应用：低速、 应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
流体动压滑动轴承
姓名 学号 导师
吴兵 11721164 王小静
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目录
滑动轴承的简介 动压润滑的基本原理 流体动压滑动轴承试验 参考文献
滑动轴承的简介
一 概述
滑动轴承，在滑动摩擦下工作的轴承。其特点是工作平稳、可靠、无噪声。 滑动轴承，在滑动摩擦下工作的轴承。其特点是工作平稳、可靠、无噪声。 在以下工况中： 载荷特重， 精度特高， 转速特大， 尺寸特大或特小， 在以下工况中：①载荷特重，②精度特高，③转速特大，④尺寸特大或特小，⑤ 特殊结构(要求轴承剖分)滑动轴承较滚动轴承更具优势。因而在汽轮机、 特殊结构(要求轴承剖分)滑动轴承较滚动轴承更具优势。因而在汽轮机、离心式 压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。此外，低速而带有冲击的机器（ 压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。此外，低速而带有冲击的机器（ 如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等）也常用滑动轴承。 如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等）也常用滑动轴承。
s
s
流体动压滑动轴承试验
流体动压滑动轴承试验，包括静特性试验和动特性试验两大类。 流体动压滑动轴承试验，包括静特性试验和动特性试验两大类。所谓 静特性是轴心处于静平衡线旋转，二五外界激振的情况下， 静特性是轴心处于静平衡线旋转，二五外界激振的情况下，轴承的静态性 相比之下， 能。相比之下，动特性则是轴心在外界激振力的作用下处于静平衡线附近 旋转时轴承的动态性能。 旋转时轴承的动态性能。
∂p （1）建立油膜压力变化 与油的粘度 η 、 ∂x 油膜厚度 h 及板速 U 的关系
（2）油膜压力在 x 方向的分布规律为 px =
F P
px
v
∫
0
s
x
dp dx = dx
h − h0 ∫ 6 η U h 3 dxx 0
x
c
b ho
o
a
（3）油膜承载能力 ） P =
x
y
∫
0
x h − h0 p x dx = ∫ ∫ 6 η U dx dx 3 h 0 0
h ∂p U 当 y = h 时， u = 0 , 则 c 1 = − ⋅ − 2η ∂x h
U
流速方程： 流速方程：流速沿油膜后方向的分布规 U ( h − y ) 律 1 ∂p
u=
h
−
2η ∂x
⋅
(h − y) y
线性项线性项-剪切流
非线性项非线性项-压力流
动压润滑的基本理论
4、流量连续条件：x方向单位宽度流量为常数（无端泄） 流量连续条件： 方向单位宽度流量为常数（无端泄）
动压润滑的基本理论
二、流体动压润滑基本方程-雷诺方程
1、模型建立：相互倾斜AB板， B 静止、 A板速度为U 2、假设：(1)忽略油层的重力和惯性力影响； (2)润滑油不可压缩；忽略粘压效应； (3)油压沿膜厚方向不变； (4)油为牛顿流体，处于层流状态。
U
动压润滑的基本理论
3、力平衡条件
∑X = 0
动压润滑的基本理论
b）如果板A与板 不平行，板间的间隙沿运动方向由大变小，则板间的油层速 ）如果板 与板 不平行，板间的间隙沿运动方向由大变小， 与板B不平行 度分布沿x方向不可能恒为线性分布 因为进油口大，出油口小， 方向不可能恒为线性分布（ 度分布沿 方向不可能恒为线性分布（因为进油口大，出油口小，若速度分 布相同则必然导致进油多出油少，这显然不符合流量连续原理，因而是不 布相同则必然导致进油多出油少，这显然不符合流量连续原理， 可能的），要保证流量连续，进油口的速度分布只能是图示的上凸分布， ），要保证流量连续 可能的），要保证流量连续，进油口的速度分布只能是图示的上凸分布， 而出油口的速度分布只能是下凸的。由于油层（ 而出油口的速度分布只能是下凸的。由于油层（坐标 y 处）在进油口的速 度小于出油口的速度， 之间的油压大于进、 度小于出油口的速度，说明截面 a-a、c-c之间的油压大于进、出油口的油 、 之间的油压大于进 也就是说间隙中形成了压力油膜。由于油压是各向同性的， 压，也就是说间隙中形成了压力油膜。由于油压是各向同性的，因此作用 在板A上的油压构成一个合力将板 向上顶，要保证板A相对于板 上的油压构成一个合力将板A向上顶 相对于板B在 方向 在板 上的油压构成一个合力将板 向上顶，要保证板 相对于板 在y方向 无相对运动，必须给板A施加一个向下的力 以平衡油压向上的合力。 施加一个向下的力F以平衡油压向上的合力 无相对运动，必须给板 施加一个向下的力 以平衡油压向上的合力。由此 可知，这种情况下， 是能够承受一定载荷F的 可知，这种情况下，板A是能够承受一定载荷 的。这种借助相对运动而在 是能够承受一定载荷 轴承间隙中形成的压力油膜称为动压油膜。 还表明： 轴承间隙中形成的压力油膜称为动压油膜。图b还表明：从截面 还表明 从截面a-a到c-c 到 之间，各截面速度分布是不相同的，但必有一截面b-b，油的速度呈三角形 之间，各截面速度分布是不相同的，但必有一截面 ， 分布。 分布。 动压油膜形成的必要条件 ：a）楔形间隙 ； 相对滑动、速度方向大口进出； b）相对滑动、速度方向大口进出； 供油充分、一定粘度。 c）供油充分、一定粘度。
滑动轴承的简介
三 轴瓦结构
轴瓦应具有一定的强度和刚度，要固定可靠，润滑良好，散热容易， 便于装拆和调整。轴瓦固定在轴承座上，轴瓦表面常浇铸一层减摩材料， 称为轴承衬，厚度从零点几个毫米到6毫米。为使轴承衬固定可靠，可在轴 瓦上作出沟槽。 1、轴瓦的形式和构造
整体式 — 轴套
剖分式
厚壁轴瓦：壁厚 外径 外径>0.05 厚壁轴瓦：壁厚/外径 薄壁轴瓦: 壁厚/外径 外径<0.04 薄壁轴瓦 壁厚 外径
动压润滑的基本理论
一、动压油膜形成的理论
图2-1 两相对运动平板间油层中的速度和压力分布 a）两平行板间充满润滑油，板B静止，板A以速度v向左运动。在速度不是很 两平行板间充满润滑油， 静止， 以速度v向左运动。 大的情况下，两平行板之间的润滑油呈层流状态，各流层的速度沿板长度 大的情况下，两平行板之间的润滑油呈层流状态， 方向始终呈三角形分布。由于各层流速恒定，因此作用在油层上的油压既 方向始终呈三角形分布。由于各层流速恒定， 不会增大，也不会减小（恒为大气压）。因此，若忽略板A的质量，则板A 不会增大，也不会减小（恒为大气压）。因此，若忽略板A的质量，则板A ）。因此 不会下沉，但若板A上承受载荷F时，由于在竖直方向无油压的合力与F平衡 不会下沉，但若板A上承受载荷F 由于在竖直方向无油压的合力与F ，于是板A将逐渐下沉，直到与板B接触。显然，这种情况下板A不能承受载 于是板A将逐渐下沉，直到与板B接触。显然，这种情况下板A 荷F 。
滑动轴承的简介
表1-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
滑动轴承的简介
五 润滑剂的选用
轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗，减少磨损， 轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗，减少磨损，同时还起到冷却吸振 防锈等作用。轴承能否正常工作，和选用润滑剂正确与否有很大关系。 防锈等作用。轴承能否正常工作，和选用润滑剂正确与否有很大关系。 液体润滑剂--润滑油 液体润滑剂--润滑油 -润滑剂分为 半固体润滑剂— 半固体润滑剂—润滑脂 固体润滑剂
良好的导热性、工艺性、经济性等 良好的导热性、工艺性、
能同时满足上述要求的材料几乎没有的，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。常用的轴瓦和轴承衬材料 有下列几种： 1）轴承合金（通称巴氏合金或白合金）a、锡锑轴承合金 b、铜锡合金 2）青铜 3）特殊性能的轴承材料 a、含油轴承 b、铸铁 c、橡胶轴承 d、塑料轴承