径向滑动轴承
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第十三章 滑动轴承
2、磨料磨损
定义及机理：
从外部进入摩擦面间的游离硬颗粒或金属表 面较硬的微峰在较软材料的表面上犁刨出很 多沟纹，使金属表面材料脱落，脱落下来的 部分金属粉末又成为新的游离颗粒，这样的 微切削过程就叫磨料磨损。
影响磨损的因素：
材料的硬度和磨粒的尺寸与硬度。
（一般情况下，材料的硬度越高，耐磨性越好；金属 的磨损量随磨粒平均尺寸的增加而增大，随磨粒硬 度的增高而加大。）
4、腐蚀磨损
摩擦副受到空气中的酸或润滑油、燃油 中残存的少量无机酸（如硫酸）及水份 的化学作用或电化学作用，在相对运动 中造成表面材料的损失叫做腐蚀磨损。
三、润滑剂
润滑剂的作用：
在相对运动的表面间加入润滑剂，可以 降低摩擦，减少磨损，提高效率，延长 机体寿命，同时还有冷却、防腐、密封 等作用。
粘温特性与粘压特性
影响润滑油粘度的主要因素是温度 和压力，其中温度的影响最显著；
一般温度越高，粘度越小；压力增 大，粘度增大(5000kPa)。
2 油性：
润滑油在金属表面上的吸附能力。油 性好的润滑油，其油膜吸附力大且不 易破。 3 极压性能： 润滑油中的活性分子与摩擦表面形成 抗磨损和耐高压的化学反应膜称为极 压性能。
根据摩擦表面间存在润滑剂的情况，摩擦 又分为： 干摩擦； 边界摩擦； 液体摩擦； 混
干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属 接触时的摩擦。此时，摩擦系数最大，f>0.3，伴 随有大量的摩擦功损耗和严重的磨损，在滑动轴承 中表现为强烈的升温，甚至把轴瓦烧毁。所以在滑 动轴承中不允许出现干摩擦。
3、固体润滑剂
常用固体润滑剂：
无机化合物、有机化合物、金属以及金属 化合物等。如石磨、二硫化钼、聚四氟乙 烯、酚醛树脂等。
滑动轴承
2.限制轴承pv值
pv Fn [ pv] 20000B
3.限制滑动速度v
v dn [v]
601000
MPam / s m/s
(17.3) (17.4)
17.7 滑动轴承的条件性计算
17.7.2 推力轴承
常见的推力轴承止推面的形状见图17.12。实心端面推力轴颈 由于跑合时中心与边缘的磨损不均匀，愈近边缘部分磨损愈 快，以致中心部分压强极高。空心轴颈和环状轴颈可以克服 这一缺点。载荷很大时可以采用多环轴颈，它能承受双向的 轴向载荷。
轴承衬的厚度应随轴承直径的增大而增大，一般由十 分之几毫米到6毫米。
17.4 轴瓦结构
17.4.2 油孔、油沟和油室
油孔用来供应润滑油，油沟则用来输送和分布润滑油。 油沟的形状和位置影响轴承中油膜压力分布情况。润滑油 应该自油膜压力最小的地方输入轴承。油沟不应该开在油 膜承载区内，否则会降低油膜的承载能力（图17.7）。轴 向油沟应较轴承宽度稍短，以免油从油沟端部大量流失。 图17.8是油室的结构，它可使润滑油沿轴向均匀分布，并 起着贮油和稳定供油的作用。
17.6 润滑方法
3.油环润滑 轴颈上套有轴环（图17.10b），油环下垂浸到油池里，轴颈 回转时把油带到轴颈上去。这种装置只能用于水平而连续运 转的轴颈，供油量与轴的转速、油环的截面形状和尺寸、润 滑油粘度等有关。适用的转速范围为 60r/min~100r/min<n<1500r/min~2000r/min。速度过低，油环 不能把油带起；速度过高，环上的油会被甩掉。
工业上应用最广的润滑脂是钙基润滑脂，它在100摄氏度 附近开始稠度急剧降低，因此只能在60摄氏度以下使用。 钠基润滑脂滴点高，一般用在120摄氏度以下，比钙基脂 耐热，但怕水。锂基润滑脂有一定的抗水性和较好的稳 定性，适用于－20摄氏度～120摄氏度。
第15章滑动轴承.知识讲解
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）。
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）。
机械设计8—滑动轴承
3. 许用油膜厚度[h] ] 在其他条件不变的情况下， 在其他条件不变的情况下，外载荷 F↑，动压润滑轴承的 ↑ hmin↓ ，轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触，而不能实现 轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触， 液体润滑。 液体润滑。 显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件： 显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件： hmin ≥ [h]= S ( Rz1 + Rz2 ) ] 式中： 式中： S — 安全因数 ， S ≥2，一般可取 S=2 一般可取 RZ1，RZ2 —轴颈和轴承孔表面粗糙度，µm 轴颈和轴承孔表面粗糙度， 轴颈和轴承孔表面粗糙度
特点
应用
2．极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 极大型的 3．结构上要求剖分的场合；如曲轴用轴承。 结构上要求剖分的场合； 结构上要求剖分的场合 如曲轴用轴承。 4．受冲击与振动的场合；如轧钢机。 受冲击与振动的场合；如轧钢机。 受冲击与振动的场合
ψ = δ /r → δ = ψ . r =0.001x60 = 0.06mm x χ = 1-[h]/δ = 1 -9.6x10-3/0.06 = 0.84 - ] x
查表12-7，B/d = 108/120=0.9 得到 ， / 查表 /
χ
Cp
0.80 3.067
0.85 4.459
插值计算：Cp = 4.181
§8-2 径向滑动轴承的主要类型
一、整体式 结构简单，成本低， 间隙无法 结构简单，成本低，但间隙无法 补偿，且只能从轴端装入， 补偿，且只能从轴端装入，适用 低速、轻载或间歇工作的场合。 低速、轻载或间歇工作的场合。 无法用于曲轴。 无法用于曲轴。 二、对开式（剖分式） 对开式（剖分式）
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
第12章 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。
根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。
一、滑动轴承的类型
根据能承受载荷的方向，分为径向滑动轴承、止推滑动 轴承、径向止推滑动轴承
根据润滑状态，滑动轴承可分为： 干磨擦滑动轴承 不完全流体膜滑动轴承。 完全流体膜滑动轴承
根据流体膜中流体形成原理： 流体动压轴承、流体静压轴承。
二、滑动轴承的特点及应用
B/2
F B/2 pydZ
6r
2
B/2 2 B / 2 1
1 f1d f2d f3dZ
Cp
3 B
B/2 B/2
2 1
1 f1d f2d f3dZ
实心式
空心式
单环式
多环式
实心式
空心式
单环式
多环式
◆ 实心式：中心与边缘的磨损不均匀，造成中心压强极高， 应用不多
◆ 空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心 式的改善。
◆ 单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方 便，广泛用于低速、轻载的场合。
实心式
空心式
单环式
多环式
◆ 多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向 轴向载荷。由于各环间载荷分布不均，其单位面 积的承载能力比单环式低50%。
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。
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。
根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。
一、滑动轴承的类型
根据能承受载荷的方向，分为径向滑动轴承、止推滑动 轴承、径向止推滑动轴承
根据润滑状态，滑动轴承可分为： 干磨擦滑动轴承 不完全流体膜滑动轴承。 完全流体膜滑动轴承
根据流体膜中流体形成原理： 流体动压轴承、流体静压轴承。
二、滑动轴承的特点及应用
B/2
F B/2 pydZ
6r
2
B/2 2 B / 2 1
1 f1d f2d f3dZ
Cp
3 B
B/2 B/2
2 1
1 f1d f2d f3dZ
实心式
空心式
单环式
多环式
实心式
空心式
单环式
多环式
◆ 实心式：中心与边缘的磨损不均匀，造成中心压强极高， 应用不多
◆ 空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心 式的改善。
◆ 单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方 便，广泛用于低速、轻载的场合。
实心式
空心式
单环式
多环式
◆ 多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向 轴向载荷。由于各环间载荷分布不均，其单位面 积的承载能力比单环式低50%。
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
2、径向滑动轴承的计算
已知：轴承所受径向载荷Fr、轴颈转速n及轴颈直径。 设计内容：确定轴承结构、材料等，验算工作能力。
设计步骤
① 根据工作条件和使用要求，确定轴承的结构型式，选择轴 承材料； ② 确定宽径比（B/d，B为轴承宽度）； B/d太小：油易从两端流失，使轴瓦过快磨损； B/d过大：散热差，温升高，易引起轴瓦边缘的局部磨损。 一般取B/d≈0.5～1.5。 根据宽径比B/d和d，可确定轴承宽度B，在确定轴承宽度时， 还应考虑到机器结构尺寸的限制。
轴承模型
（2）剖分式径向滑动轴承 组成、特点与用途
2) 剖分式滑动轴承 图13 - 2所示为典型的剖分式滑动轴 承, 由轴承座、 轴承盖、 对开轴瓦、螺栓 等组成。轴瓦和轴承座均为剖分式结构, 在 轴承盖与轴承座的剖分面上制有阶梯形定 位口, 便于安装时定心。 轴瓦直接支承轴 颈, 因而轴承盖应适度压紧轴瓦, 以使轴瓦 不能在轴承孔中转动。 轴承盖顶端制有螺 纹孔, 以便安装油杯或油管。
6.3
径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程
a)静止
b)启动
c)稳定运转
6.4 径向滑动轴承的几何关系和承载量系数
1.几何关系 （1）建立坐标系 o为极点，oo1为极轴 Φa ： Φ1 ：h1 ： Φ2 ：h2 ： Φ0 ：h0 Φ：h
（2）基本概念 ①直径间隙：Δ=D-d ②半径间隙：δ=R-r=Δ/2 ③相对间隙：ψ=Δ/d=δ/r ④偏心距：e ⑤偏心率：χ=e/δ ⑥任意极角φ的油膜厚度h： h=δ+ecosφ=δ(1+χcosφ) ⑦最小油膜厚度： hmin=δ-e=δ(1-χ)=rψ(1-χ) ⑧压力最大处的油膜厚度h0： h0=δ(1+χcosφ0) ⑨包角α：入油口到出油口间所包轴 颈的夹角。
机械设计课件-滑动轴承
橡胶 多孔铁 (Fe 95%, Cu 2%,石墨和其 多孔质 它 3%） 金属材 料 多孔青铜
0．34 55（低速，间歇） 21（0.013m/s 4.8(0.51~0.76m/s) 2.1(0.76~1m/s) 27（低速，间歇） 14（0.013m/s 3.4(0.51~0.76m/s) 1.8(0.76~1m/s)
电侵蚀
气蚀
二、轴承材料 对 材 料 性 能 要 求 常 用 轴 承 材 料 良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。 良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。 足够的强度和抗腐蚀的能力。 良好的导热性、工艺性、经济性等。 金属材料 多孔质金属材料 非金属材料 特 点 应 用
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。
150 5 15 280 15 30 12 280 280
00
300 300
3
5
1
3 5
4 5
4 5
用于中速、中等载 荷的轴承，不易受显著 5 冲击。可作为锡锑轴承 合金的代替品。 用于中速、重载及 受变载荷的轴承 。 1 用于中速、中载的 轴承。 用于高速、重载轴 2 承，能承受变载荷冲击。 2 最宜用于润滑充分 的低速重载轴承。
酚醛树脂
非金属 材料
尼龙
14
3
90
碳-石墨
4
13
400
由棉织物、石棉等填料经酚醛树脂粘结而成。 抗咬合性好，强度、抗振性也极好，能耐酸碱， 导热性差，重载时需用水或油充分润滑，易膨胀， 轴承间隙宜取大些。 摩擦系数低，耐磨性好，无噪声。金属瓦上 覆以尼龙薄层，能受中等载荷。加入石墨、二硫 化钼等填料可提高其力学性能、刚性和耐磨性。 加入耐热成分的尼龙可提高工作温度。 有自润滑性及高的导磁性和导电性，耐蚀能 力强，常用于水泵和风动设备中的轴套。 橡胶能隔振、降低噪声、减小动载、补偿误 差。导热性差，需加强冷却，温度高易老化。常 用于有水、泥浆等的工业设备中。 具有成本低、含油量多、耐磨性好、强度高 等特点，应用很广。
径向滑动轴承
类型及 代号
滚动轴承综合分类
结构简图
承载 方向
动画演示
（7） 角 接 触 球 轴 承
主要性 能及应 用
可同时承受径向及轴向载荷。承受轴向载荷的能力由 接触角大小决定，大则承受能力高。由于存在接触角， 承受纯径向载荷时，会产生内部轴向力，使内、外圈 有分离的趋势，因此这类轴承要成对使用。
类型及 代号
轴承分类
一、滑动轴承 类型：按受载荷方向不同分： 径向滑动轴承；（用于承受径向力） 止推轴承； （用于承受轴向载荷） 径向止推滑动轴承。（承受轴向、径向联合载荷）
二、滚动轴承 与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵活、
润滑方便、使用维护简单、互换性能好的优点。但其径向外廓 尺寸较大，抗冲击能力、高速运转时的性能及寿命较滑动轴承 差。
轴承代号由前置代号（位于基本代号左侧）、基 本代号、后置代号（位于基本代号右侧）三部分构成。
前置代号用来说明轴承分部件的特点，以字母表 示；一般轴承无需说明时，无前置代号。
基本代号（滚针轴承除外）由类型代号、尺寸系 列代号及内径代号组成并按顺序由左向右依次排列。
后置代号是以字母和数字表示轴承的
结构、 类型、 代号
径向滑动轴承
径向滑动轴承结构：有整体式和剖分式。
整体式滑动轴承：结构简单，制造方便；轴套磨损后轴承间 隙无法调整; 装拆时轴或轴承需轴向移动; 只适用于低速、轻 载和间歇工作的场合。
径向滑动轴承
径向滑动轴承结构：有整体式和剖分式。
剖分式滑动轴承：由上轴瓦1、螺栓2、轴承盖3、轴承座4、 下轴瓦5等组成。 装拆方便，轴瓦磨损后可方便更换及调整 间隙，因而应用广泛。
主要性 可同时承受较大的径向及轴向载荷，承载能力大于 能及应 “7”类轴承。外圈可分离，装拆方便，成对使用。 用
滑 动 轴 承
油沟形式
1.1 滑动轴承的类型
1.1.３ 止推滑动轴承
轴上的轴向力应采用止推轴承来承受。止推面可以利用轴的端面，或在轴的中段 做出凸肩（图1）或装上止推圆盘。也可以沿轴承止推面按一块块扇形面积开出楔形， 如图2（ａ）所示的固定瓦动压止推轴承，其楔形的倾斜角固定不变，在楔形顶部留出 平台，用来承受停车后的轴向载荷。
轴承用来支承轴及轴上零件、保持轴的旋转精度和减少转轴与支承之间的摩擦 和磨损。轴承一般分为两大类：滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承有着起动灵敏、效 率高、易于互换等一系列优点，在一般机器中获得了广泛应用。但是在高速、高精 度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承就体现出它的优异性能。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，在低速而带有 冲击的机器中，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也采用滑动轴承。
１. 润滑油 ２. 润滑脂 ３. 固体润滑剂
1.2 滑动轴承材料及润滑
1.2.５ 润滑装置
为了获得良好的润滑效果，需要正确选择润滑方法和相应的润滑装置。利用油 泵供应压力油进行强制润滑是重要机械的主要润滑方式。此外，还有不少装置实现 简易润滑。
图（ａ）是针阀式油杯。油杯接头与轴承进油孔相连。图（ｂ）为油芯式油杯。 图（ｃ）是润滑脂用的油杯，定期旋转杯盖，使空腔体积减小而将润滑脂注入轴承 内，它只能间歇润滑。
常用的轴瓦和轴承衬材料有下列几种。
1.2 滑动轴承材料及润滑
1.2.１ 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。锡锑轴承 合金的摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐蚀性好，易跑合，是优良的轴承 材料，常用于高速、重载的轴承。但价格贵且机械强度较差，因此只能作为轴承衬材料而浇 铸在钢、铸铁［图（ａ）、（ｂ）］或青铜轴瓦［图（ｃ）］上。用青铜作为轴瓦基体是因 其导热性良好。这种轴承合金在110℃开始软化，为了安全，在设计运行时常将温度控制在 110℃以下。
1.1 滑动轴承的类型
1.1.３ 止推滑动轴承
轴上的轴向力应采用止推轴承来承受。止推面可以利用轴的端面，或在轴的中段 做出凸肩（图1）或装上止推圆盘。也可以沿轴承止推面按一块块扇形面积开出楔形， 如图2（ａ）所示的固定瓦动压止推轴承，其楔形的倾斜角固定不变，在楔形顶部留出 平台，用来承受停车后的轴向载荷。
轴承用来支承轴及轴上零件、保持轴的旋转精度和减少转轴与支承之间的摩擦 和磨损。轴承一般分为两大类：滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承有着起动灵敏、效 率高、易于互换等一系列优点，在一般机器中获得了广泛应用。但是在高速、高精 度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承就体现出它的优异性能。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，在低速而带有 冲击的机器中，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也采用滑动轴承。
１. 润滑油 ２. 润滑脂 ３. 固体润滑剂
1.2 滑动轴承材料及润滑
1.2.５ 润滑装置
为了获得良好的润滑效果，需要正确选择润滑方法和相应的润滑装置。利用油 泵供应压力油进行强制润滑是重要机械的主要润滑方式。此外，还有不少装置实现 简易润滑。
图（ａ）是针阀式油杯。油杯接头与轴承进油孔相连。图（ｂ）为油芯式油杯。 图（ｃ）是润滑脂用的油杯，定期旋转杯盖，使空腔体积减小而将润滑脂注入轴承 内，它只能间歇润滑。
常用的轴瓦和轴承衬材料有下列几种。
1.2 滑动轴承材料及润滑
1.2.１ 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。锡锑轴承 合金的摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐蚀性好，易跑合，是优良的轴承 材料，常用于高速、重载的轴承。但价格贵且机械强度较差，因此只能作为轴承衬材料而浇 铸在钢、铸铁［图（ａ）、（ｂ）］或青铜轴瓦［图（ｃ）］上。用青铜作为轴瓦基体是因 其导热性良好。这种轴承合金在110℃开始软化，为了安全，在设计运行时常将温度控制在 110℃以下。
第十二章 滑动轴承
机械设计 二、类型
第十二章 滑动轴承
径向滑动轴承， 径向滑动轴承，承受径向载荷 按承载分 止推滑动轴承， 止推滑动轴承，承受轴向载荷 动轴承 动压轴承 按摩擦状态分 液体润滑轴承 静压轴承 不完全液体润滑轴承
机械设计 三、几种摩擦状态
第十二章 滑动轴承
相对运动的表面就有磨损，要改善磨损，用润滑油。 相对运动的表面就有磨损，要改善磨损，用润滑油。 按表面的润滑情况将摩擦分为： 按表面的润滑情况将摩擦分为： 干摩擦： 摩擦面间不加润滑剂， 干摩擦： 摩擦面间不加润滑剂，一 般金属f>0.15。轴承中不 般金属f 0.15。 允许存在这种状态。 允许存在这种状态。 边界摩擦： 边界摩擦： 摩擦表面间有一层油膜， 摩擦表面间有一层油膜， f=0.05～0.3。 f=0.05～0.3。是轴承的 最低要求。 最低要求。
润滑脂是润滑油与金属皂的混合物，呈半固体形态。 润滑脂是润滑油与金属皂的混合物，呈半固体形态。 其稠度大，不易流失，无冷却效果，物化稳定性差， 其稠度大，不易流失，无冷却效果，物化稳定性差，摩 阻大，有缓冲、吸振作用、承载能力大， 阻大，有缓冲、吸振作用、承载能力大，故只适合低速 v ）2m / s、难以经常供油的场合。 < 重载 难以经常供油的场合。 重载、 （
第十二章 滑动轴承
机械设计
第十二章 滑动轴承
第二节 径向滑动轴承的的主要结构
一、整体式径向滑动轴承
整体式 结构简单 安装困难 间隙不可调
整 体 式 轴 瓦
机械设计
第十二章 滑动轴承
二、剖分式径向滑动轴承
剖分式：结构较繁，间隙可调， 剖分式：结构较繁，间隙可调，广泛采用
结构上可作成水平剖分、倾斜剖分（ 结构上可作成水平剖分、倾斜剖分（受力方向与抛 分面基本垂直，偏差±15° 分面基本垂直，偏差±15°内）、可调心的以适合不同的 用途。 用途。
径向滑动轴承
滚动轴承综合分类
类型及 代号 结构简图 承载 方向 动画演示
（NA） 滚 针 轴 承
主要性 能及应 用
不能承受轴向载荷，不允许有角度偏斜，极限转速较 低径最小。适用于径向尺寸受限制的部件中。
轴承代号
为了区别不同类型、结构、尺寸和精度的轴承， 国家标准（GB/T272-93）规定了轴承代号，并把它标 印在轴承的端面上。 轴承代号由前置代号（位于基本代号左侧）、基 本代号、后置代号（位于基本代号右侧）三部分构成。 前置代号用来说明轴承分部件的特点，以字母表 示；一般轴承无需说明时，无前置代号。
滚动轴承综合分类
类型及 代号 结构简图 承载 方向 动画演示
（8） 推 力 滚 子 轴 承 主要性 能及应 用 能承受较大的单向轴向载荷，极限转速低。
滚动轴承综合分类
类型及 代号 结构简图 承载 方向 动画演示
（N） 圆 柱 滚 子 轴 承 主要性 能及应 用 能承受较大的径向载荷，不能承受轴向载荷，极限转 速也较高，但允许的角偏移很小，约2～4′。设计时， 要求轴的刚度大，对中性好。
滚动轴承综合分类
类型及 代号 结构简图 承载 方向 动画演示
（1） 调 心 球 轴 承 主要性 能及应 用 其外圈的内表面是球面，内、外圈轴线间允许角偏移 为2°～3°,极限转速低于深沟球轴承。可承受径向 载荷及较小的双向轴向载荷。用于轴变形较大及不能 精确对中的支承处。
滚动轴承综合分类
类型及 代号 结构简图 承载 方向 动画演示
滚动轴承综合分类
类型及 代号 结构简图 承载 方向 动画演示
（6） 深 沟 球 轴 承
主要性 能及应 用
可承受径向载荷及一定的双向轴向载荷。内外圈轴线 间允许角偏移为8～16′。
第十二章 滑动轴承
二、对开式结构
• 组成
• 特点：装拆方便；磨损后可用垫片调间隙，也可靠修刮轴瓦 • 应用：广泛 • 标准： JB/T2561——1991（双螺孔） JB/T2562——1991（四螺孔）
12.3 失效形式及常用材料
一、失效形式
1. 磨粒磨损：改变轴承形状，降低精度、性能及寿命； 2. 刮伤：划出线状伤痕； 3. 咬粘（胶合）：高温重载油膜破裂产生，可使运动中止；
2. 轴瓦材料：铸铝青铜（表12-2）其中：[p]=15MPa, [pv]=12MPa*m/s ,[v]=4m/s 3. 润滑方式：脂润滑，2号钙基脂（表12-3）
4. 验算p ：p=F/dB=2*105 / (200*300)=3.33MPa<[p]
5. 验算pv, v: v=πdn/(60*1000)=3.14m/s<[v] pv=3.33*3.14=10.47<[pv] 6. 选择配合：H7/d9 均合格
[pv]: 许用值，见表12-6
注意：若为多环则[p]及[pv] 值均比单环降低50%
例题：
设计一起重机卷筒上的滑动轴承，已知轴承上的径向 载荷F=2*105 N ，轴颈直径 d=200mm ，轴的转速 n=300r/min
解： 1. 确定轴承结构：因低速重载，则按非液体润滑轴承设 计，采用对开结构;轴承宽度取 B/D=1.5,则： B=1.5*200=300mm；
4. 疲劳剥落：变载产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致剥落；
5. 腐蚀：润滑的氧化生成的物质，水分，氧，硫等； 6. 其它：气蚀，流体侵蚀，电侵蚀，微动磨损等
滑动轴承故障原因平均比例 故障原 因 比率/% 不干 润滑油 净 不足 38.3 11.1 安装误 差 15.9 对中不 良 8.1 超载 腐蚀 制造精 气 度低 蚀 6.0 5.6 5.5 2.8 其 它 6.7
第12章 滑动轴承解读
◆
嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动的刮伤和磨粒磨损 的性能。 磨合性：轴瓦与轴颈表面应易于磨合，从而改善摩擦面的接触状况。 3）具有足够的强度和抗腐蚀性； 4）有良好的导热性、加工工艺性及经济性； 2. 常用材料： （见表12－2）
◆
滑动轴承的材料
一、轴瓦的形式和构造
按构造 分 类 按材料 分 类
紧定螺钉
轴承座
轴瓦结构
为把润滑油导入轴承的工作面，在轴瓦上开设： 油孔： 油槽： 油室：
◆
滑动轴承的轴瓦结构4
还起储油和稳定供油的作用，用于大型轴承。
原则： 1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。 2）对液体动压润滑轴承，油槽应开在非承载区 3）对混合润滑轴承，油槽应尽量延伸到最大压力区附近。
第十二章
滑动轴承
§12-1 滑动轴承的特点与类型
一、滑动轴承的特点
1．承载能力大，耐冲击；
2．工作平稳，噪音低； 3．结构简单，径向尺寸小。
滑动轴承概述2
二、滑动轴承的应用场合
１．高速、高精度、重载的场合；如汽轮发电机、水轮发电机、机床等。
２．极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 3．结构上要求剖分的场合；如曲轴轴承 4．受冲击与振动载荷的场合；如轧钢机。
式中： υ －止推环平均直径 （ d m
d2 d0 ）处的圆周速度。 2
Z＝1时，查表12－5； ［p υ ］－ Z＞1时，表中值降低50％。 注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。
（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
形成流体动压润滑的条件
◆ 对于边界膜的强度，目前尚无完善的计算方法，常进行条件性计算。 ◆
嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动的刮伤和磨粒磨损 的性能。 磨合性：轴瓦与轴颈表面应易于磨合，从而改善摩擦面的接触状况。 3）具有足够的强度和抗腐蚀性； 4）有良好的导热性、加工工艺性及经济性； 2. 常用材料： （见表12－2）
◆
滑动轴承的材料
一、轴瓦的形式和构造
按构造 分 类 按材料 分 类
紧定螺钉
轴承座
轴瓦结构
为把润滑油导入轴承的工作面，在轴瓦上开设： 油孔： 油槽： 油室：
◆
滑动轴承的轴瓦结构4
还起储油和稳定供油的作用，用于大型轴承。
原则： 1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。 2）对液体动压润滑轴承，油槽应开在非承载区 3）对混合润滑轴承，油槽应尽量延伸到最大压力区附近。
第十二章
滑动轴承
§12-1 滑动轴承的特点与类型
一、滑动轴承的特点
1．承载能力大，耐冲击；
2．工作平稳，噪音低； 3．结构简单，径向尺寸小。
滑动轴承概述2
二、滑动轴承的应用场合
１．高速、高精度、重载的场合；如汽轮发电机、水轮发电机、机床等。
２．极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 3．结构上要求剖分的场合；如曲轴轴承 4．受冲击与振动载荷的场合；如轧钢机。
式中： υ －止推环平均直径 （ d m
d2 d0 ）处的圆周速度。 2
Z＝1时，查表12－5； ［p υ ］－ Z＞1时，表中值降低50％。 注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。
（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
形成流体动压润滑的条件
◆ 对于边界膜的强度，目前尚无完善的计算方法，常进行条件性计算。 ◆
机械原理第十二章 滑动轴承
d D
整体轴套
轴瓦（衬 背） 轴承衬
卷制轴套
剖分式轴瓦有厚壁和薄壁轴瓦之分。 厚壁轴瓦是将轴承合金浇注在青铜或钢制瓦背上。
薄壁轴瓦用双金属板连续轧制而成。
为提高轴承合金与轴瓦背的结合强度，防止脱落，常在轴瓦背 表面制出螺纹、凹槽及榫头结构。
厚壁轴瓦
薄壁轴瓦
为防止轴瓦在轴承座中转动，轴瓦端部设置凸缘作轴向定位， 也可用紧定螺钉或销钉将其固定在轴承座上。
二、常用滑动轴承材料 （一）金属材料
（1）轴承合金(巴氏合金或白合金)： 嵌入性、顺应和磨合性好，不易胶合。但轴承合金的强度很
低，只能做轴承衬。适用于重载、中高速场合。
青铜： 锡青铜、铅青铜、铝青铜 （2） 铜合金
黄铜
较高的强度、较好的减摩性和耐磨性。应用广泛
锡青铜减摩性和耐磨性最好，用于中速、重载场合；铅青铜抗 粘附能力强，用于高速、重载场合；铝青铜的强度与硬度较高，抗 粘附能力差，用于低速、重载场合。 （3）铝基轴承合金 耐腐蚀性好和疲劳强度较高，减摩性也较好，适用于高速、重载 的场合 （4） 铸铁
第四节 非液体润滑滑动轴承设计
工程上应用较多且较容易实现的是非液体润滑滑动轴承。非 液体润滑滑动轴承的工作能力和使用寿命取决于轴承的减摩性能、 机械强度和边界膜的强度。实践表明，磨损和胶合是滑动轴承的 主要失效形式。
这类滑动轴承可靠的工作条件是：边界膜不破裂，维持粗糙 表面微腔内有液体润滑存在。由于边界膜破裂的因素很复杂，因 此，仍采用简化的条件性计算 。
（三）圆周速度v值验算
v dn [v]
60 1000
式中 n——轴颈的转速（r/min）； [v]——轴颈圆周速度的许用值，m/s。
二、推力轴承的计算
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板
书
设
计
径向滑动轴承的主要类型
一、整体式径向滑动轴承
二、剖分式径向滑动轴承
三、自动调心式
四、调隙式径向滑动轴承
教后反思
课题
径向滑动轴承的主要类型
课型
讲授
课时
1
时
间
教
师
学
习
目
标
了解并掌握径向滑动轴承的主要类型及各类型的特点
学习重点
径向滑动轴承的主要类型及各类型的特点
学习难点
教学方法
讲授，问答
教学用具
多媒体，黑板
导
语
设
计
我们上节课简单学习了滑动轴承的一些基本知识，那么滑动轴承就是一种具体的轴承吗，它还可以继续分类呢？我们如果想深入的研究它，应该如何进行？我们就通过今天的学习来回答上述问题。
特点：装拆方便、轴瓦磨损后间隙可调整。
三、自动调心式
适于宽径比B/d>1.5轴承，可避免轴弯曲变形或轴承孔倾斜时造成轴颈与轴瓦两端边缘接触加剧磨损和发热。
特点：轴瓦外表面做成球面。
四、调隙式径向滑动轴承
外表面为圆锥面的轴套上开一个缝口，另在圆周上开三个槽（以减小刚性），使之易变形，轴瓦两端各装一个调节螺母，通过松紧调节螺母，使锥形轴套轴向移动，从而调整轴套与轴间的间隙——用于一般机床主轴。
乡宁职中高一年级机械基础教学设计
教学流程
径向滑动轴承的主要类型
一、整体式径向滑动轴承
由轴承座、整体轴套、油孔等组成
特点：1）结构简单、成本低；2）轴套磨损后，间隙无法调整；3）装拆不便（只能从轴端装拆）。适于低速、轻载或间隙工作的机器。
二、剖分式Байду номын сангаас向滑动轴承
由轴承座，轴承盖，剖分轴瓦（附轴承衬）、双头螺柱（调整垫片）等，轴瓦表面有油沟，油通过油孔、油沟而流向轴颈表面，轴瓦一般水平部分，也有倾斜部分。
书
设
计
径向滑动轴承的主要类型
一、整体式径向滑动轴承
二、剖分式径向滑动轴承
三、自动调心式
四、调隙式径向滑动轴承
教后反思
课题
径向滑动轴承的主要类型
课型
讲授
课时
1
时
间
教
师
学
习
目
标
了解并掌握径向滑动轴承的主要类型及各类型的特点
学习重点
径向滑动轴承的主要类型及各类型的特点
学习难点
教学方法
讲授，问答
教学用具
多媒体，黑板
导
语
设
计
我们上节课简单学习了滑动轴承的一些基本知识，那么滑动轴承就是一种具体的轴承吗，它还可以继续分类呢？我们如果想深入的研究它，应该如何进行？我们就通过今天的学习来回答上述问题。
特点：装拆方便、轴瓦磨损后间隙可调整。
三、自动调心式
适于宽径比B/d>1.5轴承，可避免轴弯曲变形或轴承孔倾斜时造成轴颈与轴瓦两端边缘接触加剧磨损和发热。
特点：轴瓦外表面做成球面。
四、调隙式径向滑动轴承
外表面为圆锥面的轴套上开一个缝口，另在圆周上开三个槽（以减小刚性），使之易变形，轴瓦两端各装一个调节螺母，通过松紧调节螺母，使锥形轴套轴向移动，从而调整轴套与轴间的间隙——用于一般机床主轴。
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教学流程
径向滑动轴承的主要类型
一、整体式径向滑动轴承
由轴承座、整体轴套、油孔等组成
特点：1）结构简单、成本低；2）轴套磨损后，间隙无法调整；3）装拆不便（只能从轴端装拆）。适于低速、轻载或间隙工作的机器。
二、剖分式Байду номын сангаас向滑动轴承
由轴承座，轴承盖，剖分轴瓦（附轴承衬）、双头螺柱（调整垫片）等，轴瓦表面有油沟，油通过油孔、油沟而流向轴颈表面，轴瓦一般水平部分，也有倾斜部分。