止推滑动轴承的条件性计算
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。
滑动轴承
第八章滑动轴承8.1 重点、难点分析本章的重点内容是滑动轴承轴瓦的材料及选用原则；非液体摩擦滑动轴承的设计准则及设计计算；液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算。
难点是液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算及参数选择。
8.1.1 轴瓦材料及其应用对轴瓦材料性能的要求：具有良好的减摩性、耐磨性和咬粘性；具有良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性；具有足够的强度和抗腐蚀的能力和良好的导热性、工艺性、经济性等。
常用轴瓦材料：金属材料、多孔质金属材料和非金属材料。
其中常用的金属材料为轴承合金、铜合金、铸铁等。
8.1.2 非液体摩擦滑动轴承的设计计算对于工作要求不高、转速较低、载荷不大、难于维护等条件下的工作的滑动轴承，往往设计成非液体摩擦滑动轴承。
这些轴承常采用润滑脂、油绳或滴油润滑，由于轴承得不到足够的润滑剂，故无法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。
非液体摩擦轴承的承载能力和使用寿命取决于轴承材料的减摩耐磨性、机械强度以及边界膜的强度。
这种轴承的主要失效形式是磨料磨损和胶合；在变载荷作用下，轴承还可能发生疲劳破坏。
因此，非液体摩擦滑动轴承可靠工作的最低要求是确保边界润滑油膜不遭到破坏。
为了保证这个条件，设计计算准则必须要求：p≤[p]，pv≤[pv]，v≤[v]限制轴承的压强p，是为了保证润滑油不被过大的压力挤出，使轴瓦产生过度磨损；限制轴承的pv值，是为了限制轴承的温升，从而保证油膜不破裂，因为pv值是与摩擦功率损耗成正比的；在p及pv值经验算都符合要求的情况下，由于轴发生弯曲或不同心等引起轴承边缘局部压强相当高，当滑动速度高时，局部区域的pv值可能超出许用值，所以在p较小的情况下还应该限制轴颈的圆周速度v。
8.1.3液体动力润滑径向滑动轴承设计计算液体动力润滑的基本方程和形成液体动力润滑（即形成动压油膜）的条件已在第一章给出，这里不再累述。
1．径向滑动轴承形成动压油膜的过程径向滑动轴承形成动压油膜的过程可分为三个阶段：（1）起动前阶段，见图8-1a；（2）起动阶段，见图8-1b；（3）液体动力润滑阶段，见图8-1c；图8-1 径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程对于这一形成过程应掌握如下要点：（1）从轴颈开始转动到轴颈中心达到静态平衡点的过程分析；（2）在给定载荷、轴颈转动方向及偏心距e的大小时，如何确定轴颈的平衡位置；（3）确定轴颈平衡位置后，油膜压力分布的大致情况以及最小油膜厚度h min的位置；（4）影响轴颈静态平衡点位置的主要因素有外载荷F，润滑油粘度η和轴颈转速n。
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）
完整的轴承选型计算方法
轴瓦得材料
减摩性:材料副具有较低得摩擦系数。 耐磨性:材料得抗磨性能,通常以磨损率表示。 抗咬粘性(胶合):材料得耐热性与抗粘附性。 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 不良得能力。
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 或磨粒磨损得性能。
磨合性:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合得表面形 状与粗糙度得能力(或性质)。
§7-4 非液体摩擦滑动轴承得设计
一、失效形式
1、磨损
导致轴承配合间隙加大,影响轴得旋转精度,甚至使 轴承不能正常工作。
2、胶合
高速重载且润滑不良时,摩擦加剧,发热多,使轴承上 较软得金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。
二、设计准则
B
Fr
1、限制轴承得压强 p :
d
目得 — 防止轴瓦过度磨损。
平均压强: p Fr [ p] MPa dB
(5)、根据调心性能 轴刚性差、轴承座孔同轴度差或多点支承
—— 选调心轴承( “1” 类 或 “2” 类 );
§11-5 滚动轴承得寿命计算
一、滚动轴承得载荷分析
Qi
各滚动体上得受力情况如何？
当轴承仅受到纯轴向力 Fa 作用时:
Fa
载荷由各滚动体平均分担,即:
Qi ＝ Qj
Qj
当轴承仅受到纯径向力 Fr 作用时: 接触点产生弹性变形,内圈下沉δ,
此外还应有足够得强度与抗腐蚀能力、良好得导热性、工艺性与经 济性。
常用轴瓦材料有: 金属材料 —轴承合金(巴氏合金、白合金)就是由锡、铅、锑、铜等组成得合金 —铜合金 分为青铜与黄铜两类。 —铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。
粉末冶金材料 —由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成得多孔隙轴瓦材料。
机械设计复习题解答-滑动轴承
机械设计基础复习题滑动轴承基本要求：了解滑动轴承的构造特点和轴承材料，掌握滑动轴承的条件性计算的方法，了解液体动力润滑形成的条件，了解润滑的基本知识。
1．与滚动轴承相比，滑动轴承有哪些特点？在哪些具体情况下，需要使用滑动轴承？与滚动轴承相比，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（非液体摩擦滑动轴承），径向尺寸小。
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．大型的、微型的、简单、要求不高的场合；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。
2．滑动轴承常见结构型式有哪些？各有何特点？剖分式（对开式）滑动轴承一般由哪些零件组成？其剖分面为什么通常设计成阶梯形？常用的轴承材料指的是什么？应满足什么要求？滑动轴承常见结构型式有：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。
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。
２．剖分式（对开式）径向滑动轴承 特点：便于轴的安装，间隙可调整，但结构复杂。
轴承盖和轴承座的剖分面常作成阶梯形，以便定位和防止工作时错动。
3．调隙式径向滑动轴承特点：便于调整间隙，但结构复杂。
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
调心式轴承必须成对使用。
二、止推滑动轴承的结构止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。
常用的轴颈结构形式有：环形轴端：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心式好。
单止推环式：利用轴颈的环形端面作为止推面，结构简单，润滑方便，可承受双向轴向载荷。
广泛用于低速、轻载的场合。
多止推环式：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。
剖分式（对开式）滑动轴承一般由以下零件组成：题4轴承盖和轴承座的剖分面常作成阶梯形，以便定位和防止工作时错动。
滑动轴承的设计计算
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滑动轴承材料
轴瓦表面涂层材料
•常用的表面涂层材料：PbSn10、PbIn7、PbSn10Cu2 •涂层的功能 使轴瓦表面与轴颈匹配有良好的减摩性；提供一定的嵌入 性；改善轴瓦表面的顺应性；防止含铅衬层材料中的铅腐 蚀轴颈。 •涂层的厚度 一般为0.017 mm～0.075 mm。
和轴的挠曲的性能。
4．耐磨性 配副材料抵抗磨损的性能。 5．耐气蚀性 材料抵抗气蚀(磨损)的性能。 6．磨合性 在轴颈与轴瓦初始接触的磨合阶段，减小轴颈或轴瓦加工 误差、同轴度误差、表面粗糙度，使接触均匀，从而降低 摩擦力、磨损率的性能。
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滑动轴承材料
轴瓦材料的种类
1． 金属材料
•铸造锡基轴承合金:如,ZSnSb12Pb10Cu4。 •铸造铅基轴承合金:如,ZPbSb16Sn16Cu2 •铸造铜基轴承合金:如, ZCuSn5Pb5Zn5, ZCuSn10P1 •变形(锻造)铜合金:如, CuSn8P •铸造铝基轴承合金 •耐磨铸铁
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滑动轴承材料
各种轴瓦材料的性能比较
表22-1
轴瓦材料 抗拉强度σb/ MPa
各种轴瓦材料的物理性能
弹性模量 E/ GPa 密度ρ/ g· cm-3 7300～7380 9300～10200 7600～9000 — 热导率λ/ W(m· ℃)-1 33.5～38.5 20.9～25.1 27～71 — 线胀系数α/ 10-6· ℃-1 23.1 24.0～28.0 16～19 —
2
概 述
决定轴承的结构型式 ; 选择轴瓦、衬层和涂覆层材料； 确定轴承几何参数；
选择润滑剂和润滑方法；
计算轴承工作能力，确定轴承运转参数。
滑动轴承设计
滑动轴承的设计准则，是根据其工作方式及特点确定的。
对于非流体摩擦状态的滑动轴承，或称混和摩擦状态滑动轴承，保证其轴瓦材料的使用性能是主要任务；对于流体润滑轴承，设计重点则主要集中在如何在给定的工况下，构造具有合理几何特征的轴颈和轴瓦，使之能在工作过程中依赖流体内部的静动压力承载。
1．非流体润滑状态滑动轴承的设计准则对于非流体润滑、混和润滑和固体润滑状态工作的滑动轴承，常用限制性计算条件来保证其使用功能。
此设计条件也可作为流体润滑轴承的初步设计计算条件。
（1）轴承承载面平均压强的设计计算由于过大的表面压强将对材料表面强度构成威胁，并会加速轴承的磨损，因此在设计中应满足:其中：P——轴承承载面上压强，MPa；F——轴承载荷，N；A——轴承承载面积，mm2；[P]——轴承材料的许用压强，MPa。
对于径向轴承，一般只能承担径向载荷:其中：F——轴承径向载荷，N；D——轴承直径，mm；B——轴承宽度，mm。
DB是承载面在F方向上的投影面积。
推力轴承一般仅能承担轴向载荷，对于环形瓦推力轴承:其中：F——轴承轴向载荷，N；D2、D1——轴承承载环面外径、内径，mm。
(2) 轴承摩擦热效应的限制性计算滑动轴承工作时，其摩擦效应引起温度升高，摩擦热量的产生与单位面积上的摩擦功耗成正比，而轴承承载面压强p与速度v的乘积通常用来表征滑动轴承的摩擦功耗，称为pv值。
滑动轴承设计中，用限制pv值的办法，控制其工作温升，其设计准则为：其中：P——轴承承载面上压强，MPa；对于径向和推力轴承；V——轴承承载面平均速度，m/s；[Pv}——轴承许用Pv值。
其中：D——轴承平均直径，0.001m；n——轴颈与轴瓦的相对转速，。
这样，上式也可写为:(3) 轴承最大滑动速度的条件性计算非液体摩擦状态工作的滑动轴承，其工作表面相互接触，当相对滑动速度很高时，其工作表面磨损加速，此项计算对于轻载高速轴承尤为重要。
设计准则为:其中：v——轴承承载面最大线速度，m/s；[v]——轴承许用线速度。
滑动轴承设计参数与计算方法
第三章滑动轴承设计参数与计算方法!"#滑动轴承的类型、特性与选用滑动轴承的种类繁多，分类方法亦繁多，按润滑原理不同，将其分为：无润滑轴承、粉末冶金含油轴承、动压轴承和静压轴承。
以粉末冶金含油轴承代表处于混合润滑状态下的轴承；无润滑轴承亦代表固体润滑轴承。
!"#"#滑动轴承的性能比较（表$%!%#）表$%!%#滑动轴承的性能比较轴承型式无润滑轴承粉末冶金含油轴承动压轴承静压轴承轴承性能承载能力!!高温适应性好，可以在材料的温度极限以下运转差，受润滑剂氧化的限制一般，可以在润滑剂温度极限以下运转低温适应性优一般好，摩擦阻力大真空适应性优好，需要专用润滑剂一般，需专用润滑剂差潮湿适应性好，轴须耐腐蚀好尘埃适应性好，需注意密封必须密封好，需密封和过滤装置好抗振性一般好旋转精度差好优摩擦阻力大较大小最小噪声一般小最小润滑装置最简单简单复杂程度差异较大复杂w w w.bz f x w.c om!"#"$滑动轴承的承载能力与极限转速几种主要滑动轴承的极限承载能力和极限转速曲线见图!"#"$和图!"#"%。
可供选择滑动轴承类型时参考。
对动压轴承，按中等粘度润滑油进行计算；对无润滑轴承和混合润滑轴承，按磨损寿命为$&’(计算；对静压轴承，理论上在材料强度允许图%&!&#径向轴承的极限载荷与转速""""无润滑轴承—·—液体动压轴承—··—粉末冶金含油轴承—滚动轴承图%&!&$推力轴承的极限载荷与转速""""无润滑轴承—·—液体动压轴承—··—粉末冶金含油轴承—滚动轴承w w w.bz f x w.c om的载荷和转速范围内均可应用。
为了便于比较，还将疲劳寿命为!"#$的滚动轴承的极限承载能力和极限转速曲线画出。
滑动轴承计算
第十七章 滑动轴承基本要求及重点、难点滑动轴承的结构、类型、特点及轴瓦材料与结构。
非液体摩擦轴承的计算。
液体动压形成原理及基本方程，液体动压径向滑动轴承的计算要点。
多油楔动压轴承简介。
润滑剂与润滑装置。
基本要求:1) 了解滑动轴承的类型、特点及其应用。
2) 掌握各类滑动轴承的结构特点。
3) 了解对轴瓦材料的基本要求和常用轴瓦材料，了解轴瓦结构。
4) 掌握非液体摩擦轴承的设计计算准则及其物理意义。
5) 掌握液体动压润滑的基本概念、基本方程和油楔承载机理。
6) 了解液体摩擦动压径向润滑轴承的计算要点（工作过程、压力曲线及需要进行哪些计算）。
7) 了解多油楔轴承等其他动压轴承的工作原理、特点及应用。
8) 了解滑动轴承采用的润滑剂与润滑装置。
重点：1) 轴瓦材料及其应用。
2) 非液体摩擦滑动轴承的设计准则与方法。
3) 液体动压润滑的基本方程及形成液体动压润滑的必要条件。
难点：液体动压润滑的基本方程及形成液体动压润滑的必要条件。
主要内容：一：非液体润滑轴承的设计计算。
二：形成动压油膜的必要条件。
三：流体动压向心滑动轴承的设计计算方法，参数选择§17-1概述：滑动轴承是支撑轴承的零件或部件，轴颈与轴瓦面接触，属滑动摩擦。
一 分类：1.按承载方向 径向轴承（向心轴承。
普通轴承）只受.推力轴承： 只受 组合轴承：,.2.按润滑状态 液体润滑： 摩擦表面被一流体膜分开（1.5—2.0以上）表面间摩擦为液体分子间的摩擦 。
例如汽轮机的主轴。
非液体润滑：处于边界摩擦及混合摩擦状态下工作的轴承为非液体润滑轴承。
rF aF aF rF m关于摩擦干：不加任何润滑剂。
边界：表面被吸附的边界膜隔开，摩擦性质不取决于流体粘度，与边界膜的表面的吸附性质有关。
液体：表面被液体隔开,摩擦性质取决于流体内分子间粘性阻力。
混合：处于上述的混合状态.相应的润滑状态称边界、液体、混合、润滑。
3.液体润滑按流体膜形成原理分：1）流体动压润滑轴承：靠摩擦表面几何形状相对运动并借助粘性流体动力学作用产生力。
滑动轴承实验指导书(更新并附实验报告)
滑动轴承实验一、概述滑动轴承用于支承转动零件，是一种在机械中被广泛应用的重要零部件。
根据轴承的工作原理，滑动轴承属于滑动摩擦类型。
滑动轴承中的润滑油若能形成一定的油膜厚度而将作相对转动的轴承与轴颈表面分开，则运动副表面就不发生接触，从而降低摩擦、减少磨损，延长轴承的使用寿命。
根据流体润滑形成原理的不同，润滑油膜分为流体静压润滑(外部供压式)及流体动压润滑(内部自生式)，本章讨论流体动压轴承实验。
流体动压润滑轴承其工作原理是通过韧颈旋转，借助流体粘性将润滑油带人轴颈与轴瓦配合表面的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大端人口至小端出口的流动过程中必须满足流体流动连续性条件，从而润滑油在间隙内就自然形成周向油膜压力(见图1)，在油膜压力作用下，轴颈由图l(a)所示的位置被推向图1(b)所示的位置。
图1 动压油膜的形成当动压油膜的压力p 在载荷F 方向分力的合力与载荷F 平衡时，轴颈中心处于某一相应稳定的平衡位置O 1，O 1位置的坐标为O 1(e ，Φ)。
其中e =OO 1，称为偏心距；Φ为偏位角(轴承中心O 与轴颈中心O 1连线与外载荷F 作用线间的夹角)。
随着轴承载荷、转速、润滑油种类等参数的变化以及轴承几何参数(如宽径比、相对间隙)的不同．轴颈中心的位置也随之发生变化。
对处于工况参数随时间变化下工作的非稳态滑动轴承，轴心的轨迹将形成一条轴心轨迹图。
为了保证形成完全的液体摩擦状态，对于实际的工程表面，最小油膜厚度必须满足下列条件：()21min Z z R R S h += （1）式中，S 为安全系数，通常取S ≥2；R z1，R Z2分别为轴颈和铀瓦孔表面粗糙度的十点高度。
滑动轴承实验是分析滑动轴承承载机理的基本实验，它是分析与研究轴承的润滑特性以及进行滑动轴承创新性设计的重要实践基础。
根据要求不同，滑动轴承实验分为基本型、综合设计型和研究创新型三种类型。
（1）掌握实验装置的结构原理，了解滑动轴承的润滑方式、轴承实验台的加载方法以及轴承实验台主轴的驱动方式及调速的原理。
滑动轴承动力特性的数值计算方法
滑动轴承动力特性的数值计算方法李强;许伟伟;王振波;金有海;郑水英【摘要】The computational fluid dynamics ( CFD) and harmonic excitation method were applied to the numerical calcula-tion of dynamic characteristics of journal bearing. By employing a new mesh movement approach based on structured grid, a new approach for calculating the dynamic characteristics of journal bearing was proposed based on the transient flow calcula-tion. The stiffness and damping coefficients of a typical bearing were calculated by applying the new approach. The results obtained from the method were compared with previous classic computation results. The results show that the computation re-sults of two methods are consistent. The effects of the computational initial value and the oil film fracture phenomenon are considered in this method, which is suitable for most of the journal bearing structures. The numerical method has good accu-racy, and the method is valid.%将计算流体动力学与简谐激励法应用于滑动轴承动力特性系数的求解，通过采用全新的变流域动网格技术提出一种基于瞬态流场计算的滑动轴承动特性的计算方法。
滑动轴承概述
滑动轴承概述轴承轴承⽀承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度。
根据轴承⼯作的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。
滑动轴承具有⼯作平稳、⽆噪⾳、径向尺⼨⼩、耐冲击和承载能⼒⼤等优点。
⽽滚动轴承是标准零件，成批量⽣产成本低，安装⽅便，⼴泛应⽤。
对于初学者来讲，滚动轴承的类型选择；寿命计算；组合设计是⽐较难掌握。
因此，滚动轴承的寿命计算和组合设计是本章讨论的重点。
§11—1 滑动轴承概述⼀、滑动轴承的类型滑动轴承按其承受载荷的⽅向分为：（1）径向滑动轴承，它主要承受径向载荷。
（2）⽌推滑动轴承，它只承受轴向载荷。
滑动轴承按摩擦（润滑）状态可分为液体摩擦（润滑）轴承和⾮液体摩擦（润滑）轴承。
（1）液体摩擦轴承（完全液体润滑轴承）液体摩擦轴承的原理是在轴颈与轴⽡的摩擦⾯间有充⾜的润滑油，润滑油的厚度较⼤，将轴颈和轴⽡表⾯完全隔开。
因⽽摩擦系数很⼩，⼀般摩擦系数=0.001～0.008。
由于始终能保持稳定的液体润滑状态。
这种轴承适⽤于⾼速、⾼精度和重载等场合。
（2）⾮液体摩擦轴承（不完全液体润滑轴承）⾮液体摩擦轴承依靠吸附于轴和轴承孔表⾯的极薄油膜，单不能完全将两摩擦表⾯隔开，有⼀部分表⾯直接接触。
因⽽摩擦系数⼤，=0.05～0.5。
如果润滑油完全流失，将会出现⼲摩擦。
剧烈摩擦、磨损，甚⾄发⽣胶合破坏。
⼆、滑动轴承的特点优点：（1）承载能⼒⾼；（2）⼯作平稳可靠、噪声低；（3）径向尺⼨⼩；（4）精度⾼；（5）流体润滑时，摩擦、磨损较⼩；（6）油膜有⼀定的吸振能⼒缺点：（1）⾮流体摩擦滑动轴承、摩擦较⼤，磨损严重。
（2）流体摩擦滑动轴承在起动、⾏车、载荷、转速⽐较⼤的情况下难于实现流体摩擦；（3）流体摩擦、滑动轴承设计、制造、维护费⽤较⾼。
§11—2 滑动轴承的结构和材料⼀、径向滑动轴承1．整体式滑动轴承整体式滑动轴承结构如图所⽰，由轴承座1和轴承衬套2组成，轴承座上部有油孔，整体衬套有油沟，分别⽤以加油和引油，进⾏润滑。
机械设计第十二章滑动轴承
摩擦：滚动摩擦滚动摩擦轴承滚动轴承滑动摩擦滑动摩擦轴承滑动轴承第十二章滑动轴承第一节概述1、滑动轴承应用场合：1）工作转速特高轴承，如汽轮发电机；2）要求对轴的支撑位置特别精确的轴承，如精密磨床；3）特重型的轴承，如水轮发电机；4）承受巨大的冲击和振动，如轧钢机；5）根据工作要求必须做成剖分式的轴承，如曲轴轴承；6）在特殊的工作条件下（如在水中或腐蚀性介质中）工作的轴承，如军舰推进器的轴承；7）在安装轴承处的径向空间尺寸受到限制时，也常采用滑动轴承，如多辊轧钢机。
2、分类①按载荷方向：径向（向心）轴承、止推轴承、向心止推②按接触表面之间润滑情况：液体滑动轴承、非液体滑动轴承液体滑动轴承：完全是液体非液体滑动轴承：不完全液体润滑轴承、无润滑轴承不完全液体润滑轴承（表面间处于边界润滑或混合润滑状态）无润滑轴承（工作前和工作时不加润滑剂）③液体润滑承载机理：液体动力润滑轴承（即动压轴承）液体静压润滑轴承（即液体静压轴承）3、如何设计滑动轴承（设计内容）1）轴承的型式和结构2）轴瓦的结构和材料选择3）轴承的结构参数4）润滑剂的选择和供应5）轴承的工作能力及热平衡计算4.特点：承载能力大，工作平稳可靠，噪声小，耐冲击，吸振，可剖分等特点。
第二节滑动轴承的典型结构一、整体式径向滑动轴承：特点：结构简单，易于制造，端部装入，装拆不便，轴承磨损后无法调整。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
二、对开式径向滑动轴承：装拆方便，间隙可调，应用广泛。
特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。
应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
三、止推式滑动轴承：多环式结构，可承受双向轴向载荷。
第三节滑动轴承的失效形式及常用材料一、失效形式1、磨粒磨损：硬颗粒对轴颈和轴承表面起研磨作用。
2、刮伤：硬颗粒划出伤痕。
3、胶合：轴承温度过高，载荷过大，油膜破裂或供油不足时，轴颈和轴承相对运动表面材料发生粘附和迁移，从而造成轴承损坏。
机械设计--15 滑动轴承
3 验算速度v .d.n []
60 1000
各许用值查表15-1
二、推力滑动轴承的计算
1 验算压强
p
Z
4
Fa (d 2 d02 ).k
[ p]
k—由于止推面上有油 沟使止推的面积减 小的系数
Z---轴环数
2 验算pvm值 pm [ pm ]
υm——环形推力面的平均线速度m/s
2 低速、有冲击、恶劣环境中的机器。 (如
水泥搅拌机，破碎机)
15.1 摩擦状态
在正压力作用下相互接触的两个物体 受切向外力的影响而发生相对滑动，或有 相对滑动的趋势时，在接触表面上就会产 生抵抗滑动的阻力，这一自然现象称作摩 擦，这时所产生的阻力叫作摩擦阻力。
摩擦的分类
1、内摩擦：发生在物质内部，阻碍分子间 相对运动的摩擦；
二 液体动压润滑的基本方程
基本假设: 1)z向无限长，润滑油在z向
没有流动； 2)压力p不随y值的大小而变
化，即同一油膜截面上压力 为常数(由于油膜很薄，故 这样假设是合理的)； 3）润滑油粘度η不随压力而 变化，并且忽略油层的重力 和惯性； 4）润滑油处于层流状态。
根据平衡条件，X轴向得：
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）
滑动轴承
两工件之间的间隙必须有楔形间隙；
A
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；
τ Bp
两工件表面之间必须连续充满润滑
油或其它液体。
.
y
x p+dp
τ+dτ
二、径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程
1、动压油膜的形成过程
∑ Fy =F
静止 →爬升 →将轴起抬
∑ Fx = 0 F
.
整体式 结构形式
对开式
一、轴瓦的形式和构造
整体轴套 单层材料 双层材料 多层材料 厚壁轴瓦 薄壁轴瓦
制造方法：铸造 内表面：可附有轴承衬 轴承衬材料：轴承合金 瓦背材料：铸.铁、钢或青铜
一、轴瓦的形式和构造
整体式
整体轴套 单层材料 双层材料
结构形式
多层材料
对开式
厚壁轴瓦 薄壁轴瓦
制造方法：双金属板连续轧制批量生产
§12-4 轴瓦结构
.
整体式 结构形式
对开式
一、轴瓦的形式和构造
整体轴套 单层材料 双层材料 多层材料 厚壁轴瓦 薄壁轴瓦
.
整体式 结构形式
对开式
一、轴瓦的形式和构造
整体轴套 单层材料 双层材料 多层材料 厚壁轴瓦 薄壁轴瓦
.
整体式 结构形式
对开式
一、轴瓦的形式和构造
整体轴套 单层材料 双层材料 多层材料 厚壁轴瓦 薄壁轴瓦
静压轴承
.
§12-2 滑动轴承的主要结构形式
.
一、整体式径向滑动轴承
1、作用：主要承受径向载荷。
2、组成： 轴承座
减摩材料制成
整体轴套
3、优点：
结构简单
滑动轴承计算
层流流动、不计重力、 大气压影响、油不可压缩
平衡方程：
∂p ∂τ ∂τ pdzdy − p + dx dzdy + τ + dydz − τ+ dy dzdx = 0 ∂x ∂y ∂y
整理可得： ∂p = − ∂τ ∂x ∂y
∂v τ = -η ∂y
∂p ∂ 2v ⇒ =η 2 ∂x ∂y
流体的压力变化与速度的变化情况成正比
1.油层的速度分布
1 ∂p = 2 η ∂x ∂y ∂ 2v
v(h - y ) y (h − y ) ∂p 积分得：u = − h 2η ∂x
直线 抛物线
2.润滑油流量
vh h ∂p Q = udy ⇒ − 0 2 12η ∂x
两相对运动物体的摩擦表面借助相对速度产生的油膜把两表面完全隔开由油膜产生的压力来平衡外载荷楔效应承载机理平行板相对运动流速直线分布油无内压力不平行板相对运动流速变化油有内压力假设
§12—7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 一.流体摩擦
流体中任意点处切应力均与该处流体的速度梯度成正比
比例系数η—粘度—流体的
c —比热容 见附录 ρ—密度 αs—传热系数 f—摩擦系数
q ψvBd —耗油量系数
3 校核进口油温ti
两种情况：
∆t ti = t m − 2
tm——给定的平均温度 tm =50~75℃
ti ＞35~40℃ 容易达到热平衡，可降低tm ，增大粗造度 ti ＜35~40℃ 不易达到热平衡，可加大间隙，降低粗造度
减少 增大
流体动力润滑的必要条件：
⑴ 流体必须有粘度，供应充分 ⑵ 两表面必须有相对速度，油从大口进，小口出 ⑶ 相对滑动两表面必须现成收敛的楔形油隙
滑动轴承
一、径向滑动轴承的计算
已知条件 外加径向载荷F (N)、 轴颈转速n(r/mm) 轴颈直径d (mm) 验算设计内容 验算轴承的平均压力 验算轴承pv值
验算滑动速度
一、径向滑动轴承的计算
1、验算轴承的平均压力p
目的：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。
F p= ≤[p] Bd
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。 但导热性差、膨胀系数大、容易变形。 轴瓦常用材料有（ 轴承合金）、（ 青铜 ）、（ 黄铜 ） （ 铸铁 ）、（非金属材料 ）。
§12-4
轴瓦结构
一、轴瓦的形式和构造
整体轴套 整体式 结构形式 对开式 单层材料 双层材料 多层材料 厚壁轴瓦 薄壁轴瓦
F
单轴向油槽开在非承载区 （在最大油膜厚度处）
双轴向油槽开在非承载区 （在轴承剖分面上）
双斜向油槽 （用于不完全液体润滑轴承）
§12-5
滑动轴承润滑剂的选用
一、润滑脂及其选择
1、特点：
无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。
2、适用场合 ：
要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动 的轴承中。
验算轴承的平均压力
验算轴承pv值
F
d1 d2
二、止推滑动轴承的计算
1、验算轴承的平均压力p
Fa Fa p ≤[p] 2 A z (d 2 d12 ) 4
F
F
d2
z----轴环数 2、 验算轴承的pv值 pvm≤[pv]
d1 d2
d1
对于多环止推轴承，考虑承载的不均匀性， [p]、[pv]应降低 50%
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。 ◆
机械设计4[1].12#滑动轴承
![机械设计4[1].12#滑动轴承](https://img.taocdn.com/s3/m/fcef3f1ec5da50e2524d7fbc.png)
§4-4 流体润滑原理简介
(一)流体动力润滑:两相对运动的摩擦表面借助 流体动力润滑: 于相对速度而产生的粘性流体膜来平衡外载荷; 于相对速度而产生的粘性流体膜来平衡外载荷; (二)弹性流体动力润滑:高副接触中,接触应力 弹性流体动力润滑: 使表面产生局部弹性变形,在接触区形成弹性流 体动力润滑状态; (三)流体静力润滑:将加压后的流体送入摩擦表 流体静力润滑: 面之间,利用流体静压力来平衡外载荷;
du 即 : τ = η ( 4 6) dy
剪切 应力 动力 粘度 速度 梯度
Uh h u
x
y
u=0
13
b)运动粘度与动力粘度的换算关系: η 2 ν= m / s 粘—温曲线见 图4-9 密度 ρ
动力粘度η:主要用于流体动力计算.Pas 动力粘度 运动粘度ν:使用中便于测量.m2/s 运动粘度 2.油性(润滑性):润滑油在摩擦表面形成各种吸附膜 油性
23
径向轴承, 滑动轴承 :径向轴承,止推轴承
24
§12-2 径向滑动轴承的结构
整体式径向滑动轴承
对开式径向滑动轴承 对开式径向滑动轴承 径向
图15-18 斜剖 分式径向 径向滑动 分式径向滑动 轴承
25
26
27
28
29
§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
30
滑动轴承
MPa m / s
v=
πn ( d1 + d 2 )
60 × 1000 × 2
≤ [v ]
m/s
44
(上式中各参数见表12-6) 上式中各参数见表 )
中南大学考研试题
设计计算非液体滑动轴承时要验算: 设计计算非液体滑动轴承时要验算 1) ; 其目的是 p ≤ [ p] 2) 3)