(机械制造行业)机械设计讲义(第八版)濮良贵(第章)

第十二章滑动轴承

§１２—１概述：

一．摩擦的分类（详见： P.46. 第四章）

㈠内摩擦：发生在物质内部、阻碍分子间相对运动的摩擦。

㈡外摩擦：发生在两接触物体间，阻碍两接触表面相对运动的摩擦。

1．按有无相对运动分：外摩擦可分为：

静摩擦：两接触物体间仅有相对滑动趋势时的摩擦。

动摩擦：两接触物体间有相对运动时的摩擦。

2．按相对运动形式分：外摩擦可分为：

1）滚动摩擦：两接触物体间的相对运动为滚动。

2）滑动摩擦：两接触物体间的相对运动为滑动。又可分为四种：

①干摩擦：两物体接触面内无任何润滑剂的纯金属接触时的摩擦。

②边界摩擦：两摩擦表面间存在边界膜时的摩擦。

边界膜：指润油中的极性分子吸附在金属表面(吸附膜)或与金属起化学

反应(反应膜)而形成的一层极薄的分子膜。

③流体摩擦：两摩擦表面完全被润滑油分开时的摩擦。

④混合摩擦：处于边界摩擦与流体摩擦的混合状态时的摩擦。

注： a. 纯金属极易氧化或被油污，故工程中不存在真正的干摩擦，通常

将未经人为润滑的摩擦叫“干摩擦”

b. 边界膜分吸附膜和反应膜，极薄，厚度约0.002～0.02μm.

c. 干摩擦时，摩擦和磨损最严重；边界摩擦的摩擦系数约为0.1左

右；混合摩擦时的摩擦系数比边界摩擦的要小得多；流体摩擦是

油分子间的内摩擦，f≈0.001～0.008，此时不存在磨损。

二．轴承的类型：

1．按摩擦性质分：分二种

1）滚动摩擦轴承下章介绍

2）滑动摩擦轴承又可分三种

①自润滑轴承：工作时不加润滑剂。

②不完全液体润滑轴承：滑动表面间处于边界润滑或混合润滑状态。

③液体润滑轴承：两滑动表面处于液体润滑状态。

a. 液体动压轴承：靠两表面间的相对运动来形成压力油膜。

b. 液体静压轴承：靠液压系统供给的压力油形成压力油膜。

2．按承载方向分：三种

1）径向轴承：承受径向载荷

2）推力轴承：承受轴向载荷

3）向心推力轴承：可同时承受径、轴向载荷

三．滑动轴承的主要应用埸合：

1．转速特高此时，滚动轴承的寿命明显↓

2．轴的支承位置要求特高此时，滚动轴承因零件多，精度难保证

3．特重型此时，滚动轴承须单件生产，造价很高

4．冲击和振动很大此时，滚动轴承点接触，耐冲击、振动性能差

5．按装配要求必须剖分的轴承

6．特殊工作条件处（如：水中或腐蚀介质中）

7．径向尺寸受限处

§１２—２滑动轴承的主要结构型式

一．整体式径向滑动轴承 P.276.图12-1

1．结构：整体式轴承座，内衬减摩材料制成的整体轴套

2．特点：

1）优：结构简单，成本低廉。

2）缺：①轴套磨损后，无法调整轴承间隙。

②只能从轴颈端部装拆，重量大或中间轴颈的轴装拆困难。

3．适用：轻载、低速或间歇工作处。

二．对开式径向滑动轴承P.276.图12-2

1．结构：由轴承盖、轴承座、剖分式轴瓦及双头螺柱等组成。

2．特点：轴承装拆方便，轴瓦磨损后可用减少剖分面处的垫片来调整轴承间隙。

3．应用：广泛。

三．止推滑动轴承

1．组成：由轴承座和止推轴颈组成。 P.277.表12-1

2．类型：空心式、单环式、多环式

§１２—３滑动轴承的失效形式及常用材料

一．滑动轴承的失效形式

1．磨粒磨损：进入轴承的硬颗粒（如灰尘，砂粒等），研磨轴颈、轴承表面，导致几何形状改变，精度下降。

2．刮伤：硬颗粒或轴颈表面粗糙的凸峰在轴承表面划出线状伤痕。

3．咬粘：过载高速或润滑差，致使轴颈、轴承的表层材料发生粘附和迁移。 4．疲劳剥落：载荷反复作用，致使轴承衬材料疲劳开裂和脱落。

5．腐蚀：轴承材料受润滑剂及环境介质的腐蚀而失效。

二．轴承材料

轴承材料：即轴瓦和轴承衬的材料。

（一）轴承材料的主要性能要求：

1．减摩性、耐磨性和抗咬粘性好。

减摩性：指材料副具有较低的摩擦系数。

抗咬粘性：指材料的耐热性和抗粘附性。

2．顺应性、嵌入性和磨合性好。

顺应性：受载后通过弹塑变形补偿初始几何形状误差的能力。

嵌入性：嵌藏硬颗粒，减轻刮伤及磨损的性能。

磨合性：短期轻载运转后，易形成相互吻合的表面粗糙度。

3．足够的强度和抗蚀能力。

4．导热性、工艺性、经济性好。

（二）常用轴承材料：

1．轴承合金（或称巴氏合金）：

组成：是锡、铅、锑、铜的合金，分锡基、铅基二种。

性能：嵌入性、顺应性、磨合性、抗咬粘性好，但强度很低。

应用：在中高速、重载或重要埸合，只能用作轴瓦的轴承衬。

2．铜合金：

种类：很多，分黄铜、青铜二大类，其中青铜较常用。

性能：比轴承合金稍差，但强度较高。

应用：锡青铜：中速重载。

铅青铜：高速重载（∵抗粘附性好）

铝青铜：低速重载（∵抗粘附性较差）

3．铝基轴承合金：

性能：耐蚀性、减摩性好，疲强较高。

应用：可单独制成轴套、轴承等，也可作轴承衬与钢衬背一起组成双金属轴瓦。 4．铸铁：

其中的石墨是固体润滑剂，具有较好的减摩性和耐磨性。

铸铁性脆、不易磨合，只适用于轻载低速、无冲处。

5．多孔质金属材料：

构成：金属粉末经特殊工艺压制、烧结，形成多孔结构。

种类：有多孔铁和多孔铜二种。

机理： 1）使用前先把轴瓦在热油中浸数小时，使孔隙中充满油——含油轴承

2）工作时靠轴颈转动的抽吸作用及热胀挤压，油进入摩擦面间进行润滑适用：中低速无冲击处（因为：多孔质金属材料韧性较小）

6．非金属材料：

塑料，尼龙，橡胶，陶瓷等。

注：常用金属轴承材料的性能 P.280. 表12-2.