机械设计第章滑动轴承
机械设计 10-5 液体动压滑动轴承的设计计算
Uh0 2
油膜压力 最大处的 油膜厚度
p 6 ηU 3 [ h( x ) h0 ] x h ( x )
——一维雷诺方程
p 6 ηU 3 [h( x ) h0 ] x h ( x )
U
U
F
U
h0 h
形成动压油膜的必要条件：
1.两表面必须构成楔形； 2.两表面必须有一定的相对速度， 使大口带入油，小口带出油； 3.两表面间必须连续充满润滑剂。
五、轴承的热平衡计算
热平衡条件：摩擦功耗产生热量=轴承的散热量
摩擦功（发热量）： H
fFv
ti
散热量： 润滑油带走的热量： H1 Qcto ti
轴承表面散发的热量： H 2 a sπ dBto ti
一次积分: 求任意位置 处油膜压力p
a
F
dp p ( )d 1 d
1
求单位轴承宽度承载力py
2
1
2
py = p r d cos(180o-( + a))
B/2
B/2
F =
z
z
B 2 B 2
2z 2 C '[1 ( ) ] py dz B
z y
y
U( h - y) y (h y ) p u h 2 x
剪切流
压力流
F
p 0 x
U
油压 p 的分布
x
U
h
y
2 润滑油的流量：z=1
Q
h
0
U (h y ) y (h y ) p ]dy udy 0 [ h 2 x
h
Uh h p 2 12 x
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。
机械设计(10.5.1)--滑动轴承的结构类型
10-5 滑动轴承的结构类型
一、向心滑动轴承的结构轴瓦
轴承座
骑缝螺
钉油孔
1. 整体式●结构简单，沿轴向装配，中小型；磨损后间隙不能调节，更换轴瓦/套。
2. 剖分式
轴承座
上
轴承座下
轴瓦
上，下
连接螺
栓
油孔
●上下结构，螺栓连接，沿径向装配，大中型；磨损后间隙可调节——更换垫片或重刮瓦修复。
安装方便,应用广●可以斜剖分，适应斜向载荷
.
3. 间隙可调
式
轴套/瓦调节间隙轴套/瓦调节间隙轴颈移动调节间隙
4. 自位式轴套/瓦外缘为球形,适应轴颈偏斜,避免边缘接触。
5. 多油楔式
固定瓦块三油
楔可倾动瓦块三油楔
形成多个油膜
压力区,提高
运转稳定性
.两油楔椭圆轴承
二、推力滑动轴承的结构1. 普通推力滑动轴承
F a
轴 止推环
F a 止推环
面
轴
2. 液体动力润滑推力轴承
固定瓦块可倾动瓦块
F
a F
a。
机械设计滑动轴承
3）铝基合金 —— 耐腐蚀性好，疲劳强度较高摩擦性较好 4）灰铸铁及耐磨铸铁 —— 具有减磨性、耐磨性，性脆、磨合性差， 轻载、低速 5）多孔质金属材料 —— 不同金属粉末压制、烧结而成 —— 吸油 （自润滑性）——含油轴承 韧性小，平稳、无冲击 中低速 6）非金属材料 塑料、碳— 石墨、橡胶、木材等
p 6ηV = 3 (h h0 ) x h
A< 0
不能承载
4、形成流体动力润滑的必要条件 1）两运动表面间具有楔形间隙； 2）两表面应有相对速度，速度的方向是将油 由大口带向小口； 3）润滑油应有一定的粘度，且要充分
二、径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程 F F F n n
n=0
n≈0 Ff与 n反相
4、润滑油的粘－温特性
粘 -温 曲 线
5、零件润滑方法 旋 套 式
油 环 润 滑
油 芯 油 杯 旋 盖 式 油 脂 杯
针 阀 油 杯
§2 滑动轴承类型、轴瓦结构及材料
一、 滑动轴承类型
承载形式: 径向轴承(承受径向载荷)
止推轴承(承受轴向载荷)
滑 动 轴 承
润滑状态：不完全液体润滑轴承（不许干摩擦）
2、失效形式与设计准则 失效形式： 承载油膜破裂。 设计准则： 保证液体润滑，hmin≥[h] 同时，因Δt↑→η↓→油膜破裂：限制Δt 3、承载能力计算 推导思路 1）将直角坐标系的雷诺方程转换极坐标系 2）求任意位置的油膜压力 3）pφ 在 F 方向上的分量 pφy 4）求单位宽度上的油膜承载能力 5）考虑轴承端泄，进行修正 承载能力
y
η——动力粘度 y 长、宽、高各1米的液体，上下板相对滑动速度 1 m/s ，需要的切向力为 1 N 时，即 η=1 Ns/m2 （1Pa s — 帕 秒） 动力粘度国际制单位（SI）：
机械设计手册_（第五版）成大先_目录
机械设计手册第五版第1卷目录第1篇一般设计材料第1章常用基础资料和公式第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素第3章锻造和冲压设计的工艺性及结构要素第4章焊接和铆接设计工艺性第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素第6章热处理第7章表面技术第8章装配工艺性第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素第10章人机工程学有关功能参数第11章符合造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则第12章装运要求及设备基础第2篇机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构第1章机械制图第2章极限与配合第3章形状和位置公差第4章表面结构第5章空间距偏差第3篇常用机械工程材料第1章黑色金属材料第2章有色金属材料第3章非金属材料第4章其他材料及制品第4篇机构第1章机构分析的常用方法第2章基本机构的设计第3章组合机构的分析与设计第4章机构参考图例第2卷目录第5篇连接与紧固第1章螺纹与螺纹连接第2章铆钉连接第3章销、键和花键连接第4章过盈连接第5章胀紧连接和型面连接第6章锚固连接第7章粘接第6篇轴及其连接第1章轴和软轴第4章制动器第7篇轴承第1章滑动轴承第2章滚动轴承第3章直线运动滚动功能部件第8篇起重运输机械零部件第1章起重机械零部件第2章输送机械零部件第9篇操作件、小五金及管件第1章操作件及小五金第2章管件第3卷目录第10篇润滑与密封第1章润滑方法及润滑装置第2章润滑剂第3章密封第4章密封件第11篇弹簧第1章弹簧的类型、性能及应用第2章圆柱螺旋弹簧第3章截锥螺旋弹簧第4章蜗卷螺旋弹簧第5章多股螺旋弹簧第6章蝶形弹簧第7章开槽蝶形弹簧第8章膜片弹簧第9章环形弹簧第10章片弹簧第11章板弹簧第12章发条弹簧第13章游丝第14章扭杆弹簧第15章弹簧的特殊处理及热处理第16章橡胶弹簧第17章橡胶——金属螺旋复合弹簧（简称复合弹簧）第18章空气弹簧第19章膜片第20章波纹管第21章压力弹簧管第12篇螺旋传动、摩擦轮传动第1章螺旋传动第2章摩擦轮传动第13篇带、链传动第14篇齿轮传动第1章渐开线圆柱齿轮传动第2章圆弧圆柱齿轮传动第3章锥齿轮传动第4章蜗杆传动第5章渐开线圆柱齿轮形星传动第6章渐开线少齿差形星齿轮传动第7章销齿传动第8章活齿传动第9章点线啮合圆柱齿轮传动第10章塑料齿轮第4卷目录第15篇多点啮合柔性传动第1章概述第2章悬挂安装结构第3章悬挂装置的设计计算第4章柔性支承的结构形式和设计计算第5章专业技术特点第6章整体结构的技术性能、尺寸系列和选型方法第7章多点啮合柔性传动力学计算第16篇减速器、变速器第1章减速器设计一般资料第2章标准减速器及产品第3章机械无级变速器及产品第17篇常用电机、电器及电动(液)推杆与升降机第1章常用电机第2章常用电器第3章电动、电液推杆与升降机第18篇机械振动的控制及利用第1章概述第2章机械振动的基础资料第3章线性振动第4章非线性振动与随机振动第5章振动的控制第6章机械振动的利用第7章机械振动测量技术第8章轴和轴系的临界转速第19篇机架设计第1章机架结构概论第2章机架设计的一般规定第3章梁的设计与计算第4章柱和立架的设计与计算第5章桁架的设计与计算第6章框架的设计与计算第7章其他形式的机架第20篇塑料制品与塑料注射成型模具设计第1章塑料制品设计第2章塑料注射成型工艺第3章塑料注射成型模具设计第4章热固性塑料注射成型模具第5章塑料注射成型模具实例第6章塑料注射成型模具标准模架第7章塑料注射成型模具设计程序与CAD第五卷第21篇液压传动第一章基础标准及液压流体力学常用公式第二章液压系统设计第三章液压基本回路第四章液压工作介质第五章液压泵和液压马达第六章液压缸第七章液压控制阀第八章液压辅助件及液压泵站第九章液压传动系统的安装、使用和维护第22篇液压控制第一章控制理论基础第二章液压控制概述第三章液压控制元件、液压动力元件、伺服阀第四章液压伺服系统的设计计算第五章电液比例系统的设计计算第六章伺服阀、比例阀及伺服缸主要产品简介第23篇气压传动第一章基础理论第二章压缩空气站、管道网络及产品第三章压缩空气净化处理装置第四章气动执行元件及产品第五章方向控制阀、流体阀、流量控制阀及阀岛第六章电气比例、伺服系统及产品第七章真空元件第八章传感器第九章气动辅件第十章新产品、新技术第十一章气动系统第十二章气动相关技术标准及资料第十三章气动系统的维护及故障处理。
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。
考研备考期末复习 机械设计题库 滑动轴承
考研备考期末复习机械设计题库滑动轴承考研备考和期末复习对于很多同学来说，那可真是一场“硬仗”啊！就拿机械设计这门课来说，其中的滑动轴承知识点，真是让人又爱又恨。
我记得有一次，我在课堂上给学生们讲滑动轴承的时候，有个学生一脸迷茫地看着我，问：“老师，这玩意儿到底咋用啊？”我笑着回答他：“这就好比你的自行车轮子，中间那个轴和套的关系，滑动轴承就是让轴能在套里顺利转动，还能承受各种力。
”咱们先来说说考研备考这一块儿。
考研那可是千军万马过独木桥，机械设计作为重要的专业课，更是不能马虎。
对于滑动轴承的考点，那是得一个一个地攻克。
比如说滑动轴承的类型，什么是整体式滑动轴承，什么是剖分式滑动轴承，它们各自的特点和适用场合，这都得弄得清清楚楚。
再看看期末复习，这可关系到一学期的成绩。
有些同学平时可能没太用心，到了期末才临时抱佛脚。
就像有个同学，期末前一周才开始着急，天天泡在图书馆，拿着教材和笔记，对着滑动轴承的知识点死磕。
滑动轴承的工作原理，其实不难理解。
想象一下，轴在轴承里转动，润滑油就像是“润滑剂”，让它们之间的摩擦减小。
但是，如果润滑油不够或者选择不当，那可就麻烦了，摩擦增大，磨损加剧，甚至可能导致整个机器出问题。
在机械设计的题库里，关于滑动轴承的题目也是五花八门。
有计算承载能力的，有分析结构优缺点的，还有让你设计一个简单滑动轴承的。
做这些题目的时候，一定要认真审题，看清题目要求，千万别粗心大意。
我曾经遇到过一个学生，在做滑动轴承的设计题时，把尺寸都算错了，结果整个设计都没法用。
这就像是盖房子，地基没打好，上面盖得再漂亮也没用。
还有啊，滑动轴承的材料选择也很重要。
不同的工作条件需要不同的材料，这就像是给人穿衣服，得根据场合和天气来选。
总之，无论是考研备考还是期末复习，对于机械设计中的滑动轴承这部分内容，都要下足功夫。
认真看书，多做题目，多思考，相信大家都能攻克这个难关。
就像我之前说的那个在期末前拼命复习的同学，最后他也在考试中取得了不错的成绩。
哈工大宋宝玉机械设计-29滑动轴承实验
三、实验内容及实验步骤
1.利用油膜形成机理演示仪验证动压油膜形成机理：
2.观察滑动轴承动压油膜的形成过程与现象：
利用油膜形成过程电路图观察滑动轴承动压油膜形成
电源
指示灯
轴启动
轴瓦
轴
润滑油
油池
毫安表
开关
轴转数提高 指示灯灭掉 毫安表指针回零 滑动轴承动压油膜形成
* 当轴没转动时，轴和瓦接触，合上开关，较大电流流过指示 灯和毫安表，指示灯很亮，毫安表读数较大。
* 当轴刚启动时，轴与轴瓦之间处于半干摩擦状态，摩擦力矩 很大的，测力杠杆一端的测力计千分表有较大的读数。
* 当轴慢慢转动时，形成部分润滑油膜，使轴与瓦接触面积减 小，电路中电流减小，指示灯亮度减弱。毫安表读数变小。
* 随着轴的转速逐渐提高，形成很薄的油膜将轴与轴瓦分开， 受加工精度的影响，轴与轴瓦表面上的微观不平的尖峰会不断 瞬间接触，电路中产生瞬间电流，瞬间电流很弱不足以使指示 灯发光，指示灯灭掉，此时可观察到毫安表指针有摆动现象。
五、实验报告要求
1. 实验报告内容包括：实验目的、实验台结构简图、 实验台工作原理、实验已知条件及原始数据、思考 题。
2. 两条特性曲线绘制在同一图中，两条径向油膜压力 分布曲线绘制在同一图中，每一条曲线上要标注实 验条件（如载荷），曲线绘制在作标纸上 。
谢谢
5.绘制滑动轴承径向油膜压力分布曲线：
当油膜完全形成时由左向右依次记录油压表压力值，根据 测出的油压值按一定的比例线段绘制出滑动轴承径向油膜 压力分布曲线。
.
四、思考题
1．动压油膜形成的机理（要素）是什么? 2．当滑动轴承转速升高时，径向油膜压力有何
变化？ 3. 当载荷改变时，径向油膜压力有何变化？
机械设计-滑动轴承概述
轴瓦结构与轴瓦材料
轴承材料 1、对材料性能要求
轴瓦和轴承衬与轴颈直接接触，承受载荷，产生摩 擦和磨损，因此材料应具有以下性能：
（1） 足够的强度 （2）良好的耐磨性、减磨性和耐腐蚀性 （3）良好的导热性和抗胶合能力
轴瓦结构与轴瓦材料
2、常用的材料
总结
1.滑动轴承的结构 2.轴瓦结构与轴瓦材料
谢谢观看
轴瓦结构与轴瓦材料
轴瓦结构
2、油沟、油孔
为了使将润滑油能够很好地分布到轴瓦的整个工 作表面，在轴瓦的非承载区上要开出油沟和油孔。
轴瓦结构与轴瓦材料
轴瓦结构
3、轴承衬
为了节省金属材料（如轴承合金）及提高轴承工作能力，在强度 较高、价格较廉的轴瓦内表面上浇注一层减摩性更好的，但价格较 贵的合金材料。其厚度在0.5~6mm内。
3）应用：适于低速、轻载或间隙工作的机器。
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
当轴承受到的径向力有较大偏斜时，可采用斜开式向 心滑动轴承，剖分角一般为45°。
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
3、自动调心式滑动轴承 为防止轴承与轴颈的“边缘接触”，以避免轴承端部局部迅 速磨损。
特点轴：瓦外表面做成球面，与轴承盖和轴座的内表面相 配合，适应轴颈在轴弯曲时产生偏斜，减小磨损。
滑动轴承概述
1 滑动轴承的结构
CONTENTS
目
2 轴瓦结构与轴瓦材料
录
滑动轴承的结构
滑动轴承
径向滑动轴承（承受径向载荷） 按承载方向的不同 止推滑动轴承（承受轴向载荷）
径向止滑推动轴承（承受径向、轴向载荷）
滑动轴承的结构
径向滑动轴承
（1）整体式 1）构成： 轴承座、轴瓦
机械设计章节练习题(含答案)——滑动轴承
第16章滑动轴承【思考题】16-1 滑动轴承的性能特点有哪些？主要的应用场合有哪些？16-2 滑动轴承的主要结构型式有哪几种？各有什么特点？16-3 轴承材料应具备哪些性能？是否存在着能同时满足这些性能的材料？16-4 非液体润滑轴承的设计依据是什么？限制p和pv的目的是什么？16-5 液体动压润滑的必要条件是什么？叙述向心滑动轴承形成动压油膜的过程？16-6 找出一滑动轴承应用实例，确定滑动轴承类型，分析其特点和选用的原因。
A级能力训练题1.下述各点中，不能作为优点的滑动轴承是________。
（1）径向尺寸小（2）内部间隙小，旋转精度高（3）运转平稳，噪音小（4）没有极限转速限制，可用于高速2.含油轴承是采用________制成的。
（1）硬木（2）塑料（3）硬橡胶（4）粉末冶金3.在下述材料中，不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬材料的是________。
（1）GCr15 （2）HT250（3）ZQSn10-5 （4）ZChSnSb11-64.在滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料中，承载能力最高的是________。
（1）灰铸铁（2）巴氏合金（3）铅锡表青铜（4）铅青铜等铜基轴承合金5.滑动轴承在液体摩擦工况下的摩擦系数很小，约为__________。
（1）0.1～0.8 （2）0.01～0.08（3）0.001～0.008 （4）0.0001～0.00086.滑动轴承校核pv值、蜗杆传动进行温升计算都是为了防止__________出现失效。
（1）胶合（2）点蚀（3）磨损（4）塑性变形7.在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制比压p的主要目的是__________。
（1）防止轴承衬的塑性变形（2）防止轴承衬的过度磨损（3）防止轴承因过热而胶合（4）防止轴承因发热而卡死8.验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是 __________。
（1）确定轴承是否能获得液体摩擦（2）控制轴承的发热量（3）计算轴承内部的摩擦阻力（4）控制轴承的压力p9.下列各类机械设备中，只采用滑动轴承的是________。
机械设计第十二章滑动轴承
• 校核 p; • 校核 pv; • 校核 v; • 确定配合： H9/d9、H8/f7、H7/f6
机械设计
第十二章 滑动轴承
47
滑动轴承的常用配合及其应用
机械设计
第十二章 滑动轴承
48
12.5 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
1. 流体动力润滑
1) 概念
两个作相对运动物体的摩擦表面，用借助 于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面 完全隔开，由液体膜产生的压力来平衡外载荷， 称为流体动力润滑。
hmin[h], [h]=(2~3)(Rz1+Rz2)
机械设计
第十二章 滑动轴承
69
4. 承载能力
F 2B 2
Cp
v, ，B， F
Cp —— 承载量系数 Cp (, B/d) 见表 12-6
机械设计
第十二章 滑动轴承
70
5. 参数的选择
1) 宽径比 B/d
B/d , F ; B/d =0.3~1.5
形成液体润滑。一般值主要根据载荷和速度 选取。速度越高， 值应越大；载荷越大， 值应越小。
n 60
4
31
9
10 9
机械设计
第十二章 滑动轴承
72
3) 动力粘度 F
n 60
1
3
7
Pas
10 6
运动粘度:
v
机械设计
第十二章 滑动轴承
73
滑动轴承常用润滑油牌号
机械设计
第十二章 滑动轴承
74
液体动力润滑径向滑动轴承设计计算总结
机械设计
第十二章 滑动轴承
49
机械设计
第十二章 滑动轴承
精编机械设计-滑动轴承习题与参考答案资料
习题与参考答案一、选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是。
A. 确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C. 计算轴承内部的摩擦阻力D. 控制轴承的压强P2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有。
3 巴氏合金是用来制造。
A. 单层金属轴瓦B. 双层或多层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦D. 非金属轴瓦4 在滑动轴承材料中，通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A. 铸铁B. 巴氏合金C. 铸造锡磷青铜D. 铸造黄铜5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。
A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv ≤是为了防止轴承 。
A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 。
A. 减少轴承的宽径比d l /B. 增加供油量C. 减少相对间隙ψD. 增大偏心率χ 8 在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A. 重载 B. 高速C. 工作温度高D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 。
A. 随之升高B. 保持不变C. 随之降低D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。
A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动D. 润滑油温度不超过50℃11 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 的比值。
A. 质量B. 密度C. 比重D. 流速 12 润滑油的 ，又称绝对粘度。
A. 运动粘度B. 动力粘度C. 恩格尔粘度D. 基本粘度 13 下列各种机械设备中， 只宜采用滑动轴承。
机械毕业设计1557液体动压径向滑动轴承设计与分析
液体动压径向滑动轴承设计与分析摘要动压式滑动轴承是轴承中的一个重要类别，对其进行分析研究在实际中具有重要意义。
液体动压径向滑动是其中的重要一类，本文以径向滑动轴承为研究对象，以雷诺方程的建立及求解过程为理论基础，对滑动轴承在处于液体动压的工况情况进行理论分析。
本课题的目的就是旨在结合滑动轴承的工作特点和性能，合理的优化轴承的结构形式，对轴承的各性能进行优化设计。
通过图纸对轴承结构进行分析优化，利用相关公式对性能进行计算与分析，对整个轴承进行优化设计。
关键字：滑动轴承；雷诺方程目录第一章1绪论 (4)1.1本课题的选定 (5)1.2滑动轴承制造和生产技术的发展现状 (5)1.3本课题研究的主要内容及基本工作思路 (6)(一)主要内容 (6)（二）本课题基本工作思路 (6)第二章2液体动压径向滑动轴承的总体设计方案 (6)2.1滑动轴承 (6)（一）滑动轴承的主要类型和结构 (6)2.2液体动压润滑的基本原理和基本关系 (8)（一）液体动压油膜的形成理论.................................................................. .8（二）液体动压润滑的基本方程.. (8)（三）油楔承载机理 (11)2.3液体动压径向滑动轴承基本原理 (11)（一）径向滑动轴承液体动压润滑的建立过程 (11)(二)径向滑动轴承的几何关系和承载能力 (12)（三）径向滑动轴承的参数选择 (16)（四）径向滑动轴承的供油结构 (18)第三章3液体动压径向滑动轴承的实例计算 (20)3.1主要技术指标 (20)3.2选择轴承材料和结构 (20)3.3润滑剂和润滑方法的选择 (21)3.4性能计算 (21)（一）承载能力计算 (21)（二）层流校核 (22)（三）功耗计算 (22)（四）热平衡计算 (23)（五）安全度计算 (23)第四章4三维建模4.1三维建模依据 (23)4.2三维建模的基本图形 (24)4.3三维建模的步骤 (24)总结 (25)参考文献 (25)致谢 (27)附件外文翻译文献第一章1绪论滑动轴承在机械制造、大型电站、钢铁联合企业以及化工联合企业等机械设备中得到广泛应用，如何提高其寿命和工作可靠性越来越成为人类普遍关注的问题。
机械设计-滑动轴承习题与参考答案
习题与参考答案、选择题（从给出的A、B、C D中选一个答案）1验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是______A. 确定轴承是否能获得液体润滑B. 控制轴承的发热量C•计算轴承内部的摩擦阻力D.控制轴承的压强P2在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有3巴氏合金是用来制造_________A. 单层金属轴瓦C. 含油轴承轴瓦4在滑动轴承材料中，_________ 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A. 铸铁B.巴氏合金C.铸造锡磷青铜D.铸造黄铜5液体润滑动压径向轴承的偏心距e随______ 而减小。
A.轴颈转速n的增加或载何F的增大B.轴颈转速n的增加或载何F的减少C.轴颈转速n的减少或载何F的减少D.轴颈转速n的减少或载何F的增大6不完全液体润滑滑动轴承，验算pv乞［pv］是为了防止轴承_____ 。
A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀7设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min不够大，在下列改进设计的措Fj=OC)(珂V对D)E)B.双层或多层金属轴瓦D.非金属轴瓦施中，最有效的是两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 A.液体摩擦 B.半液体摩擦D.边界摩擦液体动力润滑径向滑动轴承最小油膜厚度的计算公式是 ___________ 。
A. J ：d(1 - ) B.品」d(1 ) C.讯」d(1 - )/2D. h min ・「d(1)/2在滑动轴承中，相对间隙是一个重要的参数，它是 ____________ 与公称直径之比。
A.半径间隙二R - rB.直径间隙厶二D - dD. 偏心率 在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于 A.便于装配采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于B. 增加润滑油油量C. 提高轴承的稳定性在不完全液体润滑滑动轴承中，限制pv 值的主要目的是防止轴承8910111213141516 1718 19 C.提高轴承的稳定性D •增加润滑油流量，降低温升 A.减少轴承的宽径比l/dC.减少相对间隙'■ B.增加供油量D.增大偏心率在 _____ 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
滑动轴承的设计计算
将对p、、v的限制画在对数坐标图上，构成一条折线。
这种计算方法称为条件性计算。
[p]、[v]和[]数据查阅相关表格。
滑动轴承的设计计算
滑动轴承的设计计算
液体动力润滑轴承的计算
液体动力润滑轴承是利用轴颈与轴瓦的相对速度和表面与油的粘附性能，将润滑油带入轴承间隙， 建立起压力油膜而把轴颈与轴瓦隔开的一种液体摩擦轴承。描述这种润滑状态的基本方程是雷诺 方程。从数学观点看，流体润滑计算的基本内容就是对雷诺方程的应用和求解。
滑动轴承的设计计算
滑动轴承的设计计算
3.参数选取
•宽径比(B/D)。
一般情况建议在0.2-1.5范围内选取，
•相对间隙(ψ)
•润滑油粘度 (η)
•要供给充足的润滑剂。
（二）油楔形成方法
滑动轴承的设计计算
滑动轴承的设计计算 （二）油楔形成方法
形成油楔是流体动压轴承的最基本条件。不同的油楔形成方法造就成各种各具特色的动压轴承。
(三) 液体动力润滑径向轴承的计算 1.几何参数 偏心距e—轴瓦几何中心O与轴颈 中心的距离; 偏心率ε—偏心距e与轴颈间隙c之比， (ε )
p F [p] Bd
推力轴承
pZ(d402Fdi2)[p]
2.限制轴承滑动速度v (防止高温下过快磨损 )
径向轴承 推力轴承
v=πdn≤[v] v=π(do+di)n/2≤[v]
滑动轴承的设计计算
3.限制轴承的值(限制轴承发热量)
径向轴承 推力轴承
pvnF[PV]
B
pv 2Fn [pv] z(d0 di)
•膜厚度方程 h≈c(1+εθ)
• 热平衡方程
• 令：Fμμ，为轴承的摩擦因数；μ=μ/ψ，为摩擦特性数,则摩擦功耗为
机械设计4[1].12#滑动轴承
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§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
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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
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径向轴承, 滑动轴承 :径向轴承,止推轴承
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§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
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§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)
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的摩擦；
2.边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开；
3.流体摩擦：表面被流体完全隔开，摩擦性能取 决于内部分子间的 粘性阻力
4.混合摩擦：前面三种的混合状态，部分固体凸 峰接触
边界摩擦：表面被吸附在表面的边界膜隔开；
按边界膜形成机理，边界膜分为： 吸附膜—— 润滑剂中分子吸附在金属表面而形
成的边界膜；
2.油性（润滑性）：润滑油在摩擦表面形成各种吸附膜
和化学反应膜的性能，边界润滑取决于油的吸附 能力。；
作用下，极易造成永久变形，滑动轴承的油膜可以起到缓 冲作用，不会对元件造成永久性伤害。（轧钢机） 4.要求特别精密的轴承 有些应用场合载荷很大，转速极低，同时要求设备具有 极高的定位精度。（大型天文望远镜，大型雷达） 5.剖分式轴承 滑动轴承很容易做成剖分式结构，但是滚动轴承入做成 剖分结构则对性能有很大影响，（内燃机曲轴轴承，连杆 轴承，曲柄压力机轴承） 6.有特殊要求的轴承（特大尺寸，特殊介质，）
润滑滑动轴承由于摩擦系数极小，发热少，容易散热等原 因，不会对轴承的工作性能产生影响。（内圆磨床） 2.载荷特重的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，特别是 在重载情况下，极高的接触应力会使元件失效。滑动轴承 是低副接触，接触应力小。
3.冲击很大的轴承 由于滚动轴承元件上为高副接触，接触应力大，在冲击
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；
§12-2 滑动轴承的结构
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承 轴承座
油杯孔
整体轴套
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。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
２．对开式径向滑动轴承
一.作用
轴承的作用是支承轴。 二、分类
1、根据轴承工作的摩擦性质分
滑动(摩擦)轴承 滚动(摩擦)轴承
滑动轴承
滚动轴承
滚动轴承由于其标准化程度高，使用方便等特点，被应用 的日益广泛。但是滑动轴承由于自身的不可替代的特点， 在一些特殊应用场合占有重要的地位，
目前滑动轴承应用的主要场合： 1.转速极高的轴承 滚动轴承在极高的转速下会由于高温使元件回火，流体
化学反应膜——润滑剂中以原子形式存在的某些 元素与金属反应生成化合物，在金属表面形成的 薄膜。反应膜具有较高的熔点，比吸附膜稳定。
磨损：使摩擦表面物质不断损失的现象称 为磨损。
对于要求低摩擦的摩擦副，液体摩擦是比较理想的 的状态，维持边界摩擦或混合摩擦是最低要求。
一.润滑油的主要指标
1.粘度:流体抵抗变形的能力，标志着流体内摩擦阻 力的大小。
2、根据承载方向分 径向轴承 推力轴承
按润滑状态不同分
动压润滑 液体润滑滑动轴承 混合润滑滑动轴承 静压润滑
三、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。 缺点：起动阻力大，润滑、维护较滚动轴承复杂。 四、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、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。
按构造 分类
整体式 不便于装拆，可修复性差。 对开式 便于装拆，可修复。
按材料 分类
单金属 多金属
如黄铜，灰铸铁等制成的轴瓦。
以钢、铸铁或青铜作轴瓦基体，在其表面浇铸一 层或两层很薄的减摩材料（称为轴承衬）。
减摩材料——轴承衬
轴承衬的厚度很 小，通常不超过 6 mm。
整体式轴瓦 轴瓦的固定
整
剖
体
分
式
式
轴
轴
瓦
瓦
轴承衬
轴瓦结构：由1~3层材料制成
轴瓦内表面结构
轴瓦上开设油孔和油沟 油孔：供应润滑油； 油沟：输送和分布润滑油；
油沟与油槽的位置
油槽的尺寸可查相关的手册。
油沟长度≈0.8B（轴瓦宽度），即不能开通， 否则漏油。
不要开在轴承的承载区内，否则将急剧降 低轴承的承载能力
§12.3 滑动轴承的材料
特点：便于轴的安装，间隙可调整，但结构复杂。 应用比 较广泛
注：剖分面最好垂直于载荷方向 。
3．调心式径向滑动轴承
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。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的 场合。
二. 推力滑动轴承结构
实心轴端
◆ 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。
二.滑动轴承的材料
1.轴承合金：仅用于轴承衬 2.青铜：广泛应用 3.铝基合金 4.铸铁：经济、耐磨 5.粉末冶金：含油轴承 6.非金属材料
§12-4 滑动轴承的润滑
摩擦和磨损
干摩擦
边界摩擦
液体摩擦
1.干摩擦：表面间无润滑剂或保护膜的纯金属间
第12章 滑动轴承
第十二章 滑动轴承
§12-1 概述 §12-2 滑动轴承的主要类型 §12-3 滑动轴承的材料 §12-4 润滑材料和润滑方法 §12-5 滑动轴承的条件性计算 §12-6 流体动压润滑方程式 §12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的计算 §12-8 其它形式滑动轴承简介
§12-1 滑动轴承概述
一. 对轴承材料性能的要求：
1）减摩性、耐磨性、耐蚀性要好； 2）抗胶合能力强，导热性、散热性好； 3）具有足够的强度，主要包括疲劳强度和抗压强度；
4）具有良好的适应性，主要包括： ◆ 顺应性：材料通过表层的弹、塑性变形来补偿轴承滑动表面接 触不良的能力。 ◆ 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 的性能。
a）动力粘度
牛顿粘性定律：在流体中任意点处的切应力均与该处 流体的速度梯度成正比。
即: du
dz
h
剪切
动力
应力
粘度
速度
梯度 z
Uh
x
u
u=0
运动粘度与动力粘度的换算关系：
m2 / s
动力粘度：主要用于流体动力计算。Pa·s
运动粘度：使用中便于测量。m2/s
粘度↑—— 摩擦力 式
◆ 空心轴端：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。
三.轴瓦结构