《机械设计》教学PPT课件 第十章 滑动轴承

能同时满足上述要求的材料是难找的，但应根据具体情 况满足使用要求。较常见的是用两层不同金属做成的轴瓦， 两种金属在性能上取长补短。在工艺上可以用浇铸或压合的 方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层材料 通常称为轴承衬。
常见的轴瓦和轴承衬材料：
（一）轴承合金（白合金、巴氏合金） 含Sn、 Pb、 Sb、 Cu的合金
2.由于它结构简单、制造容易、成本低，故被广泛应用与各种简 单机械中。
向心滑动轴承
推力滑动轴承
二、径向滑动轴承的结构
滑动轴承按其能够承受的载荷不同分为径向（向心）滑 动轴承、止推（推力）滑动轴承。
1.整体式
常见的径向滑动轴承结构有 整体式、剖分式和调心式。
整体式滑动轴承具有结构简 单、成本低、刚度大等优点， 但在装拆时需要轴承或轴作较 大的轴向移动，故装拆不便。 而且当轴颈与轴磨损后，无法 调整其间的间隙。所以这种结 构常用于轻载、不需经常装拆 且不重要的场合。
三、推力滑动轴承的结构
推力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：
Leabharlann Baidu
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空心式
单环式
多环式
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。
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%。
三、滑动轴承的材料
轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
故障原因 比率／％ 故障原因 比率／％
不干净 38.3 腐蚀 5.6
润滑油不足 11.1
制造精度低 5.5
安装误差 15.9 气蚀 2.8
ZSnSb11Cu（锡锑轴承合金），ZPbSb16Sn16Cu2(铅锑轴承合金)
优点 缺点
f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性
好、容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、 重载的轴承
机械强度较差、价格贵
只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上
（二）青铜
优点
青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃
缺点 可塑性差、不易跑合、与之相配的轴颈必须淬硬
青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢 或铸铁轴瓦上
锡青铜 (ZCuSn5Pb5Zn5) 铅青铜 (ZCuPb3) 铝青铜 (ZCuAl10Fe3)
中速重载 中速中载 低速重载
（三）具有特殊性能的轴承材料
含油轴承 用粉末冶金(铜粉或铁粉与石墨压制成轴瓦)法 制作的轴承，具有多孔组织，可存储润滑油。可用于加 油不方便的场合
二、轴瓦的结构
按构造 分类
整体式 需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 对开式 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。
第十章 滑动轴承
§10-1 概 述 §10-2 滑动轴承的结构，材料 §10-3 非液体摩擦滑动轴承的计算
§10-4 润滑剂和润滑装置
教学目标:了解摩擦状态的类型, 掌握剖分式向心滑动轴
承和推力轴承的典型结构特点;掌握轴瓦常用 材料;了解润滑剂的类型及性能指标；掌握非 液体摩擦滑动轴承的失效形式及设计计算。
教学重点:掌握剖分式向心滑动轴承和推力轴承的典型
结构特点; 轴瓦常用材料； 滑动轴承的失效形式及设计计算
教学难点：滑动轴承的失效形式及设计计算
轴承的功用 轴承的分类
支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度
减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
滚动轴承
优点多，应用广范
滑动轴承
用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合
对中不良 8.1
其它 6.7
超载 6.0
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：
1) 良好的减磨性和耐磨性;
轴承衬
2) 良好的导热性和抗胶粘性;
3) 良好的摩擦顺应性和嵌藏性；
4) 足够的机械强度和抗腐蚀性；
5) 良好的加工工艺性和经济性。
轴承座 基
本 组
轴套或轴瓦
成
联接螺栓
轴承座 轴承
轴承座
螺纹孔
油杯孔
整体轴套
2.剖分式
联接螺栓 轴承盖
螺纹孔 榫口
剖分式向心滑动轴承
油杯座孔
螺栓
螺母
套管 上轴瓦
轴承盖 下轴瓦
轴承座
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。
若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的中分面也斜着 布置（通常倾斜45°），使中分面垂直于或接近垂直于载 荷。
铸铁 用于不重要、低速轻载轴承
橡胶轴承 具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳，可 用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙 的场合
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
缺点 导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此缺陷，
可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用
§10-1 概 述
1.干摩擦 两摩擦面间无任何润滑剂→固体表面直接接触
→摩擦、磨损大→强烈温升→不允许→ｆ≈0.30～0.35
2.边界摩擦 两摩擦面由吸附着的很簿的边界膜隔开的摩擦
→ｆ≈0.1～0.3
3.液体摩擦 两摩擦面完全由液体隔开的摩擦→理想
→ｆ≈0.001～0.01
4.非液体摩擦 干、边界、液体摩擦并存→实际摩擦状态
3.自动调心式向心滑动轴承
轴瓦3和轴承座1及轴承盖2之间以球面形成配合，使得轴 瓦和轴相对于轴承座可在一定范围内摆动，从而避免安装误 差或轴的弯曲变形较大时，造成轴颈与轴瓦端部的局部接触 所引起的剧烈偏磨和发热。
结构：轴瓦瓦背制成凸球面 其支承面制成凹球面
特点：轴瓦能摆动，适应轴的变形
应用：球面加工不易，所以这种结构一 般只用在轴承的宽度和直径之比大， 即宽径比较大（B/D>1.5）的场合。 用于支承挠度较大或多支点的长轴。
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§10-2 滑动轴承的结构材料
一、滑动轴承的应用
滑动轴承由于是面接触，在接触面之间有油膜减振，所以具有承 载能力大、抗振性能好、工作平稳、噪声小等特点。
1.在高速、高精度、重载和结构上要求剖分场合（如气轮机、内 燃机、高速高精度磨床、压缩机、轧钢机、化工机械等）滑动轴承 仍占有重要地位，是滚动轴承所不能完全代替的。