最新机械设计基础-第15章滑动轴承.教学讲义ppt课件

3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强；
4）有足够的机械强度和塑性。
能同时满足这些要求的材料是难找的，但应根据具体情况主要的使用要求。
工程上常用浇铸或压合的方法将两种不 同的金属组合在一起，性能上取长补短。
一、轴承合金（白合金、巴氏合金）
1）锡锑轴承合金
优点： 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。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
§15-1 摩擦状态
1. 干摩擦 固体表面直接接触，因而
→功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦 不用许出现干摩擦！
2. 边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μm的薄油 膜，不足以将两金属表面分开，其表 面微观高峰部分仍将相互搓削。
比干摩擦的磨损轻，f ≈ 0.1 ~ 0.3
30
150 150HBS
铸锡青铜
15
ZCuSn10P1
15
90 80
280
45HBC
铸锡青铜
8
ZCuSn5Pb5Zn5
15
65 60 280
45HBC
铸铝青铜 ZCuAl10Fe3
15
12
110 100 280 45HBC
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
§15-4 润滑剂和润滑装置
一、 润滑剂
作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。
铸铁轴瓦上。 锡青铜 →中速重载
铅青铜 →中速中载
宁夏大学专用
铝青铜 →低速重载
作者： 潘存云教授
3）具有特殊性能的轴承材料
含油轴承： 用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组 织，可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。
运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀
铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。系 面数起比到金润滑属作大用，。油含自油动轴进承入加摩一擦次表油，
粘度----重要参数是粘度，它是选择润滑油的主要依据。 粘度表征液体流动的内摩擦特性。
y
ox
dy
设计：潘存云
du
实液验体结层果与：层之τ=间η 摩dd擦uy 切--应---力牛分：析顿位置液y处体薄层流的受动力 定B 律
y
η----液体的动力粘度，简称粘度 量纲：力·时间/长度2
单位：N · s /m2 (Pa ·s或) 泊：1P=1 dyn · s /cm2
运动粘度： ν =
η ρ
单位： m2 / s 或斯St：cm2 /s 或厘斯cSt：1St=100 cSt
宁夏大学专用
我国石油产品是用运动粘度标定的
作者： 潘存云教授
表15-2 常用常用润滑油的主要性质
名称
代号
40 ℃的粘度 凝点 闪点(开式) mm2/s ≤ C ≥ C
主要用途
L-AN7 6.12~7.48 -10 110 L-AN10 9.0~11.0 -10 125
机械设计基础-第15章滑动轴 承.
轴承的功用：
1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；
2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
滚动轴承 分类：
滑动轴承
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优点多，应用广
用于高速、高精度、重载、结 构上要求剖分等场合。
应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电 机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用 滑动轴承。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
表15-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
材料及其代号
铸锡锑轴承合金 ZSnSb11Cu6
[p] Mpa
平稳 25 冲击 20
[pv] Mpa.m/s
HBS 最高工作 金属型 砂型 温度℃
轴径硬度
20 15
27
150 150HBS
铸铅锑轴承合金
15
10
ZPbSb16Sn16Cu2
全损耗 系统用油 L-AN15 13.5~16.5 -10 165 GB443-89 L-AN32 28.8~32.2 -10 170
L-AN46 41.4~50.6 -10 180
用于高速底负荷机械、 精密机床、纺织纱锭的 润滑和冷却。
普通机床的液压油。 用于一般滑动轴承、 齿轮、蜗轮的润滑
L-AN68 61.2~74.8 -10 190
可使用较长时间。
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。
3. 液体摩擦 有一层压力油膜将两金属表面隔开， 彼此不直接接触。
摩擦和磨损极轻，f ≈ 0.001 ~ 0.01
宁夏大学专用
vv
设计：潘存云
v
设计：潘存云
v
设计：潘存云
作者： 潘存云教授
油沟形式
d
B
设计：潘存云
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利 于形成动压油膜，又起冷却作用。
一般为6~12。
固定式
---倾角固定，顶部预留平台，
用来承受停 车后的载荷。
类型 可倾式 ---倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。
F
宁夏大学专用
设计：潘存云
F
设计：潘存云
巴氏合金
绕此边线自 行倾斜
作者： 潘存云教授
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
材料要求： 1）摩擦系数小；
轴承衬
2）导热性好，热膨胀系数小；
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
缺点：价格贵、机械强度较差； 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。 工作温度：t<120℃ 由于巴式合金熔点低
2）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、与之相配的轴径必须淬硬。
青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或
液体润滑剂----润滑油
A、B两板之间充满了液体，B板静止，A板水 平移动速度为v。由于液体与金属表面的吸附
分类
半固体润滑剂----润滑脂 作用，A板表面的液体速度为v，而B板表面的 液体速度为0。两板之间的速度呈线性分布。
固体润滑剂
A
1. 润滑油 在用的大部分润滑油为矿物油（石油） 在轴承中，润滑油最重要的物理参数
45˚
设计：潘存云
宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数 液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1
非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
二、 推力滑动轴承
作用：用来承受轴向载荷 结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。
在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量