滑动轴承及轴承合金及其应用
第13章 支承(滑动轴承)
(2)对开式径向滑动轴承 (2)对开式径向滑动轴承
结构：由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和连接螺栓等组成。 结构：由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和连接螺栓等组成。
其中轴承盖和轴承座的剖分面常做成阶梯形， 其中轴承盖和轴承座的剖分面常做成阶梯形，以便对中 阶梯形 和防止横向错动；剖分式轴瓦由上、下两半组成， 和防止横向错动；剖分式轴瓦由上、下两半组成，通常 是下轴瓦承受载荷，上轴瓦不承受载荷；在轴瓦内壁不 下轴瓦承受载荷，上轴瓦不承受载荷； 承受载荷的表面上开设油槽， 承受载荷的表面上开设油槽，润滑油通过油孔和油槽流 进轴承间隙。 进轴承间隙。
轴瓦内表面结构ຫໍສະໝຸດ 为了把润滑油导入到轴瓦的整个工作摩擦面之间， 为了把润滑油导入到轴瓦的整个工作摩擦面之间，轴瓦上 要制出油孔和油沟以输送润滑油。 要制出油孔和油沟以输送润滑油。
轴瓦结构 —— 油沟与油槽的位置
油槽的尺寸可查相关的手册。 油槽的尺寸可查相关的手册。
主要失效形式：磨损和胶合、疲劳破坏
轴瓦的结构、材料 轴瓦的结构、
一、轴瓦的结构
轴瓦应具有一定的强度和刚度，在轴承中定位可靠， 轴瓦应具有一定的强度和刚度，在轴承中定位可靠， 便于输入润滑剂，容易散热，便于拆装，调整方便。 便于输入润滑剂，容易散热，便于拆装，调整方便。 1. 整体式： 整体式：
在轴瓦上开有油孔和油沟，以便把润滑油导入整个摩擦面。 在轴瓦上开有油孔和油沟，以便把润滑油导入整个摩擦面。
第十三章
支承
§13—1 概述
支撑：支持运动部件，使之按预定方向运动，并将运动部件上 的载荷传至机架的零件。
一、支承的分类：
轴承：支撑旋转轴； 导轨：支撑移动部件。 二、轴承按其承受载荷方向的不同分为： 向心轴承； 推力轴承 向心推力轴承
滑动轴承概述
说明
用于高速、重载 下工作的重要轴 承，变载荷下易 于疲劳，价贵。
铅基 ZPbSb16Sn16Cu2 15 12
轴承
合金 ZPbSb15Sn56Cu3Cd2 5
8
用于中速、中等
10
载荷作的轴承，
1 1 3 5 不宜受显著冲击。
可作为锡锑轴承
5
合金的代用品。
ZCuSn10P1
锡青铜
(10-1锡青铜) ZCuSn5Pb5Zn5
胶合----当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供 油不足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承 损伤。 疲劳剥落----在载荷得反复作用下，轴承表面出现与滑 动方向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。
腐蚀----润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质 对轴承材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。
对移动。 轴向 凸缘定位 ----将轴瓦一端或两端做凸缘。 定位 凸耳(定位唇)定位
凸缘
凸耳
紧定螺钉 周向定位
销钉
三、轴瓦的油孔和油槽 作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
F 进油孔
油槽
开孔原则：
1)尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区
油膜的承载能力；
2)轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。
(5-5-5锡青铜)
15 8
10 3
铅青铜
ZCuPb30 (30铅青铜)
25 12
15 15
35
用于中速重载及
1
1
受变载荷的轴承 用于中速中载的
轴承
用于高速、重载
30Βιβλιοθήκη 3 4 4 2 轴承，承受变载和冲击
铝青铜
ZCuAl10Fe3 (10-3铝青铜)
滑动轴承的组成及其类型
滑动轴承的组成及其类型滑动轴承是一种常见的机械传动装置，由轴承壳、轴承衬垫、轴承座和润滑系统等部分组成。
滑动轴承通过在轴和轴承之间形成一层油膜，实现轴与轴承之间的间隙减小和摩擦降低，从而减小能量损耗和磨损。
下面将详细介绍滑动轴承的组成和类型。
一、组成部分1. 轴承壳：轴承壳是滑动轴承的外壳，一般由铸铁或铸钢制成。
其主要功能是起到固定轴承的作用，同时具有一定的刚性和抗振性。
2. 轴承衬垫：轴承衬垫是滑动轴承的内层，通常由铜合金或白色金属制成。
轴承衬垫具有良好的韧性和高硬度，能够承受较高的载荷和摩擦，同时具有一定的自润滑性。
3. 轴承座：轴承座是轴承壳的一部分，通常由铸铁或铸钢制成。
轴承座是安装轴承的支架，起到固定轴承和连接轴承壳的作用。
4. 润滑系统：润滑系统是滑动轴承的重要组成部分，主要包括润滑油箱、润滑油泵、油滤器和油冷器等。
润滑系统主要起到提供充分而稳定的润滑油，保持轴承的润滑性能，减小磨损和摩擦。
二、类型1. 平面滑动轴承：平面滑动轴承的工作表面为平面，主要适用于平面相对运动的场合。
其结构简单、制造成本低、安装方便，但承载能力较低。
2. 滚动滑动轴承：滚动滑动轴承是在内外圈之间加入滚动体（如滚球、滚柱、滚针等）以减小摩擦和轴承中经济磨损的滑动轴承。
它适用于较高速的运动，具有较大的承载能力。
3. 蜗杆轴承：蜗杆轴承是一种特殊的滑动轴承，主要用于蜗杆传动系统中。
它的特点是具有高承载能力、防止反转和减小传动间隙的功能，通常采用铜合金制造。
4. 陶瓷滑动轴承：陶瓷滑动轴承是利用陶瓷材料制造的滑动轴承。
它具有优良的耐磨性、抗腐蚀性和高温性能，适用于一些特殊工况下的轴承需求。
5. 磁悬浮滑动轴承：磁悬浮滑动轴承是利用磁力悬浮技术实现轴承的无接触支承。
它具有零接触和无摩擦的优点，能够承受高速、高温、高压等恶劣工况，并能够减小噪音和振动。
6. 液体动压滑动轴承：液体动压滑动轴承是利用液体压力实现轴与轴承之间的支承。
滑动轴承及轴承合金及其应用PPT课件
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例如 曲轴的轴向限位 通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴 瓦）。
连杆轴颈
止推垫片
主轴颈 主轴承盖
止推垫片
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内燃机轴瓦
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巴氏合金轴瓦
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§15-2 滑动轴承的结构型式
向心滑动轴承的结构形式 组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。
轴承座 轴承
联接螺栓
螺纹孔
整体式向心滑动轴承
轴承盖 剖分轴瓦
轴承座
剖分式向心滑动轴承
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榫口
3）. 自动调心式：
若轴承的宽径比较大，当轴的弯曲变形或轴孔倾 斜时，易造成轴颈与轴瓦端部的局部接触，引起剧烈 的磨损和发热。因此，当B/d >1.5时，宜采用自动调心 轴承。
4、要求对轴的支承位置特别精确：机床主轴。
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滑动轴承的类型
✓按承载方向分 •向心滑动轴承 •推力滑动轴承
✓按摩擦状态分 •非液体摩擦滑动轴承 动压轴承 •液体摩擦滑动轴承 静压轴承
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2、滑动轴承的结构形式
2.1. 向心滑动轴承 1）.整体式径向滑动轴承：
特点：结构简单、制造方便、刚度较大、安装困难： 轴颈只能从端部装入、间隙不可调
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2.常用的轴瓦材料有：
(1) 轴承合金（又称巴氏合金）
锡、铅、锑、铜的合金统称为轴承合金。它以锡或铅作基体，悬浮锑锡 及铜锡的硬晶粒。软基体增加材料的塑性。硬晶粒起耐摩作用，受重载时可 以嵌陷到软基里，使载荷由更大的面积承担。
轴承基本知识(滑动轴承、关节轴承、滚动轴承)
第二章 滑动轴承
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.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。 其它：燃点、闪点、凝点、化学稳定性。
第二章 滑动轴承
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；
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。
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。
第二章 滑动轴承
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
第二章 滑动轴承
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。
第二章 滑动轴承
1 滑动轴承概述
一、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 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）
轴承的类型与应用
青铜
Cu+Sn, 较硬，强度高，耐磨；重载，中速 Pb, Al 磨合性差
粉末冶金 Fe+石墨 含油轴承； Cu+石墨 韧性低
平稳载荷，无 冲击，中低速
铸铁
HT、KT 轴颈硬度>轴瓦硬度 轻载，低速
轴瓦的结构
薄壁轴瓦
厚壁轴瓦
进油孔 油沟
4.润滑特点
润滑剂 润滑装置
润滑剂
轴承润滑的目的在于降低功耗，减少磨损，同时还起到 冷却、吸振、防锈等作用。轴承能否正常工作，和选用的润 滑剂正确与否有很大关系。
此外，在磨损后轴承间隙也无法调整， 有轴套的轴承因轴套与轴承座间无轴 向定位面，所以一般不允许承受轴向 载荷；无轴套的轴承当然更不允许承 受轴向载荷。
油环轴承
轴承上部开一槽，油环上部放在槽中并挂在旋转的轴上， 油环下部则浸入轴承的油室中。当轴转动时，即带动油环 旋转，于是把油带到轴上，再通过轴瓦上部的油槽流到轴 颈与轴瓦之间，这种轴承主要用于大型电机等固定设备中， 油室中油温的升高是限制这种轴承使用的主要因素，它的 使用界限为滑动速度v=1013m/s。
固体润滑剂：常用的固体润滑剂为石墨、二硫化钼、二
硫化钨的固体粉末状材料。它们主要用作润滑油或润滑脂 的添加剂，但也可用树脂或陶瓷材料将其粘结在滑动表面 形成干润滑膜或将它们掺入轴瓦材料。
水：主要用于橡胶轴承及酚醛胶布轴承的润滑。
液态金属：如汞、液态钠、锂、钾等主要用于宇宙飞行
液体摩擦
1. 滑动轴承的特点、类型及应用
液体摩擦是最理想的情况，汽轮机等长期且高速旋转的 机器，应该确保其轴承在液体润滑条件下工作。在一般 机器中，摩擦表面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦 的混合状态，称为混合摩擦（或称为非液体摩擦）。
滑动轴承材料
油轴承价格低廉，还能节约有色金属，但是性能脆，不宜承受冲击载荷，常用于低速或中速、轻载、不便润滑的场合。如另加润滑措施，也可代替铜轴衬在重载和高速下工作。 4、 尼龙轴承
滑动轴承
编辑
?[huá dòng zhóu chéng]
滑动轴承（sliding bearing），在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
聚甲醛钢背复合材料为边界润滑材料，表面是聚甲醛，装配时表面涂上润滑油脂，有很长使用寿命，能延长润滑间隔时间，特别适用于高负荷、低速的旋转运动、摇摆运动、间歇运动、冲击疲劳载荷或微振动以及其它加油困难的场合。适宜温度-40℃--100℃范围内连续使用。间歇运动下使用温度高达130℃。
五、轴承合金的浇铸
它是采用青铜、铸铁粉末，加以适量的石墨粉压制成型后，经高温烧结而成的多孔性材料，然后再把它在120℃的润滑油内浸透，取出后冷至常温，油就会储存在轴承孔隙中。当轴颈在轴承中旋转时，产生轴吸作用和摩擦热，油膨胀而挤入摩擦表面进行润滑；轴停止运转后，油也因冷却而渗入轴承孔隙中。含
机械设计课件-滑动轴承
橡胶 多孔铁 (Fe 95%, Cu 2%,石墨和其 多孔质 它 3%） 金属材 料 多孔青铜
0．34 55（低速，间歇） 21（0.013m/s 4.8(0.51~0.76m/s) 2.1(0.76~1m/s) 27（低速，间歇） 14（0.013m/s 3.4(0.51~0.76m/s) 1.8(0.76~1m/s)
电侵蚀
气蚀
二、轴承材料 对 材 料 性 能 要 求 常 用 轴 承 材 料 良好的减摩性、耐磨性和咬粘性。 良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。 足够的强度和抗腐蚀的能力。 良好的导热性、工艺性、经济性等。 金属材料 多孔质金属材料 非金属材料 特 点 应 用
轴承合金、铜合金、铸铁、铝基合金。 多孔铁、多孔质青铜。 酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。
150 5 15 280 15 30 12 280 280
00
300 300
3
5
1
3 5
4 5
4 5
用于中速、中等载 荷的轴承，不易受显著 5 冲击。可作为锡锑轴承 合金的代替品。 用于中速、重载及 受变载荷的轴承 。 1 用于中速、中载的 轴承。 用于高速、重载轴 2 承，能承受变载荷冲击。 2 最宜用于润滑充分 的低速重载轴承。
酚醛树脂
非金属 材料
尼龙
14
3
90
碳-石墨
4
13
400
由棉织物、石棉等填料经酚醛树脂粘结而成。 抗咬合性好，强度、抗振性也极好，能耐酸碱， 导热性差，重载时需用水或油充分润滑，易膨胀， 轴承间隙宜取大些。 摩擦系数低，耐磨性好，无噪声。金属瓦上 覆以尼龙薄层，能受中等载荷。加入石墨、二硫 化钼等填料可提高其力学性能、刚性和耐磨性。 加入耐热成分的尼龙可提高工作温度。 有自润滑性及高的导磁性和导电性，耐蚀能 力强，常用于水泵和风动设备中的轴套。 橡胶能隔振、降低噪声、减小动载、补偿误 差。导热性差，需加强冷却，温度高易老化。常 用于有水、泥浆等的工业设备中。 具有成本低、含油量多、耐磨性好、强度高 等特点，应用很广。
滑动轴承合金的分类、典型牌号、性能和用途
ZCuSn10Pl ZCuSn5Pb5Zn5
ZCuPb30
铝基轴承合金
ZAlSn6Cu1Ni1
分类、典型牌号、性能和用途
性能和用途
摩擦系数小，塑性和导热性好，是优良的减 摩擦材料，常用作重要的轴承，如汽轮机、 发动机等、韧性及导热性、耐腐蚀性均较 锡基合金低，且摩擦系数较大；但价格较便 宜。常用来制造承受中、低载荷的中速轴 承，如汽车、拖拉机的曲轴、连杆轴承及电 动机轴承 能承受较大的载荷，广泛用于中等速度及承 受较大的固定载荷的轴承，如电动机、泵、 金属切削机床轴承。锡青铜可直接制成轴 瓦，但与配合的轴颈应具有较高的硬度 （300~400HBW) 与巴氏合金相比，具有高的疲劳强度和承载 能力，同时还有高的导热性（约为锡基巴氏 合金的6倍）和低的摩擦系数，并可在较高 温度（如250℃）下工作。适宜制造高速、 高压下工作的轴承，如航空发动机，高速柴 油机及其他高速机器的主轴承
滑动轴承合金的分类、典型牌号、性能和用途
分类
典型牌号
锡基轴承合 金
巴氏合金
铅基轴承合 金
ZSnSb12Pb10Cu4 ZSnSb8Cu4 ZSnSb11Cu6 ZSnSb4Cu4
ZPbSb16Sn16Cu2 ZPbSb15Sn10 ZPbSb15Sn5 ZPbSb10Sn6
锡青铜
铜基轴承 合金 铅青铜
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
3.3.2滑动轴承
（2）润滑性（油性） 润滑性是指润滑油中极性分子与金属表面吸附形成一 层边界油膜，以减小摩擦和磨损的性能。 （3）极压性 极压性能是润滑油中加入合硫、氯、磷的有机极性化 合物后，油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压 的化学反应边界膜的性能。它在重载、高速、高温条 件下，可改善边界润滑性能。 （4）闪点 当油在标准仪器中加热所蒸发出的油汽，一遇火焰即 能发出闪光时的最低温度，称为油的闪点。
滴油润滑
油润滑 油环润滑 飞溅润滑 压力循环润滑 脂润滑 连续润滑
（二）润滑方法
§05 非液体摩擦滑动轴承的计算
维持边界油膜不遭破裂，是非 液体摩擦滑动轴承的设计依据。
由于边界油膜的强度和破裂温 度受多种因素影响而十分复杂，其 规律尚未完全掌握，目前采用的计 算方法是间接的、条件性的。
一、向心滑动轴承的计算
3、固体润滑剂
固体润滑剂有石墨、二硫化钼（MoS2）、聚氟乙 烯树脂等多种品种。在超出润滑油使用范围之外才考 虑使用，例如在高温介质中，或在低速重载条件下， 可将固体润滑剂调合在润滑油中使用，也可以涂覆、 烧结在摩擦表面形成覆盖膜，或者用固结成型的固体 润滑剂嵌装在轴承中使用。或混入金属或塑料粉末中 烧结成型。 石墨性能稳定，在3500C以上才开始氧化，并可 在水中工作。聚氟乙烯树脂摩擦系数低，只有石墨的 一半。二硫化相与金属表面吸附性强，摩擦系数低， 使用温度范围也广(－60～3000C)，遇水则性能下降。
锡青铜：ZCuSn10P1
二、青铜
铅青铜：ZCuSn5Pb5Zn5
铝青铜：ZCuAl10Fe3
青铜的强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优 于轴承合金。可在较高的温度(2500C)下工作。但 可塑性差，不易跑合，与之相配的轴颈必须淬硬。 青铜可以单独做成轴瓦。为节省有色金属，也可将 青铜浇铸在钢或铸铁轴瓦内壁上。 用作轴瓦材料的青铜，主要有锡青铜、铅青铜和铝 青铜。在一般情况下，分别用于中速重载、中速中 载和低速重载的轴承上。
轴承合金
性能优良的轴承材料。 • 轴承用铅青铜按成分分为两类，一类是含30~45% 铅的二元铅青铜，另一类是加入镍和锡的多元铅 青铜。 • 简单铅青铜的强度较低，可浇铸在钢管或薄壁钢 板上制成双金属轴承使用，使钢的强度和铅青铜 的耐磨性很好结合起来。铅青铜和钢套能结合的 很好，不易剥落和开裂。
• 多元铅青铜中加入的锡和镍都溶入以铜为基体的
以避免擦伤轴颈。
二、常用轴承合金
工业上常用的是锡基、铅基轴承合金, 又称巴氏合金。 锡基轴承合金的优点是工艺性好、膨胀系数小、导电
性和抗蚀性比铅基轴承合金高;
轴承合金的牌号以“承”字汉语拼音Ch开头，牌号
前冠以“Z”,表示是铸造合金。如含有Sb11％和 Cu6
％的锡基轴承合金牌号为“ChSnSb11-6”。
[(+)共晶基体+方块状SnSb+针状 Cu3Sn]
• 铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不 如锡基轴承合金，但其成本低，有自润滑性；仅适 于低速、低负荷或静载下中负荷的轴承。源自常用于低速、低载条件下
工作的设备, 如汽车、拖 拉机曲轴的 轴承等。
内燃机轴瓦
铅基轴承合金分为两类:
•一类是成分简单的Pb-Sb合金（添加有铜）和Pb-Ca-
Na合金；
•另一类是成分复杂的，在Pb-Sb-Sn基础上添加铜、
镍、镉、砷等元素的合金。
•在Pb-Sb合金中，锑含量大于11.2%时，为初生β相和 共晶体（α+β）所组成。 β相的硬度约30（HB），起 硬质点的作用；共晶体的硬度约7~8（HB)，为软基
体。
• 合金ChPbSb17-1中含17%Sb及1~1.5%Cu，其组织
当轴旋转时软的基体或质点被磨损而凹陷减少了轴颈与轴瓦的接触面积有利于储存润滑油和轴与轴瓦间的磨合而硬的质点基体则支撑着轴颈起承载和耐磨作用
滑动轴承材料
滑动轴承材料
滑动轴承是一种常用的机械传动装置，用于减小机械零件之间的摩擦力和提高机械传动的效率。
滑动轴承通常由轴承套和滚动体两部分组成，其中轴承材料的选取对于轴承的使用寿命和性能有着决定性的影响。
下面将介绍几种常见的滑动轴承材料。
1. 白色合金
白色合金是一种常用的滑动轴承材料，其主要成分包括铜、锡、铅和锑等。
白色合金具有优良的耐磨性和耐腐蚀性能，且可在一定程度上缓冲轴承与轴颈间的摩擦力，提高轴承的使用寿命。
2. 聚合物
聚合物是一种新型的滑动轴承材料，其主要成分包括聚酰亚胺、聚四氟乙烯等。
聚合物轴承具有良好的自润滑性，摩擦系数低，不需要额外的润滑油，适用于一些特殊环境的轴承应用。
3. 石墨
石墨是一种常见的滑动轴承材料，其具有良好的润滑性能和热导性能。
石墨能够形成一层润滑膜，减小摩擦系数，降低磨损，延长轴承寿命。
石墨还具有一定的抗腐蚀性能，适用于一些特殊工作环境的轴承应用。
4. 聚四氟乙烯
聚四氟乙烯，即常见的PTFE，是一种常用的滑动轴承材料。
其具有优异的自润滑性能，摩擦系数低，耐磨性好，可在较宽的温度范围内使用。
聚四氟乙烯还具有良好的抗化学腐蚀性能，适用于一些特殊工作环境的轴承应用。
以上所述仅为常见的滑动轴承材料，不同的工作环境和应用要求可能需要选择不同的轴承材料。
在选择滑动轴承材料时，需要综合考虑材料的摩擦性能、耐磨性、耐腐蚀性以及适应的工作温度范围等因素，以达到最佳的轴承性能和使用寿命。
滑动轴承的材料类型及特点
滑动轴承的材料类型及特点同学们！今天咱来聊聊滑动轴承的材料类型及特点哈。
先说说滑动轴承都有啥材料类型呢？那可不少呢！首先呢，有金属材料。
像巴氏合金，这可是一种很常用的金属材料哦。
它的特点呀，那可厉害啦。
巴氏合金的摩擦系数比较低，这就意味着在使用过程中，它产生的摩擦力相对较小，这样就能减少能量的损耗呢。
而且巴氏合金的顺应性和嵌入性都特别好。
啥叫顺应性和嵌入性呢？顺应性呢，就是说它能够很好地适应轴的形状变化，要是轴有点小变形啥的，巴氏合金也能紧紧地贴合在轴上，保证良好的接触。
嵌入性呢，就是如果有一些小的杂质颗粒进入到轴承和轴之间，巴氏合金能够把这些小颗粒给嵌入进去，不会让它们对轴造成太大的磨损。
这样一来，就大大提高了滑动轴承的使用寿命。
铜合金也是一种常见的金属材料哦。
铜合金的强度比较高，能够承受较大的载荷。
比如说在一些重载的场合，铜合金滑动轴承就表现得特别出色。
而且铜合金的导热性也不错，在工作的时候，能够快速地把热量散发出去，避免轴承因为温度过高而损坏。
除了金属材料，还有非金属材料呢。
比如塑料，塑料滑动轴承的优点可多啦。
首先，它的重量轻，安装和搬运都特别方便。
而且塑料的耐腐蚀性很强，在一些有腐蚀性介质的环境中，塑料滑动轴承就能够发挥出它的优势。
另外，塑料的摩擦系数也比较小，和巴氏合金差不多呢，能减少能量损耗。
还有一种非金属材料是橡胶。
橡胶滑动轴承具有很好的弹性和减震性能。
如果设备在运行过程中会产生一些震动，那么橡胶滑动轴承就能够起到很好的减震作用，保护设备不受损坏。
而且橡胶的密封性也不错，可以防止灰尘、水分等杂质进入轴承内部。
粉末冶金滑动轴承的孔隙可以储存润滑油，这样在工作的时候，就能够持续地为轴承提供润滑，减少摩擦和磨损。
而且粉末冶金材料的成本相对较低，制作工艺也比较简单。
滑动轴承的材料类型多种多样，每种材料都有它自己的特点。
我们在选择滑动轴承材料的时候呢，要根据具体的使用场合和要求来进行选择。
如果是在重载、高速的场合，可能就需要选择强度高、导热性好的金属材料；如果是在有腐蚀性介质的环境中，非金属材料可能就更合适；如果需要减震和密封性能好的，那就可以考虑橡胶滑动轴承。
《滑动轴承》课件
滑动轴承的材料选择
陶瓷材料
具有优异的耐磨和耐腐蚀性能，可 在高温和恶劣环境中使用。
聚四氟乙烯
金属材料
具有低摩擦系数和优良的自润滑性 能，在高速和高温环境下表现出色。
常见的金属滑动轴承材料包括铜合 金、铝合金和钢等，适用于各种工 作条件。
滑动轴承的工作原理
滑动轴承通过润滑剂形成润滑膜，减少摩擦，使轴承套和轴承座之间产生相 对滑动，将外力和负荷传递到润滑膜上。
《滑动轴承》PPT课件
本课件将介绍滑动轴承的定义、分类、特点、优点和缺点，以及应用领域、 材料选择、工作原理，摩擦学性能，磨损机理，寿命预测和故障诊断等内容。
滑动轴承的定义
滑动轴承是一种通过润滑剂形成润滑膜减少摩擦的机械元件。它由轴承套、 轴承座、润滑剂和密封件等组成。
滑动轴承的分类
1 按结构分类
2 按润滑方式分类
分为滑动面轴承和滚动体轴承，滑动面轴承可进 一步细分为径向和轴向滑动轴承。
分为液体润滑、固体润滑和气体润滑滑动轴承。
滑动轴承的特点
高承载能力
滑动轴承具有较大的接触面积和 承载能力，适用于高负荷和冲击 负荷条件下的工作。
摩擦系数低
由于润滑膜的存在，滑动轴承具 有较低的摩擦系数，能够减少能 量损耗和磨损。
滑动轴承的摩擦学性能
1 摩擦系数
2 温度特性
3 磨损机理
滑动轴承的摩擦系数取决于 材料、润滑方式和摩擦副表 面粗糙度等因素。
摩擦系数随温度的变化而变 化，需要在设计中考虑温度 因素。
磨损机理包括热磨损、疲劳 磨损和磨料磨损等，对滑动 轴承的寿命和性能有重要影 响。
滑动轴承的寿命预测
滑动轴承的寿命预测基于统计和试验数据，考虑负荷、转速、润滑条件和材料等因素，以估算其可靠运行的时间。
滑动轴承的详细信息
滑动轴承的认真信息概况滑动轴承（slidingbearing），在滑动摩擦下工作的轴承。
滑动轴承工作平稳、牢靠、无噪声。
在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有肯定的吸振本领。
但起动摩擦阻力较大。
轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。
轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳—石墨，聚四氟乙烯（特氟龙、PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。
滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
原理依据轴承的工作原理可分：滚动摩擦轴承（滚动轴承）和滑动摩擦轴承（滑动轴承）。
滑动轴承:在滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开，则滑动摩擦力可大大降低，由于运动副表面不直接接触，因此也避开了磨损。
滑动轴承的承载本领大，回转精度高，润滑膜具有抗冲击作用，因此，在工程上获得广泛的应用。
润滑膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件，影响润滑膜形成的因素有润滑方式、运动副相对运动速度、润滑剂的物理性质和运动副表面的粗糙度等。
滑动轴承的设计应依据轴承的工作条件，确定轴承的结构类型、选择润滑剂和润滑方法及确定轴承的几何参数。
分类滑动轴承种类很多。
①按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑动轴承两类。
②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。
③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。
④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。
⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。
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%
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2.2、轴瓦结构
1) 整体式轴瓦
2)剖分式轴瓦
3) 单金属轴瓦 4) 双金属轴瓦：轴承衬
双金属轴瓦，三金属轴瓦，厚瓦，薄瓦。
轴瓦的结构要素：
✓壁厚
油沟 油孔 油室
✓定位唇：防止轴瓦在轴承中移动
✓油孔和油沟：将油引入轴承，油沟用于 输送和分布润滑油
✓油室：存油
结构型式：整体式、剖分式
壁厚
定位唇
轴瓦的固定：
铝合金有哪两种？
变形铝合金和铸造铝合金
铜合金有几类？
黄铜、青铜、白铜
下列的牌号的含义是什么?
1A99、 LC4 、LD5、LF2、LY11、ZAlSi12
T1 、 H62 、 ZCuZn38 、 ZQSn10 – 1
什么是轴承？
轴承
轴承的功用：1.用来支承轴及轴上的零件，并保证轴的旋 转精度。
2.减少轴与支承面间的摩擦与磨损。 分类：１.按承受载荷的方向
滑动轴承的类型
✓按承载方向分 •向心滑动轴承 •推力滑动轴承
✓按摩擦状态分
•非液体摩擦滑动轴承 动压轴承
•液体摩擦滑动轴承 静压轴承
2、滑动轴承的结构形式
2.1. 向心滑动轴承 1）.整体式径向滑动轴承：
特点：结构简单、制造方便、刚度较大、安装困难： 轴颈只能从端部装入、间隙不可调
它仅适用于轴颈不大，低速轻载或间隙工作的机械。对整 体式滑动轴承。
轴瓦。。。。
• 滑动轴承轴瓦材料的摩擦性能要求较高，加工精 度要求较高，工艺复杂，且价格高。因此在滑动 轴承设计中，常将轴瓦与轴承座分开加工，轴瓦 内部常开有油腔、油槽以保证润滑剂能更好地分 布于承载面上。为改善轴瓦表面的摩擦性能，其 内表面上常设计有一层或多层轴承衬。轴瓦可机 械安装于轴承座中，也可直接浇注于轴承座内孔 孔壁上再进行整体加工。
2）. 剖分式径向滑动轴承：
轴承盖和轴承座的剖分面常作出阶梯形的榫口。润滑 油通过轴承盖上的油孔和轴瓦上的油沟流入轴承间隙润滑 摩擦面。轴承剖分面最好与载荷方向近于垂直，以防剖分 面位于承载区出现泄漏，降低承载能力。通常，多数轴承 剖面为水平剖分，也称正剖分，也有斜剖分的。
§15-2 滑动轴承的结构型式
轴瓦的油孔、油沟
油孔用来供应润滑油，油沟则用来输送和分配润滑油。
油孔和油沟均位于轴承的非承载区 注意： 油沟长度≈0.8B（轴瓦宽度），即不能开通，否则漏油。
2.3、 推力滑动轴承：
只能承受轴向载荷
(与径向轴承联合才可同时承受轴向和径向载荷。)
1、实心式：支撑面上压强分布极不 均匀，中心处压强最大,对润滑 很不利，导致支撑 面磨损极不均匀，使用较少。
对于尺寸较大的平面推力轴承，为了改善轴承的性 能，便于形成液体摩擦状态。可设计成多油楔形状结 构。
1、轴瓦及轴承衬材料
一.滑动轴承的失效形式
1.磨粒磨损: 硬颗粒进入轴承间隙或嵌入轴承表面… 2.刮伤：轴承间隙中的硬颗粒和表面粗糙度的轮廓顶峰…
2.胶合：轴面接触中金属由于摩擦而产生瞬时高温，润滑油 膜被破坏。在一定压力下，接触区金属被融化并粘结在一起。 4.疲劳剥落：接触处作用次数超过材料的接触疲劳极限。。。
5.腐蚀：润滑剂在使用中不断氧化，生成酸性物质…； 氧对巴氏合金的腐蚀，SnO2、SnO； 硫对含银或铜轴承材料的腐蚀、润滑油中的水分…。
二. 滑动轴承材料
轴瓦是滑动轴承中的重要零件。轴瓦和轴承衬的材料统 称为轴承材料。
1) 对轴承材料的要求
(1)有良好的减摩性和耐磨性； (2)有足够的强度和塑性； (3)良好的导热性； (4)抗腐蚀性强； (5)抗胶合性强。
（轴承的反力与轴中心线的位置）： 径向轴承（轴承的支承反力与轴中心线垂直）； 推力轴承（轴承的支承反力与轴中心线重合）； 向心推力轴承（轴承的支承反力与轴中心线有一
夹角） ２.按类型
滑动摩擦轴承；滚动摩擦轴承。
3.3 滑动轴承、轴承 合金及其应用
主要内容
1、滑动轴承； 2、滑动轴承的结构和材料； 3、轴承合金及性能。
1、滑动轴承
由于结构与制造的原因，一般说来： 滚动轴承 ✓摩擦阻力小； ✓起动灵敏； ✓标准化程度高； ✓质优价廉； ✓便于使用与维护；
故广泛应用于一般尺寸、中速、中载的一般工作 条件下和运动机械中。
但是，在下列情况： ① 载荷特重； ② 承受巨大冲击载荷和
振动载荷； ③ 回转精度要求特高； ④ 转速特大； ⑤ 尺寸很大或很小； ⑥ 结构上要求轴承剖分时； ⑦ 特殊工作条件下（如水、腐蚀介质中）。
2、空心式：支撑面上压强分布较均
1 2
匀，润滑条件有所改善。
3、单环式：利用轴环的端面止
推，结构简单，润滑方便，
广泛用于低速轻载场合。
d
d
4、多环式：特点同单环型，可
d1
d1
承受较单环更大的载荷，也
d2
可承受双向轴向载荷。
d2
注意： 推力轴承止推面多采用环形止推面（很少用实心的）, 但这种轴承必须作成沿轴线剖分的。
P179看图3-97回答问题
1.在图中有木有滑动 轴承？
2.有哪种轴承？为什 么要用这种轴承呢？
基本要求
1、了解滑动轴承的类型、特点和应用场合。 2、了解整体式和剖分式滑动轴承的结构特点。 3、了解滑动轴承对轴瓦材料的基本要求，掌握轴承合金和轴承
青铜的特点和性能。 4、在汽车上的应用
重点难点
1、轴瓦材料及其应用。
向心滑动轴承的结构形式 组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。
轴承座 轴承
联接螺栓
螺纹孔
轴承盖 整体式向心滑动轴承
剖分轴瓦
榫口
轴承座
剖分式向心滑动轴承
3）. 自动调心式：
若轴承的宽径比较大，当轴的弯曲变形或轴孔倾 斜时，易造成轴颈与轴瓦端部的局部接触，引起剧烈 的磨损和发热。因此，当B/d >1.5时，宜采用自动调 心轴承。
滑动轴承更有优势。
滑动轴承的特点
• 滑动轴承工作平稳，可靠、无噪音，如能保证液体摩 擦可大大减少摩擦磨损。由于滑动轴承摩擦损耗大，效率 低，维护也比较复杂，所以在一般工况下，例如机床、减 速箱汽车等场合被滚动轴承取代，但在一些特殊场合仍占 重要地位。 1、可做成剖分式：发动机曲轴、齿轮轴。 2、能承受巨大的冲击振动载荷：机车、车辆、水泥搅拌 机、破碎机、清砂机、轧钢机、大型电机。 3、工作转速特别高：汽轮机，纺织机械用轴承，转速 300O-6O00转，寿命22000小时，离心式压缩机。 4、要求对轴的支承位置特别精确：机床主轴。