第13章 轴承 《机械设计基础(第3版)》教案

第13章轴承
基本要求：了解轴承的主要类型、结构和材料和润滑方式；掌握非液体摩擦滑动轴承设计原理及设计方法；了解液体摩擦动压润滑形成的机理和条件。

熟悉滚动轴承的类型和特点、轴承的代号；
掌握滚动轴承寿命计算方法；了解常用密封方式和使用条件；了解滚动轴承的组合结构设
计的要求。

重点：非液体摩擦滑动轴承的设计计算，滚动轴承的类型、代号；滚动轴承的寿命计算方法。

难点：非液体摩擦滑动轴承的设计计算，向心球轴承的寿命和承载能力的计算；滚动轴承的组合设计。

学时：课堂教学：8学时。

13.1 轴承的分类
轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。

13.2 滑动轴承的类型、结构和材料
13.2.1滑动轴承的特点与应用
滑动轴承的特点：
与滚动轴承相比, 滑动轴承的特点是：
1、结构简单，可制作成剖分式，装拆方便如内燃机曲柄上的滑动轴承；
2、工作平稳、可靠，噪声低；
3、承载能力大，耐冲击；
4、支承旋转精度高；
5、使用寿命长；
6、起动摩擦阻力较滚动轴承大。

适用场合：
1、高转速，如高速磨床；
2、高速重载、低速重载、冲击载荷，如轧钢机、天文望远镜、码头升船台、水泥搅拌机、破碎
机等；
3、径向尺寸较小；
4、特殊工作条件。

13.2.2摩擦状态
摩擦——是指在外力作用下，一物体相对另一物体运动或有运动趋势时，在其接触表面间所产生切向阻力（摩擦力）的现象。

根据两表面之间有油、无油，油多、油少的不同情况，可能产生以下几种摩擦状态(图13-1所示)：
图13-1 滑动摩擦的几种状态
1.干摩擦
当两摩擦表面间无任何润滑剂时，其接触表面直接接触发生的摩擦，称为干摩擦。

在此状态下，不仅会造成严重的磨损，使得大量的摩擦功损耗，还会发生强烈的温升。

所以，对滑动轴承是不允许出现干摩擦的。

2.边界摩擦
两摩擦表面间有润滑油存在，由于润滑油与金属表面具有吸附作用（这是因为在润滑油中，有一种称之为脂肪酸的元素，是一种极性化合物，它的极性分子的吸附能力很强，能够牢固的吸附在金属的表面上）使金属表面上吸附有一层很薄的油膜——边界油膜
由于边界油膜很薄，一般＜1 m，不足以把粗糙的金属表面完全隔开，但在一定程度上可以减轻磨损。

3.液体摩擦
有充足的润滑油，摩擦表面被一层流体（液体）完全隔开时的状态。

此时金属表面不直接接触，消除了磨损、减小了摩擦损耗，其摩擦性质仅取决于流体内分子的粘性阻力，是一种比较理想的工作状态
4.混合摩擦状态
在一般机器中，摩擦的表面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦状态。

又称非液体摩擦状态
13.2.3 滑动轴承的类型
1. 按照承受载荷的方向分：
径向轴承，又称向心滑动轴承，主要承受径向载荷；
推力轴承，承受轴向载荷。

2. 按摩擦状态分：
液体润滑滑动轴承：液体动压润滑滑动轴承
液体静压润滑滑动轴承
非液体润滑滑动轴承
3.常用的向心滑动轴承有整体式和剖分式两大类。

A、整体式轴承
如图13-2所示是一种常见的整体式径向滑动轴承。

轴承座用螺栓与机座联接，顶部设有装油杯的螺纹孔。

轴承孔内压入用减摩材料制成的轴套，。