滑动轴承概述和结构

单金属 多金属
减摩材料——轴承衬
整 体 式 轴 瓦
轴承衬
剖 分 式 轴 瓦
3.2 6.3
D(H8)
6.3
3.2 3.2
3.2
6.3
其余 25 D0 (K6)
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；
注意： 油沟、油孔：不能开在油膜承载区，否则，承载能力↓ 油沟长度≈0.8B（轴瓦宽度），即不能开通，否则漏油。
13.2.1径向滑动轴承的基本结构 整体式：结构简单、磨损后无法调整轴承间隙，装拆不便。
用于：低速、轻载的间歇工作场合，无法用于曲轴
剖分式
特点于整体式相反。 自动调心轴承
B 1.5 （宽径比）时，
d
采用。
13.2.2轴瓦、轴承衬、油孔、油沟和油室
轴瓦： 按构造 分类
整体式 剖分式
按材料 分类
端泄
端泄
3）层流
4）油与表面吸附，一起运动或静止
即：油层流速
y=0，u=v(板速) y=h，u=0(静止板)
5）不计油的惯性力和重力
6）油不可压缩：ρ=const
2、求解 针对“连续介质”，通过取“微单元体”手段：
X 0:
pdydz ( p p dx )dydz dxdz ( dy )dxdz 0
e e
※若二板平行：
任何截面处h=h0，xp =0 ，不能产生高于出口、入口处的
油压→不能承载。
v
※若二滑动表面为扩散形：
进口小、出口大，油压p低于出口、入口压力（负压）
→不能承载，相反使两表面相吸。 v
液体动压润滑形成的必要条件：
2 12 x
设在最大油压Pmax处，h=h0(即
p x
0时，h=h0)，此时：
qx
v 2
h0
∴
1 2 vh 0
1 vh 2
1
12
p x
h3
p x
6v
(h h0 ) h3
一维雷诺方程（R·E）
二、油楔承载机理
由R·E
p x
6v
(h h0 ) h3
油压变化与η、v、h有关
p →积分→油膜承载能力
粘度为基础的牌号）
• 13.4.2 滑动轴承润滑脂选用原则 • 轴径速度小于2m/s滑动轴承，一般很难形
成液体动压润滑，采用脂润滑。 • P318表13.5
13.5 润滑方法
1.油润滑----连续供油\间歇供油
#连续润滑: 滴油润滑\芯捻或纱线润滑\油环润滑\飞 溅润滑\浸油润滑\压力循环润滑
2. 脂润滑
13.3.2 常用轴承材料及其性质
1、金属材料：
强度低，仅用作轴承衬
（1）轴承合金（巴氏合金）、
（2）轴承青铜；表13.1
2、多孔质金属： 粉末冶金材料——含油轴承，低速重载，具有 （多孔结构） 自润滑性能。
3、非金属材料——塑性、橡胶等。
13.4滑动轴承的润滑材料
• 润滑油和润滑脂 • 13.4.1 滑动轴承润滑油选用原则 • 粘度是最为重要的指标 • v↑,p↓时，粘度↓ • v↓,p ↑时，粘度↑ • t ↑时，粘度比通常↑ • 混合润滑滑动轴承润滑油的选择 • P318表13.4（表中润滑油是以40℃时运动
失效形式图例
磨损及胶合 点蚀及金属剥落
Hale Waihona Puke Baidu
13.6.1 径向滑动轴承的条件性计算
1、限制轴承平均压强 p F p
Bd F— 径向载荷, N； B— 轴瓦有效宽度,mm； d— 轴颈直径, mm； [p]— 许用压强,Mpa。
目的：防止p过高，油被挤出，产生 “过度磨损”。
2、限制pv值
∵ 轴承发热量∝单位面积摩擦功耗μpv ∴ pv↑→摩擦功耗↑→发热量↑→易胶合 pv F dn Fn [ pv] Mpa·m/s
→平衡外载
当h=h0时，xp 0 ，p=pmax； 当h＜h0时，xp 0 ，油压为减函数。
可见，对收敛形油楔，油楔内各处油压大 于入口、出口处油压→正压力→承载。
pmax
O
υ 移动件
h0
h>h0 xp>0
e
静止件
h<h0
p x
=0
e
p x
<0
e
e
e
e
x
y
移动件
υ
h=h0
p x
=0
p=0
静止件
滑动轴承概述和结构
13.1概述
分类 滑动(摩擦)轴承
1、根据轴承工作的摩擦性质分
滚动(摩擦)轴承
2、根据承载方向分
径向轴承 推力轴承
3、滑动轴承特点：平稳、可靠、噪声低、吸振、 启动力矩大
4、滑动轴承设计：结构形式、轴承材料、结构参 数、润滑剂和润滑方法、计算工作能力
13.2 径向滑动轴承的基本结构
13.3 滑动轴承材料
轴承材料——轴瓦和轴承衬材料
主要失效：磨损，其次强度不足引起的疲劳破坏等。
13.3.1轴瓦的失效形式及对材料的要求
（1）足够的疲劳强度； （2）足够的抗压强度和抗冲击强度； （3）良好的减摩性和耐磨性； （4）良好的抗胶合性； （5）良好的顺应性和嵌藏性； （6）良好的润滑油吸附能力； （7）良好的导热性，良好的经济性和加工性能。
B d 601000 20000B
目的：限制pv是为了限制轴承温升、防止胶合。
3、限制滑动速度v v dn [v]m / s
601000
目的：防止v过高而加速磨损。
13.6.2 推力滑动轴承的条件性计算 （方法同径向轴承）（自学）
结构：空心、实心、单环、多环
实心式：
空心式：
13.7 液体动压形成原理及基本方程
#润滑杯(黄油杯) #润滑方式的决定
k pv3
k2---润滑脂,油杯润滑,
k=2~16----针阀注油,
k=16~32---油环或飞溅润滑,
k32----压力循环润滑
13.6 非液体润滑滑动轴承的计算
一、混合摩擦滑动轴承失效形式 胶合、磨损等 设计准则：至少保持在边界润滑状态， 即维持边界油膜不破裂。 复杂 计算方法：简化计算（条件性计算）
x
y
p
x y
由于：
u y
p x
2u y 2
二次积分
u
1
2
p x
y
2
C1y
C2
代入边界条件：y=0，u=v；y=h，u=0
流速方程：u
v h
(h
y
)
1
2
p x
(y
h)y
剪切流(直线分布) 压力流(抛物线分布)
连续流动方程：任何截面沿x方向单位宽度流量qx相等
q x
h 0
u dy
v h 1 p h 3
13.7.1 液体动压形成原理
一、液体动压润滑基本方程——雷诺方程 1、建模
研究对象：被润滑油隔开作相对运动的 两刚体，一个以v运动，一个静止。
为方便研究，作如下假设：
1）忽略压力对润滑油粘度的影响
2）油沿z方向无流动，即无限宽轴承 B→∞（无限宽）：一维方程 B为有限宽时：二维方程
p 0 z
B