滑动轴承(重点)
滑动轴承
第八章滑动轴承8.1 重点、难点分析本章的重点内容是滑动轴承轴瓦的材料及选用原则；非液体摩擦滑动轴承的设计准则及设计计算；液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算。
难点是液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算及参数选择。
8.1.1 轴瓦材料及其应用对轴瓦材料性能的要求：具有良好的减摩性、耐磨性和咬粘性；具有良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性；具有足够的强度和抗腐蚀的能力和良好的导热性、工艺性、经济性等。
常用轴瓦材料：金属材料、多孔质金属材料和非金属材料。
其中常用的金属材料为轴承合金、铜合金、铸铁等。
8.1.2 非液体摩擦滑动轴承的设计计算对于工作要求不高、转速较低、载荷不大、难于维护等条件下的工作的滑动轴承，往往设计成非液体摩擦滑动轴承。
这些轴承常采用润滑脂、油绳或滴油润滑，由于轴承得不到足够的润滑剂，故无法形成完全的承载油膜，工作状态为边界润滑或混合摩擦润滑。
非液体摩擦轴承的承载能力和使用寿命取决于轴承材料的减摩耐磨性、机械强度以及边界膜的强度。
这种轴承的主要失效形式是磨料磨损和胶合；在变载荷作用下，轴承还可能发生疲劳破坏。
因此，非液体摩擦滑动轴承可靠工作的最低要求是确保边界润滑油膜不遭到破坏。
为了保证这个条件，设计计算准则必须要求：p≤[p]，pv≤[pv]，v≤[v]限制轴承的压强p，是为了保证润滑油不被过大的压力挤出，使轴瓦产生过度磨损；限制轴承的pv值，是为了限制轴承的温升，从而保证油膜不破裂，因为pv值是与摩擦功率损耗成正比的；在p及pv值经验算都符合要求的情况下，由于轴发生弯曲或不同心等引起轴承边缘局部压强相当高，当滑动速度高时，局部区域的pv值可能超出许用值，所以在p较小的情况下还应该限制轴颈的圆周速度v。
8.1.3液体动力润滑径向滑动轴承设计计算液体动力润滑的基本方程和形成液体动力润滑（即形成动压油膜）的条件已在第一章给出，这里不再累述。
1．径向滑动轴承形成动压油膜的过程径向滑动轴承形成动压油膜的过程可分为三个阶段：（1）起动前阶段，见图8-1a；（2）起动阶段，见图8-1b；（3）液体动力润滑阶段，见图8-1c；图8-1 径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程对于这一形成过程应掌握如下要点：（1）从轴颈开始转动到轴颈中心达到静态平衡点的过程分析；（2）在给定载荷、轴颈转动方向及偏心距e的大小时，如何确定轴颈的平衡位置；（3）确定轴颈平衡位置后，油膜压力分布的大致情况以及最小油膜厚度h min的位置；（4）影响轴颈静态平衡点位置的主要因素有外载荷F，润滑油粘度η和轴颈转速n。
滑动轴承的教案
板书设计或授课提纲
课堂教学安排
一、滑动轴承的类型和结构
根据滑动轴承承受载荷的方向，分为径向滑动轴承（主要承受径向载荷）、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承（同时承受径向和轴向载荷）。
1.整体式滑动轴承
整体式滑动轴承结构简单、紧凑，成本低。
但轴瓦磨损后，无法调整轴颈与轴承间的间隙，且安装时只能沿轴向安装，故一般用于低速、轻载及间歇工作的地方。
2.剖分式滑动轴承
剖分式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和连接螺栓等组成。
3.调心滑动轴承
如果轴颈较长（长径比L/d＞1.5），或轴的刚性较小，不能保证两轴承孔轴线重合时，均会造成轴颈倾斜，使轴瓦边缘局部严重磨损。
同学们轴瓦具体长什么样子？大家一定非常好奇，让我们一起来看一则动画，在看的过程中大家仔细观察轴瓦有哪些类型。
二、轴瓦的结构与材料
1.轴瓦的结构
轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的部分。
轴瓦有整体式轴瓦和剖分式轴瓦两种。
球轴承滚子轴承
整体式轴瓦
２.轴瓦的材料
常用的轴瓦和轴承衬材料有锡锑轴承合金、铅锑轴承合金、锡青铜和铝青铜。
在特殊情况下轴瓦也可以用塑料、石墨、橡胶等非金属材料制成。
同学们滑动轴承在选用时我们需要考虑哪些因素呢？请大家分组讨论
三、滑动轴承的润滑
1.润滑剂及其选择
滑动轴承常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。
润滑油按轴颈圆周速度v和压强p，选择牌号。
润滑脂按轴颈圆周速度v、压强p和工作温度t，选择牌号。
2.润滑方式和润滑装置
（1）油润滑方式和润滑装置
（2）脂润滑方式简介
润滑脂的加脂方式有人工加脂和脂杯加脂。
滑动轴承知识大全
第十二章滑动轴承滑动轴承概述滑动轴承的典型结构滑动轴承的失效形式及常用材料滑动轴承轴瓦结构滑动轴承润滑剂的选择不完全液体润滑滑动轴承的设计计算液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算其它形式滑动轴承简介幻灯片2§1概述按照承受载荷方向分类径向（向心）轴承滑动轴承的类型止推轴承混合摩擦(润滑)轴承液体静压滑动轴承液体动压滑动轴承依靠轴承自身的几何、运动及润滑油的动力学特性等条件形成承载油膜的液体润滑的滑动轴承幻灯片3★滑动轴承的特点（与滚动轴承比较）:⑴滑动轴承可制成剖分式结构，装拆、调整方便，还是某些类型的轴（如曲轴等）及大型设备选择支承的唯一可行途径；⑵混合摩擦滑动轴承结构简单、加工制造简便，价格低廉，但摩擦阻力与起动力矩较大、磨损大，只是用于轻载、速度较低、不太重要的场合；⑶自润滑轴承结构简单、成本低廉、可长期运转而无须加注润滑剂，适用于低速轻载及不允许油污染的场合；⑷液体摩擦滑动轴承摩擦阻力、起动力矩小，承载能力大、运转精度高，同时承载油膜还可缓和冲击振动。
但结构复杂、尤其是静压滑动轴承还须一套要求较高的供油系统，价格较高。
适用于高速、重载、运转精度要求较高的场合；幻灯片4§2滑动轴承的结构滑动轴承的结构形式一、径向轴承二、止推轴承幻灯片5三、轴瓦轴瓦的结构有整体式和剖分式两种。
某些大型设备的轴承为提高其耐磨性和减摩性，采用双金属材料，即用钢、铸铁或青铜制作以提高轴瓦强度，并在轴瓦内表面浇铸一薄层轴承合金，称为轴承衬。
为使轴承衬贴附牢固，常在瓦背上制出各种形式的沟槽(参见右下图）。
轴瓦与轴承衬的结合幻灯片6★油孔、油槽和油室的开设油孔、油沟和油室开设位置应注意：①不能与端面开通，以防止加大端泻；②油孔与油沟应开在非承载区，以便润滑油顺利进入和避免降低油膜承载能力。
幻灯片7§3滑动轴承的材料一、对轴承材料性能的要求①足够的强度，包括疲劳和抗压强度、冲击韧度以及足够的硬度和塑性。
机械设计课件 滑动轴承学习课件
偏心距：e OO
偏心率：
e e Rr
表示偏心程度0 1
最小油膜厚度：
hmin e r r (1 )（χ↑→hmin↓）
保证流体动力润滑：
hmin Rz1 Rz2 [hmin ]
S hmin 2 ~ 3 Rz1 Rz2
Rz1、Rz2— 轴颈、轴瓦表面微观不平度的十点高度，m
2. 剖分式轴承 剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、轴承盖
螺柱等组成。
轴瓦是轴承直接和轴颈相接触的零件，常在轴瓦内表面 上贴附一层轴承衬。在轴瓦内壁不承担载荷的表面上开设油 沟，润滑油通过油孔和油沟流进轴承间隙。
R(球)
3.调心式滑动轴承
特点：轴瓦外表面做成球面形状，与轴承盖及轴承座的 球状内表面相配合，轴瓦可以自动调位以适应轴颈在轴弯 曲时所产生的偏斜。
X 0:
pdydz ( p p dx )dydz dxdz ( dy )dxdz 0
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 y ) 1 p (y h)y
h
2 x
pmax
盖
杯体 接头 油芯
20°
§5 非液体摩擦滑动轴承的计算
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。
计算方法：简化计算（条件性计算）
磨损
点蚀及金属剥落
二、向心轴承
1、限制轴承平均压强
p F p
机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文
4．调心式径向滑动轴承（自位轴承）
特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。
注：调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
观看动画
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二、止推滑动轴承的结构
止推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：
◆设计准则 ：维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容：限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式：
磨损胶合
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§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件：径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
１．限制轴承的平均压强 p
2．工作平稳，噪音低；
3．结构简单，径向尺寸小。
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§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
１．整体式径向滑动轴承
特点：结构简单，成本低廉。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整；只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化，可根据使用要求从有关手册中合理选用。
－考虑油槽使承载面积减小的系数，其值＝0.85～0.95。
Z－止推环数。
滑动轴承的条件性计算
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注意：设计时液体动压润滑轴承，常按上述条件性计算进行初步计算。（动压润滑轴承在起动和停车阶段，往往也处于混合润滑状态）
2．限制 值
vm－止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失。
第十二章滑动轴承
2、机械零件磨损的主要类型 （1）磨粒磨损：在摩擦表面存在硬质颗粒或摩擦表面上的硬 质突出物在摩擦过程中引起的摩擦表面材料的脱落现象。
（2）粘着磨损：在两摩擦表面上，发生一个表面的材料转移 到另一个表面上的现象。严重的粘着磨损称为胶合。
（3）表面接触疲劳磨损：两摩擦表面之间，在变应力的作用 下，表面的材料由于疲劳破坏而发生小块材料剥落的现象。 （4）腐蚀磨损：两摩擦表面之间，材料表面与周围环境介质 之间发生的化学或电化学反应的现象。
轴瓦是轴承直接和轴颈相接触的零件，常在轴瓦内表面上贴附 一层轴承衬。剖分面最好与载荷方向近于垂直，轴承盖和轴承 座的剖分面常作成阶梯形，以便定位和防止工作时错动。特点 是拆装方便，间隙可调，使用较普普遍。
（3）嵌入式结构 由于安装空间小，可直接将轴承嵌入到箱体上。常用于体积 较小的机器、仪器仪表、电气设备、家用电器上等。 （4）自动调心式结构 轴承外表面做成球面形状，与轴承盖及轴承座 的球状内表面相配合，轴心线偏斜时，轴瓦可 以自动调位，这样可避免轴颈与轴瓦的局部磨 损。轴承的宽度B＞1．5d时(d为轴颈直径)， 或轴的刚度较小，或两轴承座孔难以保证同心 时，一般采用调心轴承。
二、滑动轴承的主要类型和特点
（一）滑动轴承的类型
1.按照轴承承受载荷的方向分 （1）向心滑动轴承：只能承受径向载荷，轴承上的反作用力 与轴的中心线垂直。 （2）推力滑动轴承：只能承受轴向载荷，轴承上的反作用力 与轴中心线方向一致。 （3）径向止推滑动轴承，又称复合滑动轴承，同时承受径向 载荷和轴向载荷。
2.按轴承工作时润滑机理分 动压润滑轴承、静压润滑轴承、动静压润滑轴承、非流体润 滑轴承、自润滑轴承、磁悬浮润滑轴承和电磁悬浮润滑轴承 等。 3.按轴承所使用的润滑剂分 液体润滑轴承、气体润滑轴承、脂润滑轴承和固体润滑轴承 等。
滑动轴承基本知识
滑动轴承基本知识1 滑动轴承概述一、滑动轴承的类型滑动轴承按其承受载荷的方向分为：（1）径向滑动轴承，它主要承受径向载荷。
（2）止推滑动轴承，它只承受轴向载荷。
滑动轴承按摩擦（润滑）状态可分为液体摩擦（润滑）轴承和非液体摩擦（润滑）轴承。
（1）液体摩擦轴承（完全液体润滑轴承）液体摩擦轴承的原理是在轴颈与轴瓦的摩擦面间有充足的润滑油，润滑油的厚度较大，将轴颈和轴瓦表面完全隔开。
因而摩擦系数很小，一般摩擦系数=0.001～0.008。
由于始终能保持稳定的液体润滑状态。
这种轴承适用于高速、高精度和重载等场合。
（2）非液体摩擦轴承（不完全液体润滑轴承）非液体摩擦轴承依靠吸附于轴和轴承孔表面的极薄油膜，单不能完全将两摩擦表面隔开，有一部分表面直接接触。
因而摩擦系数大，=0.05～0.5。
如果润滑油完全流失，将会出现干摩擦。
剧烈摩擦、磨损，甚至发生胶合破坏。
二、滑动轴承的特点优点：（1）承载能力高；（2）工作平稳可靠、噪声低；（3）径向尺寸小；（4）精度高；（5）流体润滑时，摩擦、磨损较小；（6）油膜有一定的吸振能力缺点：（1）非流体摩擦滑动轴承、摩擦较大，磨损严重。
（2）流体摩擦滑动轴承在起动、行车、载荷、转速比较大的情况下难于实现流体摩擦；（3）流体摩擦、滑动轴承设计、制造、维护费用较高。
2 滑动轴承的结构和材料一、径向滑动轴承1．整体式滑动轴承整体式滑动轴承结构如图所示，由轴承座1和轴承衬套2组成，轴承座上部有油孔，整体衬套内有油沟，分别用以加油和引油，进行润滑。
这种轴承结构简单，价格低廉，但轴的装拆不方便，磨损后轴承的径向间隙无法调整。
使用于轻载低速或间歇工作的场合。
2．对开式滑动轴承对开式滑动轴承结构如图所示，由轴承座、轴承盖、对开式轴瓦、双头螺柱和垫片组成。
轴承座和轴承盖接合面作成阶梯形，为了定位对中。
此处放有垫片，以便磨损后调整轴承的径向间隙。
故装拆方便，广泛应用。
3．自动调心轴承结构如图所示，其轴瓦外表面作成球面形状，与轴承支座孔的球状内表面相接触，能自动适应轴在弯曲时产生的偏斜，可以减少局部磨损。
《机械设计基础》第十二章 滑动轴承解析
若板A与板B不平行，板间 的间隙沿运动方向由大到小呈收 敛的楔形，板A上承受载荷F。 板A运动时，两端的速度图形 似乎应如虚线所示的三角形分布。
如果是这样，进油多而出油少，由于液体实际上是不可压缩的，必将 在间隙内“拥挤”而形成压力。将迫使进口端的速度图形向内凹，不会再 是三角形分布。进口端间隙h1大而速度图形内凹，出口端h2小而速度图形 外凸，于是有可能使带进油量等于带出油量。同时，间隙内形成的液体压 力将与外载荷F平衡——说明在间隙内形成了压力油膜。 借助相对运动而在轴承间隙中形成的压力油膜——动压油膜 截面aa到cc之间，各截面的速度图形是各不相同的，但必有一截面bb， 油的速度图形呈三角形分布。
h h0 dp 6v 3 转换为极坐标形式，令dx＝rdφ，v＝rω并将h0代入 将 dx h dp (cos cos 0 ) 6 2 d (1 cos ) 3
将上式从油膜压力起始角φ1倒任意角φ积分，可得极角为φ处的油膜压力
p 6 2
其他条件相同时，工作转速越高，e值越小，即轴颈中心越接近轴承 孔中心。
pmax
§12-6 液体动压润滑的基本方程
假设： 1）z向无限长，润滑油在z向没有流动； 2）压力p不随y值的大小而变化，即同一油膜截面上压力为常数； 3）润滑油粘度η 不随压力而变化，并且忽略油层的重力和惯性； 4）润滑油处于层流状态。
三、具有特殊性能的轴承材料
1、含油轴承 用粉末冶金法制得，具有多孔性组织，空隙内可贮存润滑 油，加一次油可使用较长时间，用于加油不方便的场合 2、灰铸铁、耐磨铸铁 低速轻载场合 3、橡胶轴承 具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳 4、塑料轴承 摩擦系数低，可塑性、跑合性能良好，耐磨，耐蚀 导热性差，膨胀系数大，容易变形，一般作轴承衬使用
第九章 滑动轴承
第九章滑动轴承1-1 基础知识一、滑动轴承的分类、特点及应用1．分类滑动轴承按其滑动表面间摩擦状态不同，可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承（这里的非液体摩擦是指边界摩擦和混合摩擦的总称）。
在液体摩擦滑动轴承中，根据其相对运动的两表面间油膜形成原理的不同，又可分为流体动压润滑轴承（简称动压轴承）和流体静压润滑轴承（简称静压轴承）。
本章主要讨论动压轴承。
此外，按照承受载荷的方向不同，滑动轴承也可分为径向滑动轴承、推力滑动轴承和径向推力组合滑动轴承。
还有按轴承的结构形式、润滑剂种类以及轴承材料等进行分类的方法。
2．特点及应用滑动轴承的优点主要体现在以下几个方面：（1）滑动轴承采用面接触，因而承载能力大；（2）轴承工作面上的油膜有减振、缓冲和降噪的作用，因而工作平稳、噪声小；（3）处于液体摩擦状态下轴承摩擦系数小、磨损轻微、寿命长；（4）影响精度的零件数较少，故可达到很高的回转精度；（5）结构简单，径向尺寸小；（6）能在特殊工作条件下工作，如在水下、腐蚀介质或无润滑介质等条件中工作；（7）可做成剖分式，便于安装。
二、滑动轴承的失效形式及常用材料1．滑动轴承的失效形式滑动轴承常见的几种失效形式有：磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落以及腐蚀等。
除此之外由于工作条件不同，滑动轴承还可能出现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损伤。
2．轴承材料轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。
针对上述失效形式，轴承材料性能应着重满足以下主要要求：1．良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性；2．良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性；3．足够的强度和抗腐蚀能力；4．良好的导热性、工艺性、经济性等。
需要指出的是，没有一种轴承材料能够全面具备上述性能，因而必须针对各种具体情况，仔细进行分析后合理选用。
常用的轴承材料可分三大类：1）金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等；2）多孔质金属材料；3）非金属材料，如工程塑料、碳一石墨等。
三、滑动轴承的结构类型1．径向滑动轴承的结构径向滑动轴承主要用来承受径向载荷。
滑动轴承基本知识
滑动轴承基本知识
滑动轴承基本知识
•
轴承与轴的配合间隙必须合适，径向间隙的检测可采用下列方法。
1、塞尺检测法
对于直径较大的轴承，间隙较大，宜用较窄的塞尺直接检测。
对于直径较小的轴承，间隙较小，不便用塞尺测量，但轴承的侧隙，必须用厚度适当的塞尺测量。
2、压铅检测法
用压铅法检测轴承间隙较用塞尺检测准确，但较费事。
检测所用的铅丝应当柔软，直径不宜太大或太小，最理想的直径为间隙的1.5~2倍，实际工作中通常用软铅丝进行检测。
检测时，先把轴承盖打开，选用适当直径的铅丝，将其截成15~40毫米长的小段，放在轴颈上及上下轴承分界面处，盖上轴承盖，按规定扭矩拧紧固定螺栓，然后再拧松螺栓。
取下轴承盖，用千分尺检测压扁的铅丝厚度，求出轴承顶间隙的平均值。
若顶隙太小，可在上、下瓦结合面上加垫。
若太大，则减垫、刮研或重新浇瓦。
轴瓦紧力的调整：为了防止轴瓦在工作过程中可能发生的转动和轴向移动，除了配合过盈和止动零件外，轴瓦还必须用轴承盖来压紧，测量方法与测顶隙方法一样，测出软铅丝厚度外，可用计算出轴瓦紧力(用轴瓦压缩后的弹性变形量来表示)
一般轴瓦压紧力在0.02~0.04毫米。
如果压紧力不符合标准，则可用增减轴承与轴承座接合面处的垫片厚度的方法来调整，瓦背不许加垫。
滑动轴承除了要保证径向间隙以外，还应该保证轴向间隙。
检测轴向间隙时，将轴移至一个极端位置，然后用塞尺或百分表测量轴从一个极端位置至另一个极端位置的窜动量即轴向间隙。
当滑动轴承的间隙不符合规定时，应进行调整。
对开式轴承经常
采用垫片调整径向间隙(顶间隙)。
《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。
机械设计基础之滑动轴承
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§7.液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 7.液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
三、流体动力学基本方程
pdydz + τdxdz ( p + dp )dydz (τ + dτ )dxdz = 0
dp dτ = dx dy dv 由牛顿粘性定律知： τ = η dy
整理后得：
dp
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§6.不完全液体润滑滑动轴承设计计算 6.不完全液体润滑滑动轴承设计计算
二、 止推滑动轴承的计算
1）验算轴承的平均压力Ｐ 验算轴承的平均压力Ｐ 验算轴承的平均压力
Fa Fa p = = ≤ [p ] π A Z d 22 d 12 4
(
)
式中：
Fa——轴向载荷 （Ｎ） z——轴环的数目 [p]——许用压力强 （ＭＰａ）
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§2. 径向滑动轴承的典型结构
二、剖分式径向滑动轴承
特点： 特点：轴承装拆方便，轴瓦磨损后便于调整轴承间隙。
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§3. 滑动轴承的失效形式及材料
一 、 滑 动 轴 承 失 效 形 式 疲劳剥落 刮 伤 咬粘（胶合） 咬粘（胶合） 磨粒磨损
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继续… 继续
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§2. 径向滑动轴承的典型结构
第19讲(滑动轴承)
榫头
②对开式薄壁轴瓦：常用双金属板材连续轧制而成，轴瓦 刚度较小，易变形，装配时一般不修刮轴瓦内表面，且 其形状取决于轴承座孔的形状，二者均应经过精加工
一般，轴瓦厚度与轴颈直径比值应大于0.05，轴承衬厚 度则由几mm到10mm，大轴颈取较大值。
止推滑动轴承的设计计算可参考径向滑动轴承
（1）验算轴承平均压力p
Fa—轴向载荷，N z—环的数目 [p]许用压力，Mpa
（2）验算轴承pv值
n—轴颈的转速，r/min
[pV]—pV 的许用值，MPa· m/s
谢 谢！
3、固体润滑剂及其选择 ◆ 特 点：可在滑动表面形成固体膜。 ◆ 适用场合：有特殊要求的场合，如环境清洁要求处、真空中或高温中。 ◆ 常用类型：二硫化钼，碳―石墨，聚四氟乙烯等。 ◆ 使用方法：涂敷、粘结或烧结在轴瓦表面；制成复合材料，依靠材料自 身的润滑性能形成润滑膜。
§12-6 不完全流体润滑滑动轴承 设计计算
F
n d
B
⑷选择轴承的配合
在滑动轴承的材料、尺寸选定后，应取适当 的配合——间隙配合
H7/g6 H7/f6 H9/f9 H11/d11 H11/b11 H7/e6
Байду номын сангаас
机床分 度头
减速器 电机、风 或钻、 扇、离心 铣床主 泵的连杆 轴 轴承
农业机械
安装不准 确或多支 点轴承
F
n
d
B
3 止推滑动轴承的计算
1 失效形式与设计准则 2 径向滑动轴承的计算
3 止推滑动轴承的计算
1 失效形式与设计准则
工作状态：因采用润滑脂、油绳或滴油润滑，故无法 形成完全的承载油膜，工作状态为混合摩擦润滑。 （1）主要失效形式：边界油膜破裂，磨损 （2）设计准则：保持边界膜，防止过度磨损 促使边界油膜破裂的因素较复杂，采用简化的条件性计算
滑动轴承详细PPT课件
粘度——衡量润滑油内部摩擦力大小的最重要的性能指标。
（1）动力粘度
du
dy
——流体单位面积上的剪切阻力，
即切应力；
du——流体沿垂直于运动方向(即沿图中y轴方向或流体膜厚度 dy 方向)的速度梯度；“－”号表示u 随y 的增大而减小；
η——比例常数，即流体的动力粘度。
牛顿粘性流体摩擦定律(简称粘性定律)；凡是服从这个粘性定律的流体 都叫牛顿流体。 国际单位制(SI)中，动力粘度单位为1N.s／m2或1Pa.s(帕.秒)。
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2、常用轴承材料及其性质 轴承材料可分为三类：金属材料、粉末冶金材料和 非金属材料。
金属材料包括轴承合金、青铜、黄铜、铝合金和铸铁 （1）轴承合金： 轴承合金又称白金或巴氏合金
锡基轴承合金，如ZChSnSb10-6，ZChSnSb8-4 铅基轴承合金，如ZChPbSb16-16-2，ZChPbSb15-15-3
对于载荷大、速度小的轴承宜选粘度大的润滑油。
对于载荷小、速度大的轴承宜选粘度小的润滑油。
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2.润滑脂(半固体润滑剂) 是在液体润滑剂(常用矿物油)中加入增稠剂而成。
(1)钙基润滑脂 这种润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65℃。 (2)钠基润滑脂 这种润滑脂有较高的耐热性，工作温度可达120℃，但抗水性差。由于它能
一、轴瓦结构 整体式轴瓦
剖分式轴瓦
轴瓦和轴承座一般采用过盈配合。 为了向摩擦表面间加注润滑剂,在轴承上方开设注油孔。
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双金属轴瓦：节省贵重金属 单金属轴瓦：结构简单，成本低
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双金属轴瓦的瓦背和轴承衬的联接形式见下表
滑动轴承(重点)
凸缘
潘存云教授研制
凸耳
作者：朱理
周向定位
紧定螺钉
潘存云教授研制
销钉
潘存云教授研制
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。
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
进油孔 油槽
作者：朱理
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。
二流化钼（MoS2） 摩擦系数低，使用温度范围广 —— (-60~300 ℃)，但遇水性能下降。 适用场合：用于润滑油不能胜任工作的场合，如高温、 其应用日渐广泛 低速重载、有环境清洁要求。 使用方式： 1）调和在润滑油中； 2）涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜； 3）混入金属或塑料粉末中烧结成型。
作者：朱理
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%。
作者：朱理
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 一般为6~12。 类型 固定式 ——倾角固定，顶部预留平台
用来承受停 车后的载荷。
可倾式 ——倾角随载荷、转速自行 调整，性能好
(3) 抗胶合——材料的耐热性与抗粘附性。
(4) 摩擦顺应性——材料通过表层弹塑性变形来补偿轴 承滑动表面初始配合不良的能力。 (5) 嵌入性——材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴 承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。
(6) 磨合性——轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形 成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力。
作者：朱理
（5） 多孔质金属材料 运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大， 油自动进入 摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油，可使用较长时间。 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。 （6） 非金属材料 工程塑料：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。 碳-石墨：是电机电刷常用材料，具有自润滑性，用于 不良环境中。 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。 木材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。
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2. 对开式径向滑动轴承
将轴承座或轴瓦分离制
螺纹孔 联接螺栓 榫口
造，两部分用联接螺栓。 特点：结构复杂，可以
轴承盖
调整因磨损而造成的间 剖分轴瓦 隙，安装方便。
轴承座
应用场合：
低速、轻载或间歇性工作的机器。
剖分式向心滑动轴承
作者：朱理
联接螺母 轴承盖 联接螺栓
榫口
榫口
轴瓦
轴承座
作者：朱理
3. 其它类型的径向滑动轴承结构 图示为自动调心式向心滑动轴 承，轴瓦外表面做成球形，与轴 承座的球状内表面相配合。当轴 有弯曲变形或两轴承座的轴线不 对中时，轴瓦能自动调心。自动 调心式向心滑动轴承主要用于刚 性较小的结构和轴承宽度B与轴颈 直径d之比(宽径比B／d)大于1.5的 轴承。
二流化钼（MoS2） 摩擦系数低，使用温度范围广 —— (-60~300 ℃)，但遇水性能下降。 适用场合：用于润滑油不能胜任工作的场合，如高温、 其应用日渐广泛 低速重载、有环境清洁要求。 使用方式： 1）调和在润滑油中； 2）涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜； 3）混入金属或塑料粉末中烧结成型。
作者：朱理
作者：朱理
(2) 油环润滑
在轴颈上套一油环，油环下部浸在油池中，当轴颈 旋转时靠摩擦力带动油环把润滑油带到轴颈上。轴颈 速度过高和过低，油环带的油量都会不足，通常转速 不低于60 r/min的场合。
d
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
B
作者：朱理
9.4.1 滑动轴承的润滑剂及其选择 1.作用 降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 液体润滑剂——润滑油 分类 半固体润滑剂——润滑脂 固体润滑剂 2. 润滑脂及其选择 特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 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。 选择原则： １）当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的 品种；反之，选择针入度大一些的品种。
作者：朱理
9.3.2 滑动轴承轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型
需从轴端安装和拆
卸，可修复性差。
整体轴套
按尺寸 分 类 按材料 分 类 按加工 分 类
可以直接从轴的中
部安装和拆卸，可
修复。
对开式轴瓦
作者：朱理
9.3.按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型 节省材料，但刚度不
工程塑料 碳-石墨 橡胶 木材
非金属材料
作者：朱理
（1） 轴承合金（白合金、巴氏合金） 是锡、铅、锑、铜等金属的合金， 锡或铅为基体。 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。 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℃
潘存云教授研制
足，故对轴承座孔的
加工精度要求高 。
薄壁 按尺寸 分 类 厚壁 按材料 分 类 按加工 分 类
薄壁轴瓦
潘存云教授研制
具有足够的强度和刚
度，可降低对轴承座 孔的加工精度要求。
厚壁轴瓦
作者：朱理
9.3.2 滑动轴承轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型 强度足够的材料可 以直接作成轴瓦，
作者：朱理
9.2.2 普通止推滑动轴承的典型结构 作用：用来承受轴向载荷 结构形式： F F F
1 1
潘存云教授研制
2
F
1
潘存云教授研制
2 1 潘存云教授研制 2
2
空心式——轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比 实心式要好。 单环式——利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润 滑便，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。
巴氏合金
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
绕此边线自 行倾斜
作者：朱理
9.3 滑动轴承材料和轴瓦结构
9.3.1 滑动轴承材料 1. 轴承材料性能的要求
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。
(1) 减摩性——材料副具有较低的摩擦系数。 (2) 耐磨性——材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。
间歇式供油一般用人工油壶或油枪向注油杯内注油， 有压配式油杯和旋转式注油杯。
连续滴油供油可采用针阀式油杯和油芯油杯。
作者：朱理
间歇式供油油杯
油芯油杯
油芯油杯不易调节 供油量，并且在停 车时仍继续供油， 针阀式油杯 引起无用的消耗。 针阀式油杯可以调节螺母控制油孔 开口大小而改变供油量，并且扳动 手柄关闭针阀而停止供油。
凸缘
潘存云教授研制
凸耳
作者：朱理
周向定位
紧定螺钉
潘存云教授研制
销钉
潘存云教授研制
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。
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
进油孔 油槽
作者：朱理
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。
作者：朱理
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热 性、工艺性和经济性。 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。 2. 常用轴承材料 滑 动 轴 承 材 料 金属材料
轴承衬
轴承合金 铜合金 铝基轴承合金 铸铁 多孔质金属材料
作者：朱理
2.滑动轴承的应用领域 1）工作转速特高的轴承，汽轮发电机； 2）要求对轴的支承位置特别精确的轴承，如精密磨床； 3）特重型的轴承，如水轮发电机； 4）承受巨大冲击和振动载荷的轴承，如破碎机； 5）根据装配要求必须做成剖分式的轴承，如曲轴轴承； 6）在特殊条件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承， 如舰艇螺旋桨推进器的轴承； 7）轴承处径向尺寸受到限制时，可采用滑动轴承。 如多辊轧钢机。 9.1.2 滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择； 轴承的结构参数设计润滑剂及其供应量的确定；轴承 工作能力及热平衡计算。
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%。
作者：朱理
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 一般为6~12。 类型 固定式 ——倾角固定，顶部预留平台
用来承受停 车后的载荷。
可倾式 ——倾角随载荷、转速自行 调整，性能好
复合钙基润滑脂。
作者：朱理
3.润滑油及其选择 润滑油的特性： （1）温度 t ↑ η ↓ （2）压力p ↑ η ↑
粘—温图 η
0.07
0.08 但p <10 MPa时可忽略。变化很小
L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32
潘存云教授研制
选用原则： (1) 载荷大、转速低的轴 承，宜选用粘度大的油； (2) 载荷小、转速高的轴 承，宜选用粘度小的油；
作者：朱理
另外，为了解决整体式滑动轴承间隙无法调整的问 题，保证机械的正常运转和旋转精度，还可采用间隙 可调式径向滑动轴承(如图所示) 。 左图为外锥式，轴套沿外表面纵向切有槽，因此轴 套具有弹性，当调节螺母使轴套轴向移动时，依靠轴 套的弹性变形调节与轴颈的间隙；右图所示内锥式， 当轴套外圆柱面上两端螺母一松一紧时，轴套就能沿 轴向移动，从而调整轴承间隙。
9.1.1 滑动轴承的类型、特点和应用 1. 滑动轴承的类型 按摩擦 性质分 分 类 滚动轴承
9.1 滑动轴承概述
滑动轴承
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。
按受载 方向分
按润滑 状态分
向心(径向)轴承 推力(止推)轴承 向心推力(径向止推)轴承 不完全液体润滑滑动轴承 不完全液体润滑滑动轴承
薄壁 按尺寸 分 类 厚壁
单材料 按材料 分 类 多材料
如黄铜，灰铸铁。
单一材料
潘存云教授研制
轴瓦衬强度不足， 故采用多材料制作 轴瓦。
按加工 分 类
两种材料
作者：朱理
9.3.2 滑动轴承轴瓦结构
一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型
铸造工艺性好，
潘存云教授研制
单件、大批生产
作者：朱理
9.2 滑动轴承的典型结构
9.2.1 径向滑动轴承的典型结构 1. 整体式径向滑动轴承 组成：轴承座、轴套或轴瓦等。 特点： (1) 结构简单，成本低廉。 (2) 因磨损而造成的间隙无法调整。 (3) 只能从沿轴向装入或拆。 应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
油杯孔 轴承座 轴承
作者：朱理
作者：朱理
（5） 多孔质金属材料 运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大， 油自动进入 摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油，可使用较长时间。 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。 （6） 非金属材料 工程塑料：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。 碳-石墨：是电机电刷常用材料，具有自润滑性，用于 不良环境中。 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。 木材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。