轴瓦设计

[pmax]——许用比压。
b）、工作表面线速度。 πDn
V=
60
≤Vmax
n——轴颈转速。Vmax——许用线速度。
轴承间隙：
径向间隙 ⊿=D-d 。
相对间隙 ψ= ⊿/D （‰源自文库 。
ψ的数值对轴承的润滑性能有极大的影响。 减小ψ值油膜承载能力提高，但ψ值过小，润滑油的 流量减少，摩擦发热加剧，使润滑油温度上升，粘 度下降，油膜厚度反而减薄。 确定实际使用的间隙时，应考虑： 1）、合理的公差范围。 轴颈和轴承孔精度愈高，间隙变动范围愈小。 在加工经济性合理的前提下，间隙公差带尽量限制 在最佳值附近的狭小范围内，保证轴承具有稳定的 承载能力。
2）、润滑要求： 油膜承载能力与轴承宽度三次方成正比。为 形成足够厚度的油膜，希望选用尽可能大的 B/D 值， 但宽度过大，润滑油的流量减少，摩擦发热加剧， 润滑油的温度上升，粘度下降，油膜 厚度反而减薄。 B/D=0.4~0.6。
3）、材料要求： 比压Pmax： Pmax pmax= D*B Pmax ——作用在轴承上的最大负荷。 ≤[pmax]
5、止推轴承
为防止镀层中的铟，铅等元素向合金层扩 散，在镀层与合金层之间需镀一层镍，称为镍栅 层。 Pb-10Sn ， Pb-10Sn-2Cu ， Pb-10Sn-3Cu ， Pb-10In。
第二节 轴瓦结构设计与应力计算 一、直径、宽度与轴承间隙： 结构设计的基本参数：直径 D 、宽度 B、径向 间隙⊿（轴向间隙⊿Z）。
ψ（ ‰ ） 汽车发动机主轴颈，连杆 大头 柴油机主轴颈，连杆大头 巴氏合金 0.6~1.2
带镀层的铜铅合金，铅 青铜 铝基合金 铜基，铝基合金
0.75~1.0
0.80~1.5
连杆小头
0.2~0.5
止推轴承轴向间隙 0.1~0.3mm 。
二、结构细节设计： 1、壁厚、合金层、涂层厚度。 1）壁厚： 轴 <50 50~100 >100 径 t/d 0.04~0.065 0.025~0.05 0.02~0.035
斜切口连杆轴瓦的安装
油槽
油槽会显著降低轴承的 负荷能力，一般在负荷较 重的连杆上轴瓦及主轴下瓦最 好不开油槽。
轴颈mm
A mm
B mm
30~80
>80~150
0.013~0.025
0.015~0.035
6~8
8~12
>150~200
0.030~0.050
25~30
3、自由弹势： 轴瓦安装后，轴瓦对口平面附近贴合面压力 较低，为保证沿整个圆周具有比较均匀的贴切合压 力，在自由状态下对口平面处的开口尺寸比座孔直 径略为增大。此增大值为自由弹势⊿S。
1、直径和宽度：
B/D<0.4，窄轴承。
B/D=0.4~0.6
正常轴承。
B/D>0.6，宽轴承。
B/D的确定： 1）、结构要求。 主轴承，普通平轴瓦 带翻边轴瓦或止推片的 0.3~0.6
首尾及中间主轴承
连杆大头
0.45~1.0
0.4~0.65
连杆小头
0.85~1.15
高强化发动机中,为增大曲轴刚度,一般尽可 能加大轴颈直径和曲柄臂的厚度，常采用窄轴承。
缸径200mm以下柴油机轴瓦的⊿S
轴瓦尺寸 壁厚mm ≤3.5 >3.5 平轴瓦 ⊿S mm 0.5~1.5 0.3~1.3 翻边轴瓦 ⊿S mm 0.2~1.2 0.1~0.6
4、定位措施：
轴瓦或轴套在座孔内的固定主要依靠过盈配合，定 位措施仅保证装配轴瓦时轴瓦位置的正确性。
薄壁轴瓦主要采用定位唇。斜切口主要采用销钉。
轴瓦形状 一般发动机上，轴瓦工作表面为圆柱型， 在高速及高强化发动机上， 轴瓦形状一般以下两种形状： 1、回转双曲面轴承； 2、椭圆轴承；
2)、合金层厚度： 减薄合金层厚度对提高合金层的疲劳强度效 果十分显著。 0.2~0.7mm。
3）、涂层厚度：
0.02~0.03mm。
2、瓦口削薄量： 轴瓦以很大的过盈量装配于座孔中，瓦口附近将产 生内缩趋势。
2）、零件的位置精度与变形。 若轴承孔和轴颈的位置精度，以及机体、曲 轴的刚度能严格控制，则可按最佳的ψ值选择较小 的间隙，否则，应选用稍大的间隙值，以免卡死。 3）、润滑油的滤清程度。 若选用较小的轴承间隙，润滑油的滤清精度 必需相应提高。
4）、轴承材料的要求。
巴氏合金顺应性好，选用较小的ψ值，铜基合金顺 应性较差，应选用较大的ψ值。铝基合金顺应性较 好，但线膨胀系数大，为防止起动时发热卡死，应 选用较大的ψ值。
第九章 轴瓦设计 第一节 轴瓦的工作特点与要求
一、工作条件：
1、负荷重。 2、速度高。 3、温度高。 4、变形引起的边缘负荷大。
二、轴瓦材料 对轴瓦材料的要求：
1．疲劳强度足够高 2．抗咬合性、顺应性和嵌藏性好
3．耐蚀性好 4．与钢背结合牢固，结合强度高
表面涂层材料： 工作表面覆以软金属涂层，以进一步提高 表面性能。 涂层方法：电镀。