滑动轴瓦
如何对滑动轴承轴瓦进行刮研
如何对轴瓦进行刮研滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的,因而接触部位是一个面,它是在滑动摩擦下工作的轴承,工作平稳、可靠,无噪声,但起动时摩擦阻力较大(因轴瓦要承载转子自身重量,起动时转速低)。
轴被轴承支撑的部位称为轴颈,与轴颈相配合起支撑轴颈作用的零件称为轴瓦,轴瓦由瓦体和轴承衬(表面合金)组成,滑动轴承工作时,轴瓦与轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用,轴与轴瓦被润滑油分开而不发生直接接触,从而大大减小摩擦损失和轴瓦表面合金磨损,油膜还具有较强的吸振能力。
如果存在润滑不良,则轴瓦与轴之间会直接摩擦,摩擦会产生很高的温度,虽然轴瓦是由特殊的有一定耐高温合金材料制成,但发生直接摩擦产生的高温仍然会将轴瓦烧坏,轴瓦还可能由于负荷过大、高温过高、润滑油存在杂物或黏度异常等因素造成轴瓦瓦衬变形直至烧瓦。
轴瓦刮研就是将精车后的弧面与所装配的轴进行刮合,通常是内孔面,轴瓦的瓦衬一般都要进行刮研,随着现代加工技术的不断改进,成品瓦侧隙可以达到要求,下瓦接触角、面就要根据现场轴颈经旋转后的情况来进行刮研,因滑动轴承工作时,轴瓦与轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。
轴瓦刮研的目的是为了瓦衬形成圆的几何形状,使轴瓦与轴颈间存在楔形缝隙,以保证轴颈旋转时,摩擦面间能形成楔形油膜,使轴颈上升离开瓦衬,在油膜的浮力作用下运转,以减轻与瓦衬的摩擦,降底其磨损与动力的消耗,从而可以通过向轴瓦供油,带走轴瓦工作时产生的热量,以冷却轴承,并且在轴瓦与轴颈间隙形成稳定的有足够承载能力的油膜,以保证液态润滑。
轴瓦的光洁度及平整越好越有利于油膜形成(也包括侧隙油带的形成),下瓦接触角内一般是建立油膜产生油压的区域(也就是说下瓦接触角内是油膜压力区),现有的轴瓦刮研方法所加工出的轴瓦表面的光滑、平整度较低,在滑动轴承工作时难以形成稳定的油膜,从而轴与轴瓦之间的磨擦阻力大,运转时产生的热量大,磨损加剧,使用寿命短,维护频繁、成本高。
轴瓦的刮研是按轴瓦与轴承的配合来对轴瓦表面进行刮研加工,使其在接触角范围内贴合严密和有适当的间隙,从而达到设备中能形成良好的油膜。
滑动轴承轴瓦间隙标准
滑动轴承轴瓦间隙标准
滑动轴承轴瓦间隙标准是指在滑动轴承装配过程中,轴瓦与轴颈之间的间隙大小。
轴瓦与轴颈之间的间隙大小直接影响着轴承的使用寿命和性能。
因此,正确的轴瓦间隙标准对于轴承的正常运行至关重要。
首先,轴瓦间隙标准需要根据不同的轴承类型和工作条件来确定。
一般来说,
滑动轴承轴瓦间隙标准可以分为径向间隙和轴向间隙两种。
在确定轴瓦间隙标准时,需要考虑轴承的工作负荷、转速、工作温度等因素,以确保轴承在工作过程中具有良好的稳定性和可靠性。
其次,滑动轴承轴瓦间隙标准的确定需要遵循一定的原则。
一般来说,轴瓦间
隙应该保证在轴承工作条件下,能够形成一定的油膜厚度,以减小轴承的摩擦和磨损。
同时,轴瓦间隙还需要考虑到轴承在不同工作条件下的热胀冷缩和变形等因素,以确保轴承在各种工作条件下都能够正常运行。
在实际的轴承装配过程中,确定轴瓦间隙标准需要依靠专业的测量设备和丰富
的经验。
一般来说,可以通过内径测量仪、外径测量仪等工具来测量轴瓦和轴颈的尺寸,然后根据设计要求和工作条件来确定轴瓦间隙的大小。
在进行轴瓦间隙的调整时,需要特别注意轴承的装配工艺和技术要求,以避免因装配不当而导致轴承的性能和寿命受到影响。
总的来说,滑动轴承轴瓦间隙标准的确定是一个复杂而又关键的工作。
只有在
严格遵循轴承设计要求和工作条件的前提下,合理确定轴瓦间隙标准,才能够确保轴承具有良好的工作性能和使用寿命。
因此,在轴承的设计、制造和装配过程中,需要高度重视轴瓦间隙标准的确定,以确保轴承在各种工作条件下都能够正常运行,为设备的正常运转提供可靠保障。
轴瓦的形式和构造
轴瓦的形式和构造轴瓦是机械运转中常用的摩擦副元件,其主要作用是承受轴的径向和轴向负荷,并起到减少摩擦和磨损的作用。
在机械设备中,常见的轴瓦有滑动轴瓦、滚动轴瓦和滑动滚动轴瓦等。
本文主要介绍轴瓦的形式和构造。
滑动轴瓦滑动轴瓦是最简单的轴瓦形式,它的结构主要包括轴瓦本体、油膜和摩擦层。
轴瓦本体通常是以黄铜、铜或镀铅合金为材料制成,其内部有油槽和油道,用于放置润滑油。
油膜是位于轴瓦外表面的一层润滑油膜,用于减小摩擦系数和消除轴瓦和轴的直接接触。
摩擦层分为静摩擦层和动摩擦层,静摩擦层与轴瓦原料具有优异的锚定性和耐磨性,动摩擦层与摩擦副材料共同作用,增加摩擦系数和摩擦力。
滚动轴瓦滚动轴瓦以滚珠、滚针、滚柱等为滚动体,在轴瓦表面和滚动体之间形成润滑油膜,以减小摩擦系数。
滚动轴瓦的主要结构包括轴瓦本体、滚动体和保持架。
轴瓦本体、滚动体和保持架分别由各种不同的金属材料制成。
滚动轴瓦主要适用于高速运转的机械设备,其优点是磨损小,使用寿命长。
滑动滚动轴瓦滑动滚动轴瓦结合了滑动轴瓦和滚动轴瓦的优点。
它可以同时承受径向和轴向负荷,同时减小摩擦系数和摩擦力。
滑动滚动轴瓦的结构主要包括轴瓦本体、滑动体、滚动体和保持架。
轴瓦本体为滑动滚动轴瓦提供承载,并用于固定滑动体、滚动体和保持架。
滑动体通常为黄铜或铅青铜,用于提供滑动支持,滚动体为滚动支持,保持架固定滚动体在正确的位置。
总结轴瓦在机械设备中起着至关重要的作用,其形式和构造的合理选择对机械设备的性能影响很大。
通常情况下,滑动轴瓦用于低速大负荷场合,滚动轴瓦用于高速小负荷场合,而滑动滚动轴瓦则适用于同时承受径向和轴向负荷的场合。
因此,在选择轴瓦形式和构造时,应该根据机械设备的工作条件和需求来进行选择。
轴瓦结构
轴瓦结构轴瓦结构轴瓦是滑动轴承的重要组成部分。
常用轴瓦分整体式和剖分式两种结构。
1.整体式轴瓦(轴套)整体式轴瓦一般在轴套上开有油孔和油沟以便润滑,如图5-13b所示,粉末冶金制成的轴套一般不带油沟,如图5-13a所示。
图5-132.剖分式轴瓦剖分轴瓦由上、下两半瓦组成,上轴瓦开有油孔和油沟。
如图5-14所示的铸造剖分式厚壁轴瓦。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质,可在内表面上浇铸一层减摩材料(如轴承合金),称为轴承衬。
轴瓦上的油孔用来供应润滑油,油沟的作用是使润滑油均匀分布。
常见油沟的形状如图5-15所示,应开在非承载区。
图5-14图5-15相关知识点:滑动轴承的特性及应用滑动轴承的结构轴瓦结构滑动轴承的安装与维护滑动轴承的安装、维护要点滑动轴承的安装、维护要点①滑动轴承安装要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、准确、平稳。
②轴瓦与轴承座孔要修刮贴实,轴瓦剖分面要高出0.05~0.1 mm,以便压紧。
整体式轴瓦压入时要防止偏斜,并用紧定螺钉固定。
③注意油路畅通,油路与油槽接通。
刮研时油槽两边点子要软,以形成油膜,两端点子均匀,以防止漏油。
④注意清洁,修刮调试过程中凡能出现油污的机件,修刮后都要清洗涂油。
⑤轴承使用过程中要经常检查润滑、发热、振动问题。
遇有发热(一般在60℃以下为正常)、冒烟、卡死以及异常振动、声响等要及时检查、分析,采取措施。
相关知识点:滑动轴承的特性及应用滑动轴承的结构轴瓦结构滑动轴承的安装与维护滚动轴承滚动轴承的特性及基本结构1.滚动轴承的特性滚动轴承是利用滚动体在轴径与支承座圈之间滚动的原理制成的。
它用滚动摩擦代替滑动摩擦。
与滑动摩擦轴承相比,滚动轴承的特点如下:(1)优点①在一般使用条件下摩擦因数低,运转时摩擦力矩小,起动灵敏,效率高;②可用预紧的方法提高支承刚度及旋转精度;③对同尺寸的轴颈,滚动轴承的宽度小,可使机器的轴向尺寸紧凑;④润滑方法简便,轴承损坏易于更换。
(2)缺点①承受冲击载荷的能力较差;②高速运转时噪声大;③比滑动轴承径向尺寸大;④与滑动轴承比,寿命较低。
低速重载荷滑动轴承的轴瓦与油膜润滑
lre sz e rn d faly ag - ieb a gma eo lo . i
Ke r s l w- p e nd h a y l a y wo d : o s e d a e v — o d; s i i gbe rn ; a l u h; l b c t i f m ;ma u a t rn e e t ld n a i g xe b s u r ai o l l i ng i n f c u gd f c i
摘要 : 介绍 低速 重载荷 滑动轴承的轴瓦对形成油膜润滑的影响 ,在工程应用上碰到的润滑不 良问题 的解决措施 ,提高轴承水冷
却系统效能的方法 ,大尺寸合 金轴瓦制造缺 陷的解决办法 。 关键词 :低速重 载荷 ;滑动轴承 ,轴瓦 ;油膜润滑 ; 制造缺陷 中图分类号 :T 3 .1 H133 文献标识码 :B 文章 编号:10 0 9—9 9 2 1) 7—0 0 —0 4 2(0 2 0 11 4
i to u e s l t n o t e p o u rc t n c u e b h o s e d n e v - o d l i g b a i g n n i e rn p l a in n n r d c s o u i t h o r l b ai a s d y t e l w- p e a d h a y l a si n e rn i e g n e g a p i to .I o i o d i c a di o d t n, i i r d c s t e wa o I r v h f ce c fwa e o l y t m o e r n o u i n t h n f cur g dee t f i t nt u e h y t mp o e t e e i n y o tr c oi s se f r b a ng a d s l t o t e ma u a t i f cs o o i ng i o n
滑动轴承的典型结构.
滑动轴承
◆轴承衬 贴附或浇注在轴瓦内表面上的一层减摩耐磨材料。 瓦背 轴承衬
滑动轴承
◆油槽形式 油槽的形状和分布应使摩擦副表面得到均匀的润滑。 为了不影响轴承的承载能力,油槽应开在非承载区。
滑动轴承
二、滑动轴承的典型结构 1、整体式径向滑动轴承
1—轴承座 2—轴瓦
特点:结构简单,成本低廉。磨损间隙无法调整。只能从 轴向装拆,不方便。 应用:低速、轻载、间歇工作而不需要经常装拆的场合。
滑动轴承
2、剖分式径向滑动轴承
1—螺柱 2—轴承盖 3—轴承座
4—上轴瓦 5—下轴瓦
水平剖分式径向滑动轴承
油孔
球面推力轴瓦
径向轴瓦
油孔
轴承座
滑动轴承
轴颈的结构形式
实心式
空心式
端面受力,压力分布不均匀,润滑效果差,边缘磨损快。
滑动轴承
Fa
单环式
多环式
◆ 单环式:结构简单,润滑方便,用于低速、轻载场合。 ◆ 多环式:可承受较大的单向或双向载荷,但环数较多时, 各环间载荷分布不均。
滑动轴承
剖分式轴瓦
用于剖分式轴承。 可从轴的中部安装和拆 卸,可修复。
特点:结构复杂、可以调整磨损间隙、装拆方便。 应用:需调整间隙、重型轴及经常装拆的场合。
滑动轴承
斜剖分式径轴承
边缘摩擦
自动调心式轴承
特点:轴瓦与轴承座为球面接触,可自动适应轴的变形。
适用:轴的刚度小、制造精度较低的场合。
滑动轴承
4、推力滑动轴承
轴颈
轴承衬
滑动轴承轴瓦间隙标准
滑动轴承轴瓦间隙标准
滑动轴承轴瓦间隙是指轴瓦与轴颈之间的间隙,它对轴承的工作性能和使用寿
命有着重要的影响。
因此,确定合适的轴瓦间隙标准对于轴承的正常运转至关重要。
首先,轴瓦间隙的大小应根据轴承的使用条件和要求来确定。
一般来说,对于
高速旋转的轴承,应该选择较小的轴瓦间隙,以减小摩擦阻力和能量损失;而对于低速和大载荷的轴承,则应该选择较大的轴瓦间隙,以增加润滑膜的稳定性和承载能力。
其次,轴瓦间隙的测量和调整应该符合相应的标准和规范。
在测量轴瓦间隙时,应该使用专用的测量工具,如游标卡尺、外径千分尺等,以确保测量的准确性和可靠性。
在调整轴瓦间隙时,则需要根据具体的情况选择合适的方法和工具,如研磨、磨削、镗孔等,以保证轴瓦间隙的精度和平行度。
此外,轴瓦间隙的标准化也是非常重要的。
标准化的轴瓦间隙可以有效地提高
轴承的生产效率和产品质量,降低生产成本和维护成本。
因此,制定和执行相应的轴瓦间隙标准,对于轴承生产企业和使用单位来说都是非常有益的。
最后,轴瓦间隙的管理和监控也是至关重要的。
企业应该建立完善的轴瓦间隙
管理制度,明确责任部门和人员,制定相应的操作规程和技术文件,建立轴瓦间隙的档案和台账,定期进行检查和评估,及时发现和解决问题,确保轴瓦间隙始终处于合适的状态。
总之,滑动轴承轴瓦间隙标准是轴承工作性能和使用寿命的关键因素,对于轴
承的设计、制造、使用和维护都具有重要的意义。
只有合理确定轴瓦间隙的大小,严格执行相应的标准和规范,加强管理和监控,才能保证轴承的正常运转和长期稳定工作。
滑动轴承(轴瓦)的刮研PPT课件
单轴向油槽在最 大油膜厚度处 F φa
双轴向油槽开在
δ
δ
轴承剖分面上
形式:按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺 旋线等。
2021
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式,既有利 于形成动压油膜,又起冷却作用。
45˚
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
2021
按材料 分类
单一材料
两种材料
强度足够的材料可 以直接作成,如黄 铜,灰铸铁。
轴承衬强度不足, 故采用多材料制作 。
2021
按加工 分类
铸造
轧制
铸造工艺性好, 单件、大批生产 均可,适用于厚 壁轴承。
只适用于薄壁轴 承,具有很高的 生产率。
2021
二、轴承的定位方法
目的:防止轴承与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。
瓦合缝处垫片应与瓦口面的形状相同,其宽度应小于轴承
内侧1mm,垫片应平整无棱刺,瓦口两端垫片厚度应一致。
瓦座、瓦盖的连接螺栓应紧固而受力均匀。所有件应清洗
干净。
2021
轴瓦装配
2、轴瓦刮削面使用性能要求的几大要素 (1)接触范围角a与接触面、接触斑点要求。
轴瓦的接触范围角a与接触面要求见表1。
2021
轴向 凸缘定位 ----将轴承一端或两端做凸缘 定位 凸耳(定位唇。)定位
凸缘
2021
凸耳
紧定螺钉 周向定位
销钉
三、轴承的油孔和油槽 作用:把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
滑动轴承、轴瓦安装与检查方法+风机消音器(消音器)结构原理、分类及用途
滑动轴承、轴瓦安装与检查方法+风机消音器(消音器)结构原理、分类及用途第一章、滑动轴承安装与轴瓦检查方法滑动轴承一般应用在低速重载情况的条件下,对于滑动轴承安装注意要素如下:注意油路畅通,油路与油槽接通。
刮研时油槽两边点子要软,以形成油膜,两端点子均匀,以防止漏油。
在后期的维护中要便于添加润滑油。
利于维修。
注意清洁,修刮调试过程中凡能出现油污的机件,修刮后都要进行清洗涂油。
轴承安装前都要进行清洗,确保滑动轴承干净,即使是极微小的杂质也会导致轴承的损坏。
滑动轴承安装要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、准确、平稳。
由于滑动轴承的维护比较麻烦,所以在安装时要保证轴承的安装完全正确,无错误。
保证轴承可以正常运行,无误差。
轴瓦与轴承座孔要修刮贴实,轴瓦剖分面要高出0.05~0.1mm,以便压紧。
整体式轴瓦压入时要防止偏斜,并用紧定螺钉固定。
轴承在安装过程中若偏斜,会导致运转不畅,引起轴的变形,破坏机械设备。
滑动轴承使用过程中要经常检查润滑、发热、振动问题。
遇有发热、冒烟、卡死以及异常振动、声响等要及时检查、出现一系故障要进行分析,然后根据分析的具体情况采取相应措施。
尽量避免造成不必要的损伤。
轴瓦检查,径向轴瓦检查项目:轴承合金无脱胎、裂纹、砂眼、气孔等缺陷,轴径与轴瓦的接触角接触面积,调整垫铁与轴承座配合情况,轴瓦结合面是否平整,有无毛刺、变形存在。
径向轴瓦解体测量项目:轴瓦紧力、顶隙、侧隙及侧隙对称度,下瓦与轴径的接触情况及轴瓦乌金的磨损程度,轴径圆度及表面粗超度,油系统的清洁程度及油质化验结果,其它检查项目。
轴瓦脱胎检查及处理:轴瓦乌金脱胎的检查方法,除脱胎很明显处可直接查看出外,一般都需将轴瓦浸泡在煤油中,停留片刻后取出擦干,将干净纸放在结合处或用白粉涂在结合处,然后用手挤压轴瓦乌金,若纸或白粉有油迹,则证明轴瓦乌金脱胎,轴瓦检查后发现下列缺陷之一,就必须重新浇铸;轴瓦间隙过大、合金厚度不能再继续刮研、乌金有大面积的砂眼、气孔、杂质、脱胎裂纹等。
轴瓦
轴瓦是轴承的重要构件之一
前言
汽轮机中,轴瓦是轴承的重要构件之一,是滑动轴承和轴接触的部分,非常光滑, 一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成,也叫“轴衬”,形状为瓦状的半圆柱面。 其主要作用是:承载轴颈所施加的作用力、保持油膜稳定、使轴承平稳地工作并 较少轴承的摩擦损失。 分为轴向推力瓦和径向瓦,径向瓦起到支撑转子和转动部分的作用,推力瓦承担 轴向定位和轴向推力的作用,是重要的静止部件。
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图示_05
滑动轴承的轴瓦结 构和轴承材料
轴瓦分为剖分式和整体式结构。 为了改善轴瓦表面的摩擦性质, 常在其内径面上浇铸一层或两层 减摩材料,通常称为轴承衬,所 以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属 轴瓦。
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图示_05
轴承材料
轴瓦或轴承是滑动轴承的重要零件,轴 瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。由 于轴瓦或轴承衬与轴颈直接接触,一般 轴颈部分比较耐磨,因此轴瓦的主要失 效形式是磨损。轴瓦的磨损与轴颈的材 料、轴瓦自身材料、润滑剂和润滑状态 直接相关,选择轴瓦材料应综合考虑这 些因素,以提高滑动轴承的使用寿命和 工作性能。
汽轮机轴承和转子一般采用焊补、研磨、热处理的方式修补。如果是轴瓦乌金则 采用镀胎后修刮、研磨的方式进行修补。汽轮机叶片不进行修补,如果汽蚀或磨 损严重则进行更换。
轴承是汽轮机的关键部件之一,在循环润滑油的润滑与冷却作用下,对重载而高 速sh)
滑动轴承的分类
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滑动轴承的轴瓦结构和轴承材料
轴承材料
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图示_05
轴瓦(bush)
轴瓦是滑动轴承和轴接触 的部分,非常光滑,一般 用青铜、减摩合金等耐磨 材料制成,在特殊情况下, 可以用木材、塑料或橡皮 制成。也叫“轴衬”,形 状为瓦状的半圆柱面。
滑动轴承的刮研与测量
滑动轴承的刮研与测量一.轴瓦安装与检测瓦背的接触要求:首先将机体瓦座与轴瓦瓦背的贴面清理干净,并在机体瓦座中涂红丹显示剂(厚度小于0.003),然后把两下瓦安装在瓦座中,使两者相对往复转动一定角度(30°-45°),最后吊起下瓦,检查与瓦座的接触率与角度(表一)。
如接触率与角度低于要求,在减速机运行时,轴瓦就会产生角度位移,研点分布应保证在接触角的两侧较中间多。
刮研上瓦同样,测量时用塞尺测量。
二、轴瓦地刮研刮研轴瓦应以轴为基准,两者对研后利用曲面刮刀进行刮削。
刮研良好的轴瓦,不但能使轴瓦受力均匀,而且还为轴瓦的润滑创造条件。
轴瓦的刮研一般分粗刮、细刮和精刮三个过程。
在粗刮阶段刮刀可采用正前角刮削,刀迹宽,行程长,刀迹要连成一片,不可重复;细刮阶段宜采用小前角刮刀刮削,刮去粗刮的高点,按一定方向依次刮削,两次刮削交叉45°—60°,点越疏刮削面积越大;在精刮阶段最好用负前角刮刀刮削,为检查轴瓦的刮削情况,所涂的显示剂一定要薄而均匀,以便观察。
在刮研轴瓦时,不仅要使接触点、接触角符合技术要求,而且还要使顶隙,侧隙达到允许的数值。
通常刮研方法是:先刮研接触点(表二),同时照顾接触角,最后再刮侧隙。
刮瓦的程序是:先粗、细刮下瓦,再粗、细刮上瓦。
尔后精刮整个瓦,最后刮侧隙和存油点。
上、下轴瓦与轴颈的接触点要求表二:接触角αα角范围内接触点(点数/25x25mm)α=120°(稀油)转速轴瓦内径r/min≤180>180-360>360-500≤300432>300-500543>500-1000654>10008651、下瓦的粗、细刮研:首先把两下瓦安装机体瓦座上,并使下瓦在横向保持基本水平,然后将齿轮轴放入两下瓦中,并沿其正常运转方向转动2---3圈。
然后测量轮轴的水平度并作记录。
最后将齿轮轴吊走,这时应根据轴颈和两瓦的接触情况及两瓦的相对标高开始对两瓦同时进行粗刮。
内燃机曲轴滑动轴承轴瓦设计计算Ⅰ
现代内燃机高速高载荷小型化轻量化低摩擦低耗能多燃料低排放绿色环保延长换油和大修里程长寿命高可靠性等都增加了轴承的工作载荷恶化了其工作条件润滑状态对轴承的要求更加苛刻
张宝 义 : 内燃机曲轴滑动轴承 ( 轴瓦 ) 设计计算 ( Ⅰ )
1
产品设计
内 燃 机 曲 轴 滑 动 轴 承 ( 轴 瓦 ) 设 计 计 算 ( Ⅰ)
S0 =
pΨ2 η ω bD �
( 1)
ω � =ω L +ω J +ω LP p— — — 轴承载荷 ( kgf ) Ψ— — — 轴承相对间隙 b— — — 轴承宽度 (cm) D— — — 轴承内表面直径 (cm) ω— — — 轴颈有效角速度 ( s - 1 ) ωL — — — 轴承角速度 ω — — 轴颈角速度 J — ωL P — — — 最小油膜位置点角速度 η— — — 润滑油的动力黏度 可知 , 油膜承载能力与 b D 之积成正比 , 与间隙二 次方成反比。 现代内燃机高速高载荷 , 小型化轻量化 ,低摩擦 低耗能 ,多燃料低排放 , 绿色环保 , 延长换油和大修 里程 , 长寿命高可 靠性等 , 都增加了轴 承的工作载 荷 ,恶化了其工作条件 (润滑状态 ) , 对轴承的要求更 加苛刻 。因此 , 结构合理 ,性能优良 , 持久可靠的轴 瓦 (承 ) ,便成了发动机和轴瓦制造厂商的共同追求 。 在国外 ,通常是轴瓦的设计 、 研究试验 、 研制生 产 ,与发动机的设计 、 研制生产、 定型投产同步进行。 一个成功的新发动机投入生产 , 就意味着一个结构 新颖的轴瓦和性能好的轴承材料诞生 。 内燃机曲轴滑动轴承 , 是典型的流体动力学润 滑系统 。其设计计算是一个较复杂的系统工程 , 需 考虑的问题和涉及的设计计算内容很多。 本文仅参照采用了国内外相关的技术标准 , 企
第12章 滑动轴承解读
嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动的刮伤和磨粒磨损 的性能。 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。 3)具有足够的强度和抗腐蚀性; 4)有良好的导热性、加工工艺性及经济性; 2. 常用材料: (见表12-2)
◆
滑动轴承的材料
一、轴瓦的形式和构造
按构造 分 类 按材料 分 类
紧定螺钉
轴承座
轴瓦结构
为把润滑油导入轴承的工作面,在轴瓦上开设: 油孔: 油槽: 油室:
◆
滑动轴承的轴瓦结构4
还起储油和稳定供油的作用,用于大型轴承。
原则: 1)油槽沿轴向不能开通,以防止润滑油从端部大量流失。 2)对液体动压润滑轴承,油槽应开在非承载区 3)对混合润滑轴承,油槽应尽量延伸到最大压力区附近。
第十二章
滑动轴承
§12-1 滑动轴承的特点与类型
一、滑动轴承的特点
1.承载能力大,耐冲击;
2.工作平稳,噪音低; 3.结构简单,径向尺寸小。
滑动轴承概述2
二、滑动轴承的应用场合
1.高速、高精度、重载的场合;如汽轮发电机、水轮发电机、机床等。
2.极大型的、极微型的、极简单的场合;如自动化办公设备等。 3.结构上要求剖分的场合;如曲轴轴承 4.受冲击与振动载荷的场合;如轧钢机。
式中: υ -止推环平均直径 ( d m
d2 d0 )处的圆周速度。 2
Z=1时,查表12-5; [p υ ]- Z>1时,表中值降低50%。 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)
形成流体动压润滑的条件
◆ 对于边界膜的强度,目前尚无完善的计算方法,常进行条件性计算。 ◆
轴瓦间隙紧力测量
•
3 、轴颈表面拉伤:铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒,金属表
面存在回火色。
•
4、 瓦背微动磨损:光谱分析发现铁浓度异常,铁谱中有许多铁成分亚
微米磨损颗粒, 润滑油水分及酸值异常。
•
5 、轴承表面拉伤:铁谱中发现有切削磨粒,磨粒成分为有色金属。
•
6 、瓦面剥落:铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层
B
式轴承用铅丝捆牢固后再测量。
•Leabharlann •五间隙紧力一般数值
瓦紧力一般为±0.02mm,轴瓦顶部间隙为 0.12-0.20mm,轴瓦两侧间 隙为0.080.10mm。
六滑动轴承的主要故障
• 滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦,导致表面发热、磨损 甚而“咬死”,所以在设计轴承时,应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴
瓦,选择合适的润滑剂并采用合适的供应方法,改善轴承的结构以获得厚膜 润滑等。
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1 、瓦面腐蚀:光谱分析发现有色金属元素浓度异常;铁谱中出现了许
多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒;润滑油水分超标、酸值超标。
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2 、轴颈表面腐蚀:光谱分析发现铁元素浓度异常,铁谱中有许多铁成
分的亚微米颗粒,润滑油水分超标或酸值超标。
三、铅丝的选用
• 铅丝的选用一般为间隙的1.5-2倍,如果过细会使瓦面压 不到铅丝,过粗会造成最后测量结果不准确,所以要选用 适当的铅丝。
四、滑动轴承间隙紧力的测量及计 算
• 顶部间隙的测量有三种压铅丝法、塞尺法、 内、外径千分尺配合法,下面先介绍压铅 丝法。
(2)轴瓦与瓦盖的紧力 3、滑动轴承间隙、紧力过大过小的危害 四、滑动轴承间隙紧力的测量及计
5-2倍,如果过细会使瓦面压不到铅丝,过粗会造成最后测量结果不准确,所以要选用适当的铅丝。
滑动轴承轴瓦的工艺流程
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轴瓦的结构
10-1 滑动轴承的类型和典型结构一、滑动轴承的类型滑动轴承与滚动轴承功能相同,同属支承件。
由于滑动轴承起动摩擦阻力较大,维护也较麻烦,故多为滚动轴承所取代。
但由于结构及摩擦状态等方面的不同在某些工况下,,滑动轴承具有滚动轴承所不能可比拟的一些独特优势,使其在机械设计中仍占有重要地位。
滑动轴承主要应用于高速、高精度、重载、强冲击、安装受限、经径向结构尺寸要求小、特殊工况工作条件等场合。
滑动轴承按其承受载荷的方向,可分为径向滑动轴承(用于承受径向力或主要承受径向力)和推力滑动轴承(用于承受轴向力)。
根据滑动表面间摩擦状态的不同,可分为液体摩擦轴承、非液体摩擦轴承(指滑动表面间处于边界润滑或混合润滑状态)和干摩擦轴承(或称无润滑轴承,指工作前和工作时不加润滑剂)。
根据液体润滑承载机理的不同,又可分为液体动力润滑轴承(简称液体动压轴承)和液体静压润滑轴承(简称液体静压轴承)。
滑动轴承按其承受载荷方向的不同,分为径向滑动轴承(用于承受径向载荷)和推力滑动轴承(用于承受轴向载荷)。
根据其轴承工作表面间的摩擦状态的不同,滑动轴承可分为非液体摩擦轴承、液体摩擦轴承和干摩擦轴承。
又根据油膜形成原理的不同,液体摩擦轴承分为液体动压滑动轴承和液体静压滑动轴承。
本章主要讨论非液体摩擦滑动轴承和液体动压滑动轴承的结构、材料、参数选择及承载能力计算等内容设计计算。
二、滑动轴承的典型结构滑动轴承的结构形式与摩擦状态和受载方向有关,其结构一般由轴承座、轴瓦、润滑和密封装置等组成并有多种结构形式,下面介绍几种典型结构。
1 .经向滑动轴承( 1 )整体式图 10- 1 所示为整体式径向滑动轴承,它是由轴承座 1 、整体轴瓦 2 和紧定螺定 3 等组成。
轴承座用螺栓与机座联接,顶部开有进油或安装油杯的螺孔螺纹孔。
用轴承材料制成的套筒式轴瓦(或简称轴套)压装在轴承座中。
也有一些机器不用专用的轴承座,而把轴瓦(或轴套)直接压压装在在机座或机体孔中,如机床、减速器等。
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轴瓦(bush)汽轮机中,轴瓦是轴承的重要构件之一,轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分,非常光滑,一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成,在特殊情况下,可以用木材、塑料或橡皮制成。
也叫“轴衬”,形状为瓦状的半圆柱面。
其主要作用是:承载轴颈所施加的作用力、保持油膜稳定、使轴承平稳地工作并较少轴承的摩擦损失。
分为轴向推力瓦和径向瓦,径向瓦起到支撑转子和转动部分的作用,推力瓦承担轴向定位和轴向推力的作用,是重要的静止部件。
滑动轴承工作时,轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。
如果由于润滑不良,轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦,摩擦会产生很高的温度,虽然轴瓦是由于特殊的耐高温合金材料制成,但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将器烧坏。
轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质或黏度异常等因素造成烧瓦。
烧瓦后滑动轴承就损坏了。
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。
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(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滑动轴承的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。
滑动轴承的轴瓦结构和轴承材料轴瓦分为剖分式和整体式结构。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质,常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料,通常称为轴承衬,所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦。
轴瓦在轴承上,直接与轴相接触的部分,承受载荷并且与轴具有相对运动。
为减少摩擦,磨损对轴瓦材料提出各种要求,除要求摩擦副间摩擦系数小,耐磨外还应满足以下几点:1.应具有足够的抗压强度、抗疲劳强度和承受冲击的能力。
轴承合金厚度为(0.013-0.13) mm。
2.抗粘着性好。
当载荷大、转速高,轴承间隙过小,表面光洁度不高,润滑不良时,要注意精心选择材料的匹配,防止摩擦副的粘着磨损一胶合。
3.具有适应性和容纳异物的能力。
硬度低,塑性好和弹性系数低的材料具有良好的适应性和容纳异物的能力。
4.抗腐蚀性好,价格低,来源足。
由氧化生成胶状沉积物后,对轴瓦材料有腐蚀作用。
轴瓦或轴承是滑动轴承的重要零件,轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。
轴瓦的主要失效形式是磨损。
轴瓦的磨损与轴颈的材料、轴瓦自身材料、润滑剂和润滑状态直接相关,选择轴瓦材料应综合考虑以上因素,以提高滑动轴承的使用寿命和工作性能。
轴承的材料有1)金属材料,如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等;2)多孔质金属材料(粉末冶金材料);3)非金属材料。
其中:轴承合金:轴承合金又称白合金,主要是锡、铅、锑或其它金属的合金,由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶和性好及与油的吸附性好,故适用于重载、高速情况下,轴承合金的强度较小,价格较贵,使用时必须浇筑在青铜、钢带或铸铁的轴瓦上,形成较薄的涂层。
多孔质金属材料:多孔质金属是一种粉末材料,它具有多孔组织,若将其浸在润滑油中,使微孔中充满润滑油,变成了含油轴承,具有自润滑性能。
多孔质金属材料的韧性小,只适应于平稳的无冲击载荷及中、小速度情况下。
轴承塑料:常用的轴承塑料有酚醛塑料、尼龙、聚四氟乙烯等,塑料轴承有较大的抗压强度和耐磨性,可用油和水润滑,也有自润滑性能,但导热性差。
滑动轴承的主要故障滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦,导致表面发热、磨损甚而“咬死”,所以在设计轴承时,应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦,选择合适的润滑剂并采用合适的供应方法,改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。
1 、瓦面腐蚀:光谱分析发现有色金属元素浓度异常;铁谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒;润滑油水分超标、酸值超标。
2 、轴颈表面腐蚀:光谱分析发现铁元素浓度异常,铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒,润滑油水分超标或酸值超标。
3 、轴颈表面拉伤:铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒,金属表面存在回火色。
4、瓦背微动磨损:光谱分析发现铁浓度异常,铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒,润滑油水分及酸值异常。
5 、轴承表面拉伤:铁谱中发现有切削磨粒,磨粒成分为有色金属。
6 、瓦面剥落:铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。
7 、轴承烧瓦:铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。
滑动轴承结构设计应注意的问题滑动轴承是面接触的,所以接触面间要保持一定的油膜,因此设计时应注意以下这几个问题:1、要使油膜能顺利地进入摩擦表面。
2、油应从非承载面区进入轴承。
3、不要使全环油槽开在轴承中部。
4、如油瓦,接缝处开油沟。
5、要使油环给油充分可靠。
6、加油孔不要被堵。
7、不要形成油不流动区。
8、防止出现切断油膜的锐边和棱角。
滑动轴承脂的性能与选用1、滑动轴承也可用润滑脂来润滑,在选择润滑脂时应考虑下列几点:(1)轴承载荷大,转速低时,应选择锥入度小的润滑脂,反之要选择锥入度大的。
高速轴承选用锥入度小些、机械安定性好的润滑脂。
特别注意的是润滑脂的基础油的粘度要低一些。
(2)选择的润滑脂的滴点一般高于工作温度20-30℃,在高温连续运转的情况下,注意不要超过润滑脂的允许使用温度范围。
(3)滑动轴承在水淋或潮湿环境里工作时,应选择抗水性能好的钙基、铝基或锂基润滑脂。
(4)选用具有较好粘附性的润滑脂。
2、滑动轴承用润滑脂的选择:载荷<1MPa,轴颈圆周速度1m/s以下,最高工作温度75℃,选用3号钙基脂;载荷1-6.5MPa,轴颈圆周速度0.5-5m/s,最高工作温度55℃,选用2号钙基脂;载荷>6.5MPa,轴颈圆周速度0.5m/s以下,最高工作温度75℃,选用3号钙基脂;载荷<6.5MPa,轴颈圆周速度0.5-5m/s,最高工作温度120℃,选用2号锂基脂;载荷>6.5MPa,轴颈圆周速度0.5m/s以下,最高工作温度110℃,选用2号钙-钠基脂;载荷1-6.5MPa,轴颈圆周速度1m/s以下,最高工作温度50-100℃,选用2号锂基脂;载荷>5MPa 轴颈圆周速度0.5m/s,最高工作温度60℃,选用2号压延机脂;在潮湿环境下,温度在75-120℃的条件下,应考虑用钙-钠基脂润滑脂。
在潮湿环境下,工作温度在75℃以下,没有3号钙基脂,也可用铝基脂。
工作温度在110-120℃时,可用锂基脂或钡基脂。
集中润滑时,稠度要小些。
3、滑动轴承用润滑脂的润滑周期:偶然工作,不重要零件:轴转速<200r/min,润滑周期5天一次;轴转速>200r/min,润滑周期3天一次。
间断工作:轴转速<200r/min,润滑周期2天一次;轴转速>200r/min,润滑周期1天一次。
连续工作,工作温度小于40℃:轴转速<200r/min,润滑周期1天一次;轴转速>200r/min,润滑周期每班一次。
连续工作,工作温度40-100℃:轴转速<200r/min,润滑周期每班一次;轴转速>200r/min,润滑周期每班二次。
滑动轴承刮研的技术要求基本要求既要使轴颈与滑动轴承均匀细密接触,又要有一定的配合间隙。
接触角是指轴颈与滑动轴承的接触面所对的圆心角。
接触角不可太大也不可太小。
接触角太小会使滑动轴承压强增加,严重时会使滑动轴承产生较大的变形,加速磨损,缩短使用寿命;接触角太大,会影响油膜的形成,得不到良好的液体润滑。
试验研究表明,滑动轴承接触角的极限是120°。
当滑动轴承磨损到这一接触角时,液体润滑就要破坏。
因此再不影响滑动轴承受压条件的前提下,接触角愈小愈好。
从摩擦力距的理论分析,当接触角为60°时,摩擦力矩最小,因此建议,对转速高于500r/min的滑动轴承,接触角采用60°,转速低于500r/min的滑动轴承,接触角可以采用90°,也可以采用60°。
接触点轴颈与滑动轴承表面的实际接触情况,可用单位面积上的实际接触点数来表示。
接触点愈多、愈细、愈均匀,表示滑动轴承刮研的愈好,反之,则表示滑动轴承刮研的不好。
一般说来接触点愈细密愈多,刮研难度也愈大。
生产中应根据滑动轴承的性能和工作条件来确定接触点,下表所列资料可供参考:滑动轴承转速(r/min)接触点(每25×25毫米面积上的接触点数)100以下 3~5100~500 10~15500~1000 15~201000~2000 20~252000以上 25以上Ⅰ级和Ⅱ级精度的机械可采用上表数据,Ⅲ级精度的机械可按上表数据减半。
所谓刮轴瓦,就是将精车后的瓦片与所装配的轴手板研合(轴要涂上色粉),用三角刮刀刮去瓦片上所附上的粉色,随研随刮,直到瓦片上附色面积超过全瓦面的85% ,完成刮瓦。
瓦片上存在的刀痕是瓦片储存润滑油的微型储槽。
轴承的安装轴承安装的好坏与否,将影响到轴承的精度、寿命和性能。
因此,请充分研究轴承的安装,即请按照包含如下项目在内的操作标准进行轴承安装。
一、清洗轴承及相关零件对已经脂润滑的轴承及双侧具油封或防尘盖,密封圈轴承安装前无需清洗。
二、检查相关零件的尺寸及精加工情况三、安装方法轴承的安装应根据轴承结构,尺寸大小和轴承部件的配合性质而定,压力应直接加在紧配合得套圈端面上,不得通过滚动体传递压力,轴承安装一般采用如下方法:a. 压入配合轴承内圈与轴使紧配合,外圈与轴承座孔是较松配合时,可用压力机将轴承先压装在轴上,然后将轴连同轴承一起装入轴承座孔内,压装时在轴承内圈端面上,垫一软金属材料做的装配套管(铜或软钢),装配套管的内径应比轴颈直径略大,外径直径应比轴承内圈挡边略小,以免压在保持架上。
轴承外圈与轴承座孔紧配合,内圈与轴为较松配合时,可将轴承先压入轴承座孔内,这时装配套管的外径应略小于座孔的直径。
如果轴承套圈与轴及座孔都是紧配合时,安装室内圈和外圈要同时压入轴和座孔,装配套管的结构应能同时押紧轴承内圈和外圈的端面。