第十二章 滑动轴承

12.2 滑动轴承的结构和材料
一、轴套结构 1.轴套的整体结构 整体式滑动轴承通常采用圆 筒形轴瓦结构，称轴套，如 图(a)所示。 剖分式轴套习惯上称为轴瓦 如图(b)所示。 轴套和轴瓦可以用同一种材料制成，也可以用双层或三层金 属加工成的复合材料制成，以节约贵重的有色金属和改善材 料表面的摩擦性质。 轴套和轴瓦内层合金部分称为轴承衬，外层部分称为瓦背。
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。
4.按轴瓦的材料分 普通金属轴承、粉末冶金轴承、塑料轴承、橡胶轴承和宝石 轴承。 特点： 滑动轴承具有承载能力大、回转精度高、高速性能好等 优点，但其启动摩擦阻力大，维护比较复杂。 与滚动轴承不同，滑动轴承不是标准件，因而需自行设计 制造。
2、推力滑动轴承 推力滑动轴承用于承受轴向载荷的场合，常见的推力轴颈 形状如下图所示。 由于实心端面推力轴颈工作时轴心与边缘磨损不均匀，轴 心部分压强极高，所以极少采用。 空心端面推力轴颈和环状轴颈部分弥补了实心端面推力轴 颈的不足，得到普遍采用。 当载荷很大时，可采用多环轴颈，它还能承受双向轴向载荷。
本章教学内容
1、滑动ห้องสมุดไป่ตู้擦的分类、特点和润滑； 2、滑动轴承的类型、结构和轴承材料。
12.1 滑动轴承的类型和特点
轴承分为滚动轴承及滑动轴承两种。
滑动轴承是滑动摩擦，会使构件发热，能量损耗大，传动效率 低，还会造成磨损，缩短轴承的使用寿命。
一、滑动摩擦的类型
滑动摩擦可分为干摩擦、流体摩擦、边界摩擦和混合摩擦，参 见图12.2。 1）干摩擦：两摩擦表面直接接触，中间不存在任何润滑剂或能 够自润滑的状态，摩擦因素的大小取决于摩擦表面的材料性质 和粗糙度。
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。
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。
2）流体摩擦：两摩擦表面被流体介质完全隔开，微观下两个接 触表面的凸峰不直接接触，摩擦性质的大小取决于流体内部分 子间的粘性阻力的摩擦状态。
3）边界摩擦：两摩擦表面被吸附在表面上的流体边界膜隔开， 摩擦性质取决于边界膜和接触表面间流体介质的吸附能力。 4）混合摩擦：是干摩擦、流体摩擦和边界摩擦的混合状态，其 摩擦性质取决于边界摩擦状态。 二、 磨损 磨损：是一个物体和另一个物体的摩擦副元素发生接触或相对 运动时，物体接触表面处的材料不断损失的过程。 1.机械零件磨损的一般过程 磨损率：是指单位时间内或行程内材料的磨损量。一般分为三 个阶段： 1）磨合磨损：指在机械使用初期，机械零件的磨损过程。 2）稳定磨损：指在机械正常工作阶段的磨损，磨损率基本不变。 3）失效磨损：指磨损率急剧上升的阶段。在该阶段机械零件工 作条件迅速恶化，最终导致机械零件的失效。
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。
4．间隙可调式滑动轴承 间隙可调式滑动轴承具有锥形轴套，可利用轴套两端的螺母 使轴套沿轴向移动，从而调整轴承的间隙。 锥形轴套有内锥面和外锥面两种结构。 内锥面轴套不仅能承受径向力，而且能承受一定的轴向力。 外锥面轴套开有纵向切槽，轴套具有弹性，调整两端的螺母并 依靠轴套的弹性变形可调整轴承的径向间隙。 间隙可调式滑动轴承常用于一般机床的主轴的支承。
2、供油孔、油沟和油室 为了把润滑油导人轴承，轴瓦上一般开有油孔，为了使润滑 油流入整个摩擦面，许多轴瓦的内壁上开有纵向油沟。油孔 和油沟一般开在非承载区，否则会降低油膜压力，并不得与 端部接通，以免漏油，通常纵向油沟的长度为轴瓦宽度的80 ％。 油室的作用是储存润滑油。
二、滑动轴承材料滑动轴承的失效形式：轴承的摩擦表面的磨 损、胶合与疲劳破坏，以及用双层金属或三层金属制作的轴瓦 的轴承衬的脱落。 1、对轴承材料的要求 对轴瓦材料主要要考虑以下几方面性能： 1）强度、刚度要求、抗疲劳能力； 2）减摩性和耐磨性； 3）磨合性； 4）顺应性和嵌藏性； 5）耐腐蚀性； 6）润滑性能和热学性质（传热性及膨胀性）； 7）工艺性； 8）抗胶合性； 9）经济性。 2、滑动轴承常用材料 轴承材料分三大类： 金属材料、粉末冶金材料和非金属材料
二、滑动轴承的结构
1、向心滑动轴承 向心滑动轴承一般由壳体、轴承（轴瓦）和润滑装置组成。 向心滑动轴承有整体式、剖分式、嵌入式、调心式、间隙可调 式及多油楔式等结构。
（1）整体式结构 轴承座通常采用铸铁铸造而成， 轴承套采用减摩性好的材料制成。 优点：构造简单，价格较低，常 用于低速、载荷不大的间歇工作 的机器上。 缺点： 1）当滑动表面磨损而间隙过大时，无法调整轴承间隙； 2）轴颈只能从端部装入，对于粗重的轴或具有中轴颈的轴安 装不便。 （2）剖分式结构轴承 剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖 分轴瓦、轴承盖螺柱等组成