滑动轴承简介资料

1.1 滑动轴承的应用 由于滑动轴承的摩擦损耗一般较大，维护 也比较复杂，故很多场合常为滚动轴承取代。 只是由于滑动轴承本身一些独特的特点，使 得在某些特殊场合仍占重要地位。目前，滑 动轴承主要应用于以下几种情况：
1.转速特别高的场合;
2.载荷特别大的场合;
3.对轴的支承精度要求特别高的场合;
4.承受较大冲击、振动的场合;
零件的设计要求：缩短磨合期，延长稳定磨损期， 推迟剧烈磨损期。
四、润滑剂及其选择 常用润滑剂： 润滑油 — 液体，用途最广泛； 润滑脂 — 半固体，一般用于中低速； 固体润滑剂 — 主要用作油、脂的添加剂，也可单独使 用。 石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。
1.9滑动轴承的润滑
一、润滑方法 间歇供油: (1 )油润滑
5.径向空间比较小的场合;
6.特殊的支承场合，如曲轴;
7.特殊的使用场合，如水下、有腐蚀的 介质。
1.2
摩擦状态
1. 干摩擦 固体表面直接接触，因而 →功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦 不允许出现干摩擦！ 2. 边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μm的薄油 膜，不足以将两金属表面分开，其表 面微观高峰部分仍将相互搓削。 比干摩擦的磨损轻，f ≈ 0.1 ~ 0.3 3. 液体摩擦 有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼 此不直接接触。 摩擦和磨损极轻，f ≈ 0.001 ~ 0.01
45˚
轴瓦及轴承衬材料
材料要求： 1）摩擦系数小； 2）导热性好，热膨胀系数小；
3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强； 4）有足够的机械强度和塑性。
轴承衬
一、轴承合金（白合金、巴氏合金） 1）锡锑轴承合金 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。
手柄 调节螺母Βιβλιοθήκη 手柄油壶或油枪盖
调节螺母 连续供油 : 1) 滴油润滑
盖
2) 绳芯润滑 3) 油环润滑 4) 浸油润滑 5) 飞溅润滑 6) 压力循环润滑
杯体
弹簧
杯体
针阀
接头 油芯
20°
弹簧 针阀 接头
杯体
油芯 杯体
(2)脂润滑
旋盖式油脂杯、黄油枪
二、润滑装置 1. 油杯
压注式油杯 针阀式油 杯
1.6 动压润滑的基本原理
先分析平行板的情况。板B静止，板A以速度向左运动，板间充满润滑油，无载荷时， 液体各层的速度呈三角形分布，近油量与处油量相等，板A 不会下沉。但若板A有载荷时，油向两边挤出，板A逐渐下沉，直到与B板接触。 如两板不平行板。板间间隙呈沿运动方向由大到小呈收敛楔形分布，且板A有载荷， 当板A运动时，两端速度若程虚线分布，则必然进油多而出油 少。由于液体实际上是不可压缩的，必将在板内挤压而形成压力，迫使进油端的速度往内凹，而出油端的速度往外鼓。进油端间隙大而速度曲线 内凹，出油端间隙小而速度曲线外凸，进出油量相等，同时间隙内形成的压力与外载荷平衡，板A不会下沉。这说明了在间隙内形成了压力油膜。 这种因运动而产生的压力油膜称为动压油膜。各截面的速度图不一样，从凹三角形过渡到凸三角形，中间必有一个位置呈三角形分布。
∑ Fy =F ∑ Fx = 0
F
→稳定运转达到工作转速
e ∑ Fy =F ∑ Fx ≠ 0
转速继续升高
1.7滑动轴承常见失效形式
磨粒磨损——进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动， 对轴承表面起研磨作用。 刮伤——进入轴承间隙的硬颗粒或轴径表面粗糙的微观轮 廓尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。 胶合——当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供油 不足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承损伤。 疲劳剥落——在载荷得反复作用下，轴承表面出现与滑动方 向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。 腐蚀——润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对 轴承材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。
1.3.2 按工作时的摩擦状态分 液体摩擦轴承 —两摩擦表面处于液体摩擦状态， 轴承的阻 力为润滑油的内摩擦力。 利用轴颈旋转时的 泵油作用把油带入 液体动压轴承 摩擦面间，建立油 膜把摩擦面分开。 在滑动表面间输入一 定压力的润滑油，靠 润滑油的压力使两表 面分开，并形成油膜 。
液体摩擦滑动轴承
轴承衬
整体轴套
卷制轴套
薄壁轴瓦
厚壁轴瓦
轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。
F
进油孔
油沟
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。当载荷垂直向下或略有 偏斜时，轴承剖分面常为水平方向。若载荷方向有较大偏斜时，则轴承 的剖分面也斜着布置（通常倾斜45），使剖分平面垂直于或接近垂直 于载荷方向。 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。
1.3.4按是否调心分为 ： 调心滑动轴承
非调心滑动轴承
1.4
静压轴承与空气轴承简介
一、静压轴承 工作原理：依靠供 油装置，将高压油 压入轴承间隙中， 强制形成油膜。
特点：静压轴承 载任何工况下都 能胜任工作。 关键器件： 节流器 节流器作用：根据外载荷的 变化自动调节各油腔内的压 力。
节 流 节流器 器
油沟的形式
1.5.3.轴承衬
为节约贵重的 减摩材料和便于 修理, 常制成双金 属轴瓦, 即以钢、 铸铁或青铜
金属轴瓦一般是铸造的，在瓦背上浇铸轴承衬时,为了使轴承衬 贴附牢固, 应在瓦背上预制燕尾形或螺纹形沟槽。
做瓦背,再在瓦背上浇铸一薄层减摩材 料(轴承衬)以提高轴瓦的工作性能。 厚度从零点几个毫米到6毫米。
一、动压润滑的形成和原理和条件
两平形板之间不能形成压力油膜！
动压油膜----因运动而产生的压力油膜。 v
v
F F F F
v
c b
F
v
h0
a h1
h2
c b
a
形成动压油膜的必要条件： 1.两工件之间的间隙必须有楔形间隙； 2.两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体； 3.两工件表面必须有相对滑动速度。其运动芳方向必须保 证润滑油从大截面流进，从小截面出来。 向心轴承动压油膜的形成过程： 静止 →爬升 →将轴起抬 →质心左移 e ----偏心距
优点：1)不随温度变化，可用于高温或低温； 2)没有油污染的危险； 3)回转精度高，运行噪音低。 缺点：承载能力不大，密封困难。 厂内应用的地方有静电喷涂喷枪处，其转速达到5万转以 上。
1.5轴承的结构及材料 1.5.1轴瓦的定位 为防止轴瓦做轴向和周向移动，常将轴瓦两端做出凸缘作 轴向定位，也可用紧定螺钉或销钉将其固定在轴承座上。
3）具有特殊性能的轴承材料 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。 铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。
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。
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。 塑料轴承：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。
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℃ 由于巴式合金熔点低
2）青铜 优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。 缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁 轴瓦上。 锡青铜 →中速重载 铅青铜 →中速中载 铝青铜 →低速重载
轴承座 剖分式向心滑动轴承
二、 推力（止推）滑动轴承 作用：用来承受轴向载荷
组成：推力滑动轴承由3部分组成，即推力轴颈、推力轴瓦 和轴承座。在混合摩擦滑动轴承中有时轴瓦和轴承座制成一 体。
•止推滑动轴承结构如图所示，可分为三种 形式： （a）实心止推滑动轴承，轴颈端面的中部 压强比边缘的大，润滑油不易进人，润滑 条件差。 （b）空心止推滑动轴承，轴颈端面的中 空部分能存油，压强也比较均匀，承载能 力不大。 （c）多环止推滑动轴承，压强较均匀， 能承受较大载荷。但各环承载不等，环数 不能太多。
2.剖分式向心滑动轴承
组成：轴承座、轴承盖、剖
分轴瓦、轴承盖螺栓；
螺纹孔 联接螺栓 榫口
特点：
1）剖分面做成阶梯面（定位）； 2）剖分面必须垂直于将来的载荷；
轴承盖 剖分轴瓦
3）轴承盖压紧轴瓦，保证轴 瓦不
在轴承座中转动； 4）油孔的位置应开在非承载 面。
5) 结构复杂、可以调整磨损而造成
的间隙、安装方便。
其它失效形式:
气蚀——气流冲蚀零件表面引起的机械磨损；
流体侵蚀——流体冲蚀零件表面引起的机械磨损；
电侵蚀——电化学或电离作用引起的机械磨损； 微动磨损——发生在名义上相对静止，实际上存在循环 的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。 轴瓦失效实例:
潘存云教授研制
潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制
vv
v
v
在一般机器中，摩擦表面多边界摩擦和液体摩擦的 混合状态，称为混合摩擦（或称为非液体摩擦）。
边界摩擦
f 混合摩擦
液体摩擦
o
ηn/p
摩擦特性曲线 称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。
η-动力粘度，p-压强 ，n-每秒转数
1.3滑动轴承的分类
1.3.1按承受载荷的方向分： （1）径向轴承（支反力垂直于轴中心线）又叫向 心滑动轴承 （2）推力轴承（承受轴向载荷）又叫止推轴承 （3）径向－推力轴承（同时受径向和轴向载荷） 又叫向心止推轴承
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