a机械设计.滑动轴承概述PPT课件

滚动轴承是标准件，它具有一系列优点，在一般机器中得 到广泛应用。
对于高速、重载、高精度、结构上需要剖分的场合，需采 用滑动轴承，如汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机等。
在低速受冲击载荷作用的机器中，也采用滑动轴承，如水 泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等。
轴承工作时会产生摩擦磨损，下面介绍有关这方面的知识。
第十五章 滑动轴承
概述
§15—1 摩擦状态
§15—2 滑动轴承的结构型式
§15—3 轴瓦及轴承衬材料
§15—4 润滑剂和润滑装置
§15—6 动压润滑的基本原理
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概述
一、轴承的功用：
1、支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度 2、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损
二、轴承分类：轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。
• 铜与锡的合金称为锡青铜，铅青铜和铝青铜属于 无锡青铜。
• 锡青铜用于高速与重载条件； • 中速和中等载荷用锡锌铅青铜； • 铝青铜用于重载和低速条件； • 铅青铜主要用于高速和重的冲击与变载条件。
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三、具有特殊性能的轴承材料
• 粉末冶金是将不同金属粉末再加上石墨、 硫、锡或铅等粉末混合后高压成型，再经 过高温烧结而成的多孔性结构材料，又称 陶瓷金属。
金属表面覆盖一层油膜后，
虽然不能绝对消除表面磨损，但 可以起着减轻磨损的作用。
这种摩擦的摩擦系数，f0.1～0.3
多数滑动轴承都是这种摩擦状态。
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3、液体摩擦
当两摩擦表面间有充足的润滑油，并满足一定 的条件时，两摩擦表面完全被润滑油分隔开，形成
厚度达几十微米的压力油膜。这时只有液体之间的 摩擦，这种摩擦称为液体摩擦。
锡锑轴承合金： 1）摩擦系数小，抗胶合性能良好， 对油的吸附性强，耐腐蚀性能好，易跑合；2）常 用于高速、重载的轴承；3）价格较贵且高温时机 械强度较差；4）只能作为轴承衬材料。
铅锑轴承合金： 性能与锡锑轴承合金相近，但材料
较脆；不宜承受较大的冲击载荷；一般用于中速、
中载的轴承。
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二、 青铜
• 主要是铜与锡、铅、锌和铝的合金，是运用最广 的轴承材料。
粘附上去的薄层材料称为轴承衬。
下面介绍轴瓦和轴承衬常用的材料。
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浇注轴承合金的轴瓦
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一、 轴承合金（又称白合金、巴氏合金）
1、主要成分是：锡Sn，铅Pb，锑Sb，铜Cu的合金。
2、分锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。基体 内均匀悬浮锑锡及铜锡的硬晶粒。
3、锡锑轴承合金和铅锑轴承合金的优缺点：
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滑动轴承
滚动轴承
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§15—1 摩擦状态
一、摩擦磨损的基本知识：
有相对运动的零件，工作时都会有摩擦和磨损。 摩擦是机械运动中的物理现象。
在一般机械中因各种形式的表面损坏而失效的 零件占全部零部件报废零部件的80%。
采用润滑是减少摩擦磨损的有效手段。
二、摩擦状态
按表面润滑情况，摩擦可分为：干摩擦、边
为了使润滑油顺利
进入轴瓦与轴间隙，轴 瓦两侧面开有油室。
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2、推力滑动轴承
止推面上开有单方向的楔 形倾斜角，楔形顶部有平台。
如图所示，轴为单向旋 转，轴向力由推力轴承承受， 止推面是固定瓦式的推力轴 承。
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图示为可倾式 推力轴承，轴瓦能 绕一支点自由摆动， 使瓦块随工况的变 动而自动调节瓦面 的斜率。
润滑剂可以分为：
1.液体润滑剂——润滑油（粘度） 2.半固体润滑剂——润滑脂（稠度和针入度） 了液体流动的内摩擦性能。或者说
界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。
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1、干摩擦
两摩擦表面间无润滑剂，两固体表面直接接触 的摩擦。这种摩擦功率损失大，磨损严重。使得轴 承工作时温升强烈，严重时导致轴瓦烧毁。
因此在滑动轴承中不允许出现干摩擦。
干摩擦的摩擦阻力最大，f>0.3， 磨损最严重，零件的使用寿命最短
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2、边界摩擦
摩擦表面间有润滑油存在，由于润滑油与金属表 面的吸附作用，在金属表面上形成了一层极薄的边界 油膜。因为油膜厚度小于1m，不足以将两金属表面 分隔开，运动时两零件尖峰部分仍直接接触。这种摩 擦称为边界摩擦。
扇形瓦块一般是6-12块。
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§15-3 轴瓦及轴承衬材料
根据轴承的工作情况，对轴瓦的材料要求如下： 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）要有足够的机械强度和可朔性。
但能同时满足上述要求的材料是很难找的，所 以较为常见的是采用两层不同的金属做成的轴瓦。 这两种金属在性能上取长补短。在工艺上通过浇注 或压合的方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。
由于两摩擦表面被油隔开 而不直接接触，摩擦系数极小 （f0.001～0.01） 。可以显 著的减少摩擦和磨损。
重要轴承采用这种摩擦。
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4. 混合摩擦（也称为非液体摩擦）
混合摩擦介于干摩擦、边界摩擦与液体摩擦之 间，在一般机器中最常见。
滑动轴承的摩擦特性曲线
由实验得到摩擦特性曲线：
图示的纵坐标表示摩 擦系数。横坐标表示轴承 特性数，其中n是轴的转 速；η是润滑剂的动力粘 度；p是轴承的压强。
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§15—2 滑动轴承的结构型式
滑动轴承按承受载荷方向：
向心滑动轴承 — 径向滑动轴承，主要承受径向载荷Fr。 推力滑动轴承 — 主要承受轴向载荷Fa。
1、向心滑动轴承 （主要介绍剖分式滑动轴承）
1 轴承盖 2 轴承座 3 剖分轴瓦 4 联接螺栓
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剖分式滑动轴承
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轴承中起支承轴颈作用的零件是轴瓦，因此 轴瓦是滑动轴承中的重要零件。
• 使用前需在热油中浸渍几小时，使孔隙中充 满润滑油，故也称为含油轴承。
在不重要的或低速轻载的轴承中，也常采 用灰铸铁或耐磨铸铁作为轴瓦材料。
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§15-4 润滑剂和润滑装置
一、润滑剂
轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗，减少磨 损，同时还可起到冷却、吸振、防锈等作用。
润滑对滑动轴承的工作能力和使用寿命有 重大影响。
向心滑动轴承的轴瓦内孔是圆柱形。 润滑油由非承载区引入轴颈；
为了便于润滑油均匀分布在轴颈上，进油口 开有油沟。
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载荷是垂直向下或略有偏斜时，轴承中分面 为水平面；
若载荷方向有较大偏差时，则轴承的中分面 也是斜面布置，使中分面垂直或接近垂直于载荷。
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大型液体润滑的滑
动轴承中，一般采用润 滑油从两侧导入的结构。