第11章滑动轴承.教学教材
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第11章滑动轴承.
§11-1 概 述
轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。 一、滑动轴承的分类
根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。 根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。
(或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。 根据润滑状态，滑动轴承可分为：不完全液体润滑滑动轴承。
图11-7 对开式薄壁轴瓦（GB/T3162—1991）
2、轴瓦的定位
◆ 目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。
◆ 方法：对于轴向定位有： 轴瓦一端或两端做凸缘
定位唇（凸耳）
凸缘
定位唇ห้องสมุดไป่ตู้
对于周向定位有： 紧定螺钉 （也可做轴向定位）
紧定螺钉
销钉 （也可做轴向定位）
轴瓦
圆柱销
轴承座
4、轴瓦的油孔及油槽 ◆ 目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
11.1
15.9
8.1
腐蚀 5.6
制造精度低 5.5
气蚀 2.8
其它 6.7
超载 6.0
二、对滑动轴承材料的要求
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承 衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求：
◆ 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 ◆ 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 ◆ 抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。 ◆ 摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不
原则：◆对于周向油槽，当轴承水平放置时，最好开半周，不要延伸到承载 区，如必须开全周时，应开在靠近轴承的端部；当轴承竖直放置时，应开 在轴承的上端。
◆对于不完全液体润滑径向轴承，必要时可以将油槽从非承载区延伸到 承载区。如果载荷方向经常变化，油槽可以开在轴颈上
◆油槽的截面形状，应避免边缘有锐边及棱角，以便油能顺畅地流入 摩擦表面间。
完全液体润滑滑动轴承。
二、滑动轴承的特点和应用 ➢ 优点：寿命长、适于高速；油膜能缓冲吸振，耐冲击、承载能力大；回 转精度高、运转平稳无噪音；结构简单、装拆方便、成本低廉。
➢ 缺点：非液体摩擦轴承摩擦损失大，磨损严重；液体动压润滑轴承当起 动、停车、转速和载荷经常变化时，难于保持液体润滑，且设计，制造、润 滑和维护要求较高。
➢ 应用：高速、高精度、重载、特大冲击与振动、径向空间尺寸受到限制 或必须剖分安装(如曲轴的轴承)、以及需在水或腐蚀性介质中工作等条件 下的轴承。
要正确地设计滑动轴承，必须合理地解决以下问题： 1)轴承的型式和结构； 2)轴瓦的结构和材料选择； 3)轴承的结构参数； 4)润滑剂的选择和供应； 5)轴承的工作能力及热平衡计算。
螺栓
螺母
套管 上轴瓦
轴承盖 下轴瓦 轴承座
对开式轴承(剖分轴套)
特 点：结构复杂、可以调整磨损而造成的 间隙、安装方便。
应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
对开式轴承(整体轴套)
(虚拟演示)
2、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
Fa
Fa
Fa
Fa
空心式
§11－3 滑动轴承的失效形式和常用材料
一、滑动轴承的失效形式 轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。 详细说明
故障原因 比率／％ 故障原因 比率／％
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
不干净
润滑油不足
安装误差
对中不良
38.3
按构造 分类
整体式 对开式
需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。
按尺寸 分类
按材料 分类
薄壁
节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。
厚壁
厚壁轴瓦用铸造方法制造，内表面可附有轴承衬，常将轴承合 金用离心铸造法浇注在铸铁、钢或青铜轴瓦的内表面上。
单材料 强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。
单环式
多环式
◆ 空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。
◆ 单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用 于低速、轻载的场合。
◆ 多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。 由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。
二、轴瓦结构 1、轴瓦的形式和结构
§11－4 润滑剂和润滑装置
一、润滑脂及其选择 ◆ 特 点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 ◆ 适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动的 轴承中。 ◆ 选择原则： １．当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，选择 针入度大一些的品种。
２．所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约20～30℃，以免 工作时润滑脂过多地流失。
良的能力。 ◆ 嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨
粒磨损的性能。 ◆ 磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状
和粗糙度的能力（或性质）。
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。
三、轴承材料 滑动轴承材料是指轴瓦及轴承衬材料。
油孔及油槽
原则： ◆ 对于液体动压径向轴承，有轴向油槽和周向油槽两种形式可供选择。
油槽应开在非承载区内，否则会破坏润滑油膜的连续性，降低轴承的承载能力。
◆轴向油槽分为单轴向油槽 及双轴向油槽。轴向油槽 不能开通至轴承端部，应 留有适当的油封面。
周向油槽
轴向油槽
双轴向油槽开在轴承剖分面上 单轴向油槽开在最大油膜厚度位置
多材料 轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。
按加工 分类
铸造 轧制
铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。 只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。
单材料、整体式 厚壁铸造轴瓦
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦 多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦
虚拟现实中的轴瓦
①②③④
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
为使轴承合金与轴瓦贴附得好，常在轴瓦内表面上制出各种形式的沟槽。 图11-6 轴瓦内表面上的沟槽形状
§11－2 滑动轴承的结构形式及轴瓦结构
一、常见滑动轴承的结构 １．径向滑动轴承的主要结构形式 (１)整体式径向滑动轴承
轴承座
油杯孔 螺纹孔
整体轴套
特点：结构简单，成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从沿轴向装入或拆出。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
（２）对开式径向滑动轴承
油杯座孔
§11-1 概 述
轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。 一、滑动轴承的分类
根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。 根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。
(或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。 根据润滑状态，滑动轴承可分为：不完全液体润滑滑动轴承。
图11-7 对开式薄壁轴瓦（GB/T3162—1991）
2、轴瓦的定位
◆ 目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。
◆ 方法：对于轴向定位有： 轴瓦一端或两端做凸缘
定位唇（凸耳）
凸缘
定位唇ห้องสมุดไป่ตู้
对于周向定位有： 紧定螺钉 （也可做轴向定位）
紧定螺钉
销钉 （也可做轴向定位）
轴瓦
圆柱销
轴承座
4、轴瓦的油孔及油槽 ◆ 目的：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
11.1
15.9
8.1
腐蚀 5.6
制造精度低 5.5
气蚀 2.8
其它 6.7
超载 6.0
二、对滑动轴承材料的要求
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承 衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求：
◆ 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 ◆ 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 ◆ 抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。 ◆ 摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不
原则：◆对于周向油槽，当轴承水平放置时，最好开半周，不要延伸到承载 区，如必须开全周时，应开在靠近轴承的端部；当轴承竖直放置时，应开 在轴承的上端。
◆对于不完全液体润滑径向轴承，必要时可以将油槽从非承载区延伸到 承载区。如果载荷方向经常变化，油槽可以开在轴颈上
◆油槽的截面形状，应避免边缘有锐边及棱角，以便油能顺畅地流入 摩擦表面间。
完全液体润滑滑动轴承。
二、滑动轴承的特点和应用 ➢ 优点：寿命长、适于高速；油膜能缓冲吸振，耐冲击、承载能力大；回 转精度高、运转平稳无噪音；结构简单、装拆方便、成本低廉。
➢ 缺点：非液体摩擦轴承摩擦损失大，磨损严重；液体动压润滑轴承当起 动、停车、转速和载荷经常变化时，难于保持液体润滑，且设计，制造、润 滑和维护要求较高。
➢ 应用：高速、高精度、重载、特大冲击与振动、径向空间尺寸受到限制 或必须剖分安装(如曲轴的轴承)、以及需在水或腐蚀性介质中工作等条件 下的轴承。
要正确地设计滑动轴承，必须合理地解决以下问题： 1)轴承的型式和结构； 2)轴瓦的结构和材料选择； 3)轴承的结构参数； 4)润滑剂的选择和供应； 5)轴承的工作能力及热平衡计算。
螺栓
螺母
套管 上轴瓦
轴承盖 下轴瓦 轴承座
对开式轴承(剖分轴套)
特 点：结构复杂、可以调整磨损而造成的 间隙、安装方便。
应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
对开式轴承(整体轴套)
(虚拟演示)
2、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：
Fa
Fa
Fa
Fa
空心式
§11－3 滑动轴承的失效形式和常用材料
一、滑动轴承的失效形式 轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失效形式。 详细说明
故障原因 比率／％ 故障原因 比率／％
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
不干净
润滑油不足
安装误差
对中不良
38.3
按构造 分类
整体式 对开式
需从轴端安装和拆卸，可修复性差。 可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。
按尺寸 分类
按材料 分类
薄壁
节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。
厚壁
厚壁轴瓦用铸造方法制造，内表面可附有轴承衬，常将轴承合 金用离心铸造法浇注在铸铁、钢或青铜轴瓦的内表面上。
单材料 强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。
单环式
多环式
◆ 空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。
◆ 单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用 于低速、轻载的场合。
◆ 多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。 由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。
二、轴瓦结构 1、轴瓦的形式和结构
§11－4 润滑剂和润滑装置
一、润滑脂及其选择 ◆ 特 点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。 ◆ 适用场合 ：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动的 轴承中。 ◆ 选择原则： １．当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，选择 针入度大一些的品种。
２．所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约20～30℃，以免 工作时润滑脂过多地流失。
良的能力。 ◆ 嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨
粒磨损的性能。 ◆ 磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状
和粗糙度的能力（或性质）。
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。
三、轴承材料 滑动轴承材料是指轴瓦及轴承衬材料。
油孔及油槽
原则： ◆ 对于液体动压径向轴承，有轴向油槽和周向油槽两种形式可供选择。
油槽应开在非承载区内，否则会破坏润滑油膜的连续性，降低轴承的承载能力。
◆轴向油槽分为单轴向油槽 及双轴向油槽。轴向油槽 不能开通至轴承端部，应 留有适当的油封面。
周向油槽
轴向油槽
双轴向油槽开在轴承剖分面上 单轴向油槽开在最大油膜厚度位置
多材料 轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。
按加工 分类
铸造 轧制
铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。 只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。
单材料、整体式 厚壁铸造轴瓦
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦 多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦
虚拟现实中的轴瓦
①②③④
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
为使轴承合金与轴瓦贴附得好，常在轴瓦内表面上制出各种形式的沟槽。 图11-6 轴瓦内表面上的沟槽形状
§11－2 滑动轴承的结构形式及轴瓦结构
一、常见滑动轴承的结构 １．径向滑动轴承的主要结构形式 (１)整体式径向滑动轴承
轴承座
油杯孔 螺纹孔
整体轴套
特点：结构简单，成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从沿轴向装入或拆出。
应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
（２）对开式径向滑动轴承
油杯座孔