机械设计第12章-滑动轴承
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如舰艇螺旋桨推进器的轴承;
7.轴承处径向尺寸受到限制时,可采用滑动轴承。 如多辊轧钢机。
四、滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择;轴瓦的结构和材料选择；
轴承的结构参数设计润滑剂及其供应量的确定；轴承 工作能力及热平衡计算。
§12-2 滑动轴承的结构型式
一、 向心滑动轴承
1. 整体式向心滑动轴承 组成:轴承座、轴套或轴瓦等。
可倾式 ——倾角随载荷、转速自行 调整,性能好
F
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
巴氏合金
潘存云教授研制
绕此边线自 行倾斜
§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料
一、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。
向心(径向)轴承
类
方向分
按润滑 状态分
推力(止推)轴承
向心推力(径向止推)轴承 不完全液体润滑滑动轴承 液体润滑滑动轴承
三、滑动轴承的应用领域
1.工作转速特高的轴承,汽轮发电机; 2.要求对轴的支承位置特别精确的轴承,如精密磨床; 3.特重型的轴承,如水轮发电机; 4.承受巨大冲击和振动载荷的轴承,如破碎机; 5.根据装配要求必须做成剖分式的轴承,如曲轴轴承; 6.在特殊条件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承,
面初始配合不良的能力。 (5) 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。 (6) 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。
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。 能同时满足这些要求的材料是难找的,
安装方便。
应用场合:
轴承座 剖分式向心滑动轴承
低速、轻载或间歇性工作的机器。
二、 推力滑动轴承
作用:用来承受轴向载荷 结构形式:
F F
1
1
潘存云教授研制
2
2
F
2 1
潘存云教授研制
2F
1
潘存云教授研制
空心式——轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件比 实心式要好。
单环式——利用轴颈的环形端面止推,结构简单，润 滑便，广泛用于低速、轻载的场合。
潘存云教授研制
轴瓦磨损
潘潘存存云云教教授授研研制制
表面划伤
潘存云教授研制
疲劳点蚀
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
故障原因 比率／(％) 故障原因 比率／(％)
不干净 38.3 腐蚀 5.6
润滑油不足 11.1
制潘造存云精教授度研制低 5.5
安装误差 15.9 气蚀 2.8
对中不良 8.1
其它 6.7
第12章 滑动轴承
§12-1 §12-2 §12-3 §12-4 §12-5 §12-6 §12-7 §12-8
滑动轴承概述 滑动轴承的典型结构 滑动轴承的失效形式及常用材料 滑动轴承轴瓦结构 滑动轴承润滑剂的选择 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 其它形式滑动轴承简介
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。
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:
超载 6.0
二、滑动轴承的材料 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。 1. 轴承材料性能的要求
(1) 减摩性——材料副具有较低的摩擦系数。
(2) 耐磨性——材料的抗磨性能,通常以磨损率表示。
(3) 抗胶合——材料的耐热性与抗粘附性。 (4) 摩擦顺应性——材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表
§12-1 滑动轴承概述
轴承的功用:用来支承轴及轴上零件 。
一、轴承的基本要求
1．能承担一定的载荷,具有一定的强度和刚度。
2．具有小的摩擦力矩,使回转件转动灵活。
3．具有一定的支承精度,保证被支承零件的回转精度。
二、轴承的分类
按摩擦 滚动轴承 优点多，应用广
分
性质分 按受载
滑动轴承
用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
（2）铜合金 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
但应根据具体情况主要的使用要求。
工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属
组合在一起,性能上取长补短。
2. 常用轴承材料
轴承合金
轴承衬
铜合金
滑 金属材料 动
铝基轴承合金 铸铁
轴
多孔质金属材料
承 材
工程塑料
料 非金属材料 碳-石墨
橡胶
ห้องสมุดไป่ตู้
木材
（1） 轴承合金（白合金、巴氏合金）
是锡、铅、锑、铜等金属的合金, 锡或铅为基体。 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。 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
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。
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%。
结构特点: 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。 在止推环形面上,分布有若干有楔角的扇形快。其数量 一般为6~12。
类型
固定式 ——倾角固定,顶部预留平台
用来承受停 车后的载荷。
油杯孔 轴承
特点:
(1) 结构简单,成本低廉。
(2) 因磨损而造成的间隙无法调整。
(3) 只能从沿轴向装入或拆。
应用:低速、轻载或间歇性工作的机器中。
轴承座
2. 剖分式向心滑动轴承 将轴承座或轴瓦分离制造,
联接螺栓
两部分用联接螺栓。
螺纹孔 榫口
特点:结构复杂,可以调整 轴承盖 因磨损而造成的间隙， 剖分轴瓦
7.轴承处径向尺寸受到限制时,可采用滑动轴承。 如多辊轧钢机。
四、滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择;轴瓦的结构和材料选择；
轴承的结构参数设计润滑剂及其供应量的确定；轴承 工作能力及热平衡计算。
§12-2 滑动轴承的结构型式
一、 向心滑动轴承
1. 整体式向心滑动轴承 组成:轴承座、轴套或轴瓦等。
可倾式 ——倾角随载荷、转速自行 调整,性能好
F
潘存云教授研制
F
潘存云教授研制
巴氏合金
潘存云教授研制
绕此边线自 行倾斜
§12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料
一、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。
向心(径向)轴承
类
方向分
按润滑 状态分
推力(止推)轴承
向心推力(径向止推)轴承 不完全液体润滑滑动轴承 液体润滑滑动轴承
三、滑动轴承的应用领域
1.工作转速特高的轴承,汽轮发电机; 2.要求对轴的支承位置特别精确的轴承,如精密磨床; 3.特重型的轴承,如水轮发电机; 4.承受巨大冲击和振动载荷的轴承,如破碎机; 5.根据装配要求必须做成剖分式的轴承,如曲轴轴承; 6.在特殊条件下（如水中、或腐蚀介质）工作的轴承,
面初始配合不良的能力。 (5) 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。 (6) 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。
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。 能同时满足这些要求的材料是难找的,
安装方便。
应用场合:
轴承座 剖分式向心滑动轴承
低速、轻载或间歇性工作的机器。
二、 推力滑动轴承
作用:用来承受轴向载荷 结构形式:
F F
1
1
潘存云教授研制
2
2
F
2 1
潘存云教授研制
2F
1
潘存云教授研制
空心式——轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件比 实心式要好。
单环式——利用轴颈的环形端面止推,结构简单，润 滑便，广泛用于低速、轻载的场合。
潘存云教授研制
轴瓦磨损
潘潘存存云云教教授授研研制制
表面划伤
潘存云教授研制
疲劳点蚀
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
故障原因 比率／(％) 故障原因 比率／(％)
不干净 38.3 腐蚀 5.6
润滑油不足 11.1
制潘造存云精教授度研制低 5.5
安装误差 15.9 气蚀 2.8
对中不良 8.1
其它 6.7
第12章 滑动轴承
§12-1 §12-2 §12-3 §12-4 §12-5 §12-6 §12-7 §12-8
滑动轴承概述 滑动轴承的典型结构 滑动轴承的失效形式及常用材料 滑动轴承轴瓦结构 滑动轴承润滑剂的选择 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 其它形式滑动轴承简介
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。
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:
超载 6.0
二、滑动轴承的材料 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。 1. 轴承材料性能的要求
(1) 减摩性——材料副具有较低的摩擦系数。
(2) 耐磨性——材料的抗磨性能,通常以磨损率表示。
(3) 抗胶合——材料的耐热性与抗粘附性。 (4) 摩擦顺应性——材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表
§12-1 滑动轴承概述
轴承的功用:用来支承轴及轴上零件 。
一、轴承的基本要求
1．能承担一定的载荷,具有一定的强度和刚度。
2．具有小的摩擦力矩,使回转件转动灵活。
3．具有一定的支承精度,保证被支承零件的回转精度。
二、轴承的分类
按摩擦 滚动轴承 优点多，应用广
分
性质分 按受载
滑动轴承
用于高速、高精度、重载、 结构上要求剖分等场合。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
（2）铜合金 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
但应根据具体情况主要的使用要求。
工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属
组合在一起,性能上取长补短。
2. 常用轴承材料
轴承合金
轴承衬
铜合金
滑 金属材料 动
铝基轴承合金 铸铁
轴
多孔质金属材料
承 材
工程塑料
料 非金属材料 碳-石墨
橡胶
ห้องสมุดไป่ตู้
木材
（1） 轴承合金（白合金、巴氏合金）
是锡、铅、锑、铜等金属的合金, 锡或铅为基体。 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。 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
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。
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%。
结构特点: 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。 在止推环形面上,分布有若干有楔角的扇形快。其数量 一般为6~12。
类型
固定式 ——倾角固定,顶部预留平台
用来承受停 车后的载荷。
油杯孔 轴承
特点:
(1) 结构简单,成本低廉。
(2) 因磨损而造成的间隙无法调整。
(3) 只能从沿轴向装入或拆。
应用:低速、轻载或间歇性工作的机器中。
轴承座
2. 剖分式向心滑动轴承 将轴承座或轴瓦分离制造,
联接螺栓
两部分用联接螺栓。
螺纹孔 榫口
特点:结构复杂,可以调整 轴承盖 因磨损而造成的间隙， 剖分轴瓦