机械设计基础滑动轴承解析
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45˚
润滑油从两侧导入的结构（大型液体滑动轴承） 一侧油进入后被旋转着的轴颈带入楔形间隙中形成动压油膜，另一侧油 进入后覆盖在轴颈上半部，起着冷却作用，最后从轴的两端泄出。 轴瓦宽度与轴颈直径之比B/d——宽径比，向心滑动轴承的重要参数之一 液体摩擦的滑动润滑，B/d＝0.5～1； 非液体润滑的滑动轴承，B/d＝0.8～1.5
2）取宽径比B/d＝1.2，则 B＝1.2×60＝72mm
3）验算压强p p F 17500 4.05MPa Bd 72 60
4）验算pv值
pv Fn 17500 25 0.32N m /(mm 2 s) 19100B 19100 72
根据上述计算，可知选用铸锡锌铅青铜（ZQSn6-3-3）作为轴瓦材 料是足够的，其[p]＝8N/mm2，[pv]＝10N·m/(mm2·s)。
跑合，常用于高速、重载的轴承。
价格较贵，机械强 度较差，只能作为轴承 衬材料浇铸在钢、铸铁 或青铜轴瓦上。青铜的 导热性良好。
这种合金在110 ℃左右开始软化，为了安全，在设计、运行中常 将温度控制在70℃～80℃。
2、铅锑轴承合金
各方面性能与锡锑轴承合金相近，但这种材料较脆，不宜承受较 大的冲击载荷。一般用于中速、中载的轴承。
§12-2 滑动轴承的结构形式
滑动轴承按照承受载荷的方向主要分为
一、向心滑动轴承
径向滑动轴承 主要承受径向载荷
阶梯型剖分 轴承座
轴承盖 剖分轴瓦
联接螺栓
轴承盖应适当压紧轴瓦，使轴瓦不能在轴承孔中转动 轴承盖上制有螺纹孔，以便安装油杯或油管
轴瓦是滑动轴承中的重要零件 向心滑动轴承的轴瓦内孔为圆柱形
一、向心轴承
1、轴承的压强p
限制轴承压强p，以保证润滑油不被过大的压力所挤出，轴瓦不致产生 过度的磨损。即
轴承径向载荷，N
p F [ p] Bd
轴瓦材料的许用压强，MPa
轴瓦宽度，mm
轴颈直径，mm
2、轴承的pv值
pv值简略地表征轴承的发热因素，它与摩擦功率损耗成正比。Pv值越 高，轴承温升越高，容易引起边界油膜的破裂。
缺点：1）维护复杂； 2）润滑条件高； 3）边界润滑时轴承的摩擦损耗较大。
二、滑动轴承的应用
虽然滚动轴承有着一系列优点，在一般机器中获得了广泛的应用，但是 在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承就显示出它的 优异性能。在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。 此外，在低速带有冲击的机器中，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也 采用滑动轴承。
§12-4 非液体摩擦滑动轴承的计算
非液体摩擦滑动轴承可用润滑油润滑，也可用润滑脂润滑。在润滑油、 润滑脂中加入少量石墨或二硫化钼粉末，有助于形成更坚韧的边界油膜， 且可填平粗糙表面而减少磨损。
维持边界油膜不遭破裂，是非液体摩擦滑动轴承的设计依据。 实践证明，若能限制压强p≤[p]，压强与轴颈线速度的乘积pv≤ [pv]， 那么轴承是能够很好地工作的。
第十二章 滑 动 轴 承
(plain bearing)
轴承的功用 支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度
减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
轴承的类型
滚动轴承 滑动轴承
§12-1 滑动轴承的特点、应用
一、滑动轴承的特点
优点：1）普通滑动轴承结构简单，制造、拆装方便； 2）具有良好的耐冲击性和吸振性； 3）运转平稳，旋转精度高； 4）高速时比滚动轴承的寿命长； 5）可做成剖分式。
轴的转速，r/min
轴瓦材料的许用值，N∙m/(mm2∙s)
pv F dn Fn ≤[ pv]
Bd 60 1000 19100B
二、推力轴承
轴环数
F
p
F
≤[ p]
4
(d
2 2
d12 )z
d2
推力环的平均速度
vm
d m n
60 1000
pvm≤[ pv]
d1 d2
d1
平均径，（d1＋d2）/2
若载荷方向向下，则下轴瓦为承载区，
上轴瓦为非承载区。
F
润滑油应由非承载区引入，所以在顶部
开进油孔。
在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵向、 斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均匀分布 在整个轴颈上。
油沟的形式
B
一般油沟离轴瓦端面保持一定距离，以防止漏油。
当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承中分面常为水平方向。 当载荷方向有较大偏斜时，则轴承中分面斜着布置（通常倾斜45º）。
二、青铜
青铜的强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于轴承合金。可在 较高温度（250℃）下工作。但可塑性差，不易跑合，与之相配的轴颈必 须脆硬。
青铜可单独做成轴瓦。为了节约有色金属，可将青铜浇铸在钢或铸铁 轴瓦内壁上。
用作轴瓦材料的青铜，主要有锡磷青铜、锡锌青铜、铝铁青铜 。
一般用于中速重载、中速中载合低速重载的轴承上 。
1）摩擦系数小 2）导热性好，热膨胀系数小 3）耐磨、耐蚀、抗胶合能力强 4）有足够的机械强度和可塑性
双层金属的轴瓦，在性能上取长补短
轴承衬
工艺上：浇注、压合，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。
粘附上去的薄层材料——轴承衬
一、轴承合金
白合金、巴氏合金
1、锡锑轴承合金 摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐蚀性好，易
三、具有特殊性能的轴承材料
1、含油轴承 用粉末冶金法制得，具有多孔性组织，空隙内可贮存润滑 油，加一次油可使用较长时间，用于加油不方便的场合
2、灰铸铁、耐磨铸铁 低速轻载场合 3、橡胶轴承 具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳 4、塑料轴承 摩擦系数低，可塑性、跑合性能良好，耐磨，耐蚀
导热性差，膨胀系数大，容易变形，一般作轴承衬使用
例12－1 试按非液体摩擦状态设计电动绞车中卷筒两端的滑动轴承。钢绳 拉力W为20kN，卷筒转速为25r/min，结构尺寸如图所示，其中 轴颈直径d＝60mm。
解： 1）求滑动轴承上的径向载荷 当 钢绳绕在卷筒的边缘时，一侧滑动轴 承上受力最大，为
700 F RB W 800 17500N
二、推力滑动轴承
承受轴向载荷 两平行平面之间是不能形成动压油膜，因此需沿轴承止推面按一块 块扇形面积开出楔形 1）固定式推力轴承 2）可倾式推力轴承
巴氏合金
F
F
绕此边线自
行倾斜
扇数一般为6～12
§12-3 轴瓦及轴承衬材料
轴瓦承受载荷，并与轴有相对滑动，产生摩擦、磨损，并引发热和温升。
要求轴瓦材料具备下述性能
润滑油从两侧导入的结构（大型液体滑动轴承） 一侧油进入后被旋转着的轴颈带入楔形间隙中形成动压油膜，另一侧油 进入后覆盖在轴颈上半部，起着冷却作用，最后从轴的两端泄出。 轴瓦宽度与轴颈直径之比B/d——宽径比，向心滑动轴承的重要参数之一 液体摩擦的滑动润滑，B/d＝0.5～1； 非液体润滑的滑动轴承，B/d＝0.8～1.5
2）取宽径比B/d＝1.2，则 B＝1.2×60＝72mm
3）验算压强p p F 17500 4.05MPa Bd 72 60
4）验算pv值
pv Fn 17500 25 0.32N m /(mm 2 s) 19100B 19100 72
根据上述计算，可知选用铸锡锌铅青铜（ZQSn6-3-3）作为轴瓦材 料是足够的，其[p]＝8N/mm2，[pv]＝10N·m/(mm2·s)。
跑合，常用于高速、重载的轴承。
价格较贵，机械强 度较差，只能作为轴承 衬材料浇铸在钢、铸铁 或青铜轴瓦上。青铜的 导热性良好。
这种合金在110 ℃左右开始软化，为了安全，在设计、运行中常 将温度控制在70℃～80℃。
2、铅锑轴承合金
各方面性能与锡锑轴承合金相近，但这种材料较脆，不宜承受较 大的冲击载荷。一般用于中速、中载的轴承。
§12-2 滑动轴承的结构形式
滑动轴承按照承受载荷的方向主要分为
一、向心滑动轴承
径向滑动轴承 主要承受径向载荷
阶梯型剖分 轴承座
轴承盖 剖分轴瓦
联接螺栓
轴承盖应适当压紧轴瓦，使轴瓦不能在轴承孔中转动 轴承盖上制有螺纹孔，以便安装油杯或油管
轴瓦是滑动轴承中的重要零件 向心滑动轴承的轴瓦内孔为圆柱形
一、向心轴承
1、轴承的压强p
限制轴承压强p，以保证润滑油不被过大的压力所挤出，轴瓦不致产生 过度的磨损。即
轴承径向载荷，N
p F [ p] Bd
轴瓦材料的许用压强，MPa
轴瓦宽度，mm
轴颈直径，mm
2、轴承的pv值
pv值简略地表征轴承的发热因素，它与摩擦功率损耗成正比。Pv值越 高，轴承温升越高，容易引起边界油膜的破裂。
缺点：1）维护复杂； 2）润滑条件高； 3）边界润滑时轴承的摩擦损耗较大。
二、滑动轴承的应用
虽然滚动轴承有着一系列优点，在一般机器中获得了广泛的应用，但是 在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承就显示出它的 优异性能。在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。 此外，在低速带有冲击的机器中，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也 采用滑动轴承。
§12-4 非液体摩擦滑动轴承的计算
非液体摩擦滑动轴承可用润滑油润滑，也可用润滑脂润滑。在润滑油、 润滑脂中加入少量石墨或二硫化钼粉末，有助于形成更坚韧的边界油膜， 且可填平粗糙表面而减少磨损。
维持边界油膜不遭破裂，是非液体摩擦滑动轴承的设计依据。 实践证明，若能限制压强p≤[p]，压强与轴颈线速度的乘积pv≤ [pv]， 那么轴承是能够很好地工作的。
第十二章 滑 动 轴 承
(plain bearing)
轴承的功用 支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度
减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
轴承的类型
滚动轴承 滑动轴承
§12-1 滑动轴承的特点、应用
一、滑动轴承的特点
优点：1）普通滑动轴承结构简单，制造、拆装方便； 2）具有良好的耐冲击性和吸振性； 3）运转平稳，旋转精度高； 4）高速时比滚动轴承的寿命长； 5）可做成剖分式。
轴的转速，r/min
轴瓦材料的许用值，N∙m/(mm2∙s)
pv F dn Fn ≤[ pv]
Bd 60 1000 19100B
二、推力轴承
轴环数
F
p
F
≤[ p]
4
(d
2 2
d12 )z
d2
推力环的平均速度
vm
d m n
60 1000
pvm≤[ pv]
d1 d2
d1
平均径，（d1＋d2）/2
若载荷方向向下，则下轴瓦为承载区，
上轴瓦为非承载区。
F
润滑油应由非承载区引入，所以在顶部
开进油孔。
在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵向、 斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均匀分布 在整个轴颈上。
油沟的形式
B
一般油沟离轴瓦端面保持一定距离，以防止漏油。
当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承中分面常为水平方向。 当载荷方向有较大偏斜时，则轴承中分面斜着布置（通常倾斜45º）。
二、青铜
青铜的强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于轴承合金。可在 较高温度（250℃）下工作。但可塑性差，不易跑合，与之相配的轴颈必 须脆硬。
青铜可单独做成轴瓦。为了节约有色金属，可将青铜浇铸在钢或铸铁 轴瓦内壁上。
用作轴瓦材料的青铜，主要有锡磷青铜、锡锌青铜、铝铁青铜 。
一般用于中速重载、中速中载合低速重载的轴承上 。
1）摩擦系数小 2）导热性好，热膨胀系数小 3）耐磨、耐蚀、抗胶合能力强 4）有足够的机械强度和可塑性
双层金属的轴瓦，在性能上取长补短
轴承衬
工艺上：浇注、压合，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。
粘附上去的薄层材料——轴承衬
一、轴承合金
白合金、巴氏合金
1、锡锑轴承合金 摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐蚀性好，易
三、具有特殊性能的轴承材料
1、含油轴承 用粉末冶金法制得，具有多孔性组织，空隙内可贮存润滑 油，加一次油可使用较长时间，用于加油不方便的场合
2、灰铸铁、耐磨铸铁 低速轻载场合 3、橡胶轴承 具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳 4、塑料轴承 摩擦系数低，可塑性、跑合性能良好，耐磨，耐蚀
导热性差，膨胀系数大，容易变形，一般作轴承衬使用
例12－1 试按非液体摩擦状态设计电动绞车中卷筒两端的滑动轴承。钢绳 拉力W为20kN，卷筒转速为25r/min，结构尺寸如图所示，其中 轴颈直径d＝60mm。
解： 1）求滑动轴承上的径向载荷 当 钢绳绕在卷筒的边缘时，一侧滑动轴 承上受力最大，为
700 F RB W 800 17500N
二、推力滑动轴承
承受轴向载荷 两平行平面之间是不能形成动压油膜，因此需沿轴承止推面按一块 块扇形面积开出楔形 1）固定式推力轴承 2）可倾式推力轴承
巴氏合金
F
F
绕此边线自
行倾斜
扇数一般为6～12
§12-3 轴瓦及轴承衬材料
轴瓦承受载荷，并与轴有相对滑动，产生摩擦、磨损，并引发热和温升。
要求轴瓦材料具备下述性能