滑动轴承的设计计算
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主轴油的选用
轴承间隙 /mm 主轴油牌号 0.002~0.006 L-FD 2 0.006~0.010 L-FD 3、5、 7 0.010~0.030 L-FD 7、10 0.030~0.060 L-FD 15、 22
•润滑脂
脂润滑轴承可根据滑动速度参考表 22-5选用润滑脂的锥入度， 根据工作温度选取润滑脂品种。
7
滑动轴承的类型与结构
•推力轴承结构 a)圆止推面
b)环形止推面 c)单止推环 d)多止推环
8
滑动轴承的类型与结构
轴瓦
轴瓦包括径向轴承的轴瓦、轴套和推力轴承的推力瓦。 •轴瓦 单层(金属)轴瓦和多层(金属)轴瓦 厚壁轴瓦和薄壁轴瓦 带挡边和不带挡边轴瓦
9
滑动轴承的类型与结构
• 轴 套 带挡边和不带挡边轴套; 单层和多层轴套 •油孔、油槽和油室
20
润滑剂与润滑方法的选用
表22-5 脂润滑轴承润滑脂的选择
轴承工作温度θ /℃ ＜60 60~130 ＞130
线速度v/m· s-1
＜0.5
＞0.5
＜0.5
＞0.5
—
润滑脂品种
钙基润滑脂
羟基润滑 脂
锂基润滑脂
膨润土基脂
锥入度/(10 mm)-1
265~340
335~385
220~250
第二十二章 滑动轴承
概述 §22.1 滑动轴承的类型与结构 §22.2 滑动轴承材料 §22.3 润滑剂与润滑方法的选用 §22.4 滑动轴承的设计计算 §22.5 流体静压轴承
1
概 述
• 滑动轴承——与轴颈表面形成滑动摩擦副的轴承 • 组成、 特点及应用 • 不同类型、不同应用场合的滑动轴承,其重要程度和运 转参数差异非常大,结构的复杂程度和价格差异亦极大。 因而，滑动轴承的设计计算，在要求和工作量方面也 有很大的差别。 • 滑动轴承设计计算内容
径向推力轴承
5
滑动轴承的类型与结构
•
按摩擦状态 无润滑轴承
干摩擦轴承
固体润滑轴承 流体动压轴承
流体摩擦（润滑）轴承
流体静压轴承 动静压混合润滑轴承
流体摩擦
混合摩擦（润滑）轴承: 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦共有 的摩擦状态
6
滑动轴承的类型与结构
滑动轴承的结构
• 径向轴承 1）整体式 2）剖分式 3）调心轴承
2．粉末冶金材料 3.非金属材料:工程塑料、炭石墨、陶瓷、橡胶
14
滑动轴承材料
轴瓦表面涂层材料
•常用的表面涂层材料：PbSn10、PbIn7、PbSn10Cu2 •涂层的功能 使轴瓦表面与轴颈匹配有良好的减摩性；提供一定的嵌入 性；改善轴瓦表面的顺应性；防止含铅衬层材料中的铅腐 蚀轴颈。 •涂层的厚度 一般为0.017 mm～0.075 mm。
2
概 述
决定轴承的结构型式 ; 选择轴瓦、衬层和涂覆层材料； 确定轴承几何参数；
选择润滑剂和润滑方法；
计算轴承工作能力，确定轴承运转参数。
3
§21.1滑动轴承的类型与结构
滑动轴承的类型与应用
径向轴承 • 按能承受的载荷方向 推力轴承
4
§22.1滑动轴承的类型与结构
滑动轴承的类型与应用
径向轴承 • 按能承受的载荷方向 推力轴承
15
滑动轴承材料
各种轴瓦材料的性能比较
表22-1
轴瓦材料 抗拉强度σb/ MPa
各种轴瓦材料的物理性能
弹性模量 E/ GPa 密度ρ/ g· cm-3 7300～7380 9300～10200 7600～9000 — 热导率λ/ W(m· ℃)-1 33.5～38.5 20.9～25.1 27～71 — 线胀系数α/ 10-6· ℃-1 23.1 24.0～28.0 16～19 —
(含油)粉 末冶金材 料
尚可
差
差
差
尚可
减摩性
优
中等
良
中 等 优
中等
优
优
良
中等
耐磨性
尚可
优
中等
中等
尚可
差
尚可
中等
顺应性
优
尚可
差
差
优
良
优
中等
差
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§22.3 润滑剂与润滑方法的选用
润滑剂及其选用
滑动轴承常用润滑剂有：润滑油、润滑脂、固体润滑 剂、气体润滑剂、水等。 •润滑油 在一般参数下的大多数滑动轴承使用矿物油，有特殊要 求时使用合成油。 1. 为滑动轴承专门研制的‘主轴、轴承和有关离合器 用油’(F组)。
46
32,46
15,22 ,32
7,10
轴 承 载 荷 p/M Pa
3～ 7.5
工 作 温 度
粘 度 等 级
20～ 80℃
150
100, 150
100
68, 100
68
—
7.5～ 30
680, 1 000
680
460, 320
150, 220
—
19
润滑剂与润滑方法的选用
高速主轴轴承一般应选用L-FD油，可根据轴承 间隙按下表选牌号。
锡基轴承合金 铅基轴承合金 铜基轴承合金 耐磨铸铁
80～90 60～80 150～700 200～350
48～57 29 75～120 —
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滑动轴承材料
表22-2
金 属 材
铜基轴 承合 金 良
各种轴瓦材料的使用性能比较
料
铜铅 合金 良 铸 铁 良
非 金 属 材 料
塑料 木材 橡胶 炭石墨
锡(铅)基 轴承合金 承载能力 尚可
18
润滑剂与润滑方法的选用
2.为某些机械研制的润滑油也是用来润滑那些机械中的滑动 轴承的。 •润滑油的选用
轴颈线速度v/m· s－1
＜ 0.1 0.1~ 0.3
0.3~0 .6 0.6~1 .2 1.2~2 .0 2.0~5 .0 5.0~9 .0 ＞9.0
＜3
68, 100 10～ 60℃
6846,68来自和轴的挠曲的性能。4．耐磨性 配副材料抵抗磨损的性能。 5．耐气蚀性 材料抵抗气蚀(磨损)的性能。 6．磨合性 在轴颈与轴瓦初始接触的磨合阶段，减小轴颈或轴瓦加工 误差、同轴度误差、表面粗糙度，使接触均匀，从而降低 摩擦力、磨损率的性能。
13
滑动轴承材料
轴瓦材料的种类
1． 金属材料
•铸造锡基轴承合金:如,ZSnSb12Pb10Cu4。 •铸造铅基轴承合金:如,ZPbSb16Sn16Cu2 •铸造铜基轴承合金:如, ZCuSn5Pb5Zn5, ZCuSn10P1 •变形(锻造)铜合金:如, CuSn8P •铸造铝基轴承合金 •耐磨铸铁
10
滑动轴承的类型与结构
•油孔、油槽和油室
11
§22.2 滑动轴承材料
对轴瓦材料性能的要求
1．减摩性
成副材料的属性(不是单一材料的属性)
2．嵌入性 材料允许润滑剂中外来硬质颗粒嵌入而防止刮伤和磨粒磨
损的性能。
3．顺应性
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滑动轴承材料
3．顺应性 材料靠表层的弹塑性变形补偿滑动摩擦表面初始配合不良
轴承间隙 /mm 主轴油牌号 0.002~0.006 L-FD 2 0.006~0.010 L-FD 3、5、 7 0.010~0.030 L-FD 7、10 0.030~0.060 L-FD 15、 22
•润滑脂
脂润滑轴承可根据滑动速度参考表 22-5选用润滑脂的锥入度， 根据工作温度选取润滑脂品种。
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滑动轴承的类型与结构
•推力轴承结构 a)圆止推面
b)环形止推面 c)单止推环 d)多止推环
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滑动轴承的类型与结构
轴瓦
轴瓦包括径向轴承的轴瓦、轴套和推力轴承的推力瓦。 •轴瓦 单层(金属)轴瓦和多层(金属)轴瓦 厚壁轴瓦和薄壁轴瓦 带挡边和不带挡边轴瓦
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滑动轴承的类型与结构
• 轴 套 带挡边和不带挡边轴套; 单层和多层轴套 •油孔、油槽和油室
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润滑剂与润滑方法的选用
表22-5 脂润滑轴承润滑脂的选择
轴承工作温度θ /℃ ＜60 60~130 ＞130
线速度v/m· s-1
＜0.5
＞0.5
＜0.5
＞0.5
—
润滑脂品种
钙基润滑脂
羟基润滑 脂
锂基润滑脂
膨润土基脂
锥入度/(10 mm)-1
265~340
335~385
220~250
第二十二章 滑动轴承
概述 §22.1 滑动轴承的类型与结构 §22.2 滑动轴承材料 §22.3 润滑剂与润滑方法的选用 §22.4 滑动轴承的设计计算 §22.5 流体静压轴承
1
概 述
• 滑动轴承——与轴颈表面形成滑动摩擦副的轴承 • 组成、 特点及应用 • 不同类型、不同应用场合的滑动轴承,其重要程度和运 转参数差异非常大,结构的复杂程度和价格差异亦极大。 因而，滑动轴承的设计计算，在要求和工作量方面也 有很大的差别。 • 滑动轴承设计计算内容
径向推力轴承
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滑动轴承的类型与结构
•
按摩擦状态 无润滑轴承
干摩擦轴承
固体润滑轴承 流体动压轴承
流体摩擦（润滑）轴承
流体静压轴承 动静压混合润滑轴承
流体摩擦
混合摩擦（润滑）轴承: 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦共有 的摩擦状态
6
滑动轴承的类型与结构
滑动轴承的结构
• 径向轴承 1）整体式 2）剖分式 3）调心轴承
2．粉末冶金材料 3.非金属材料:工程塑料、炭石墨、陶瓷、橡胶
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滑动轴承材料
轴瓦表面涂层材料
•常用的表面涂层材料：PbSn10、PbIn7、PbSn10Cu2 •涂层的功能 使轴瓦表面与轴颈匹配有良好的减摩性；提供一定的嵌入 性；改善轴瓦表面的顺应性；防止含铅衬层材料中的铅腐 蚀轴颈。 •涂层的厚度 一般为0.017 mm～0.075 mm。
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概 述
决定轴承的结构型式 ; 选择轴瓦、衬层和涂覆层材料； 确定轴承几何参数；
选择润滑剂和润滑方法；
计算轴承工作能力，确定轴承运转参数。
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§21.1滑动轴承的类型与结构
滑动轴承的类型与应用
径向轴承 • 按能承受的载荷方向 推力轴承
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§22.1滑动轴承的类型与结构
滑动轴承的类型与应用
径向轴承 • 按能承受的载荷方向 推力轴承
15
滑动轴承材料
各种轴瓦材料的性能比较
表22-1
轴瓦材料 抗拉强度σb/ MPa
各种轴瓦材料的物理性能
弹性模量 E/ GPa 密度ρ/ g· cm-3 7300～7380 9300～10200 7600～9000 — 热导率λ/ W(m· ℃)-1 33.5～38.5 20.9～25.1 27～71 — 线胀系数α/ 10-6· ℃-1 23.1 24.0～28.0 16～19 —
(含油)粉 末冶金材 料
尚可
差
差
差
尚可
减摩性
优
中等
良
中 等 优
中等
优
优
良
中等
耐磨性
尚可
优
中等
中等
尚可
差
尚可
中等
顺应性
优
尚可
差
差
优
良
优
中等
差
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§22.3 润滑剂与润滑方法的选用
润滑剂及其选用
滑动轴承常用润滑剂有：润滑油、润滑脂、固体润滑 剂、气体润滑剂、水等。 •润滑油 在一般参数下的大多数滑动轴承使用矿物油，有特殊要 求时使用合成油。 1. 为滑动轴承专门研制的‘主轴、轴承和有关离合器 用油’(F组)。
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32,46
15,22 ,32
7,10
轴 承 载 荷 p/M Pa
3～ 7.5
工 作 温 度
粘 度 等 级
20～ 80℃
150
100, 150
100
68, 100
68
—
7.5～ 30
680, 1 000
680
460, 320
150, 220
—
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润滑剂与润滑方法的选用
高速主轴轴承一般应选用L-FD油，可根据轴承 间隙按下表选牌号。
锡基轴承合金 铅基轴承合金 铜基轴承合金 耐磨铸铁
80～90 60～80 150～700 200～350
48～57 29 75～120 —
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滑动轴承材料
表22-2
金 属 材
铜基轴 承合 金 良
各种轴瓦材料的使用性能比较
料
铜铅 合金 良 铸 铁 良
非 金 属 材 料
塑料 木材 橡胶 炭石墨
锡(铅)基 轴承合金 承载能力 尚可
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润滑剂与润滑方法的选用
2.为某些机械研制的润滑油也是用来润滑那些机械中的滑动 轴承的。 •润滑油的选用
轴颈线速度v/m· s－1
＜ 0.1 0.1~ 0.3
0.3~0 .6 0.6~1 .2 1.2~2 .0 2.0~5 .0 5.0~9 .0 ＞9.0
＜3
68, 100 10～ 60℃
6846,68来自和轴的挠曲的性能。4．耐磨性 配副材料抵抗磨损的性能。 5．耐气蚀性 材料抵抗气蚀(磨损)的性能。 6．磨合性 在轴颈与轴瓦初始接触的磨合阶段，减小轴颈或轴瓦加工 误差、同轴度误差、表面粗糙度，使接触均匀，从而降低 摩擦力、磨损率的性能。
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滑动轴承材料
轴瓦材料的种类
1． 金属材料
•铸造锡基轴承合金:如,ZSnSb12Pb10Cu4。 •铸造铅基轴承合金:如,ZPbSb16Sn16Cu2 •铸造铜基轴承合金:如, ZCuSn5Pb5Zn5, ZCuSn10P1 •变形(锻造)铜合金:如, CuSn8P •铸造铝基轴承合金 •耐磨铸铁
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滑动轴承的类型与结构
•油孔、油槽和油室
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§22.2 滑动轴承材料
对轴瓦材料性能的要求
1．减摩性
成副材料的属性(不是单一材料的属性)
2．嵌入性 材料允许润滑剂中外来硬质颗粒嵌入而防止刮伤和磨粒磨
损的性能。
3．顺应性
12
滑动轴承材料
3．顺应性 材料靠表层的弹塑性变形补偿滑动摩擦表面初始配合不良