機(jī)械設(shè)計(jì) 9-滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)

1、9 -1 滑動(dòng)軸承的類型滑動(dòng)軸承的類型、 結(jié)構(gòu)和材料結(jié)構(gòu)和材料 9-2 9-2 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 軸承分類軸承分類 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)摩擦，滾動(dòng)摩擦， 摩擦損失小。摩擦損失小。 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承 滾滾 動(dòng)動(dòng) 軸軸 承承 本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容 1 1滑動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)及應(yīng)用場合?；瑒?dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)及應(yīng)用場合。 2 2軸瓦的結(jié)構(gòu)、材料和潤滑方式。軸瓦的結(jié)構(gòu)、材料和潤滑方式。 3 3非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。 4 4液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 本章重

2、點(diǎn)：本章重點(diǎn)：非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 本章難點(diǎn)本章難點(diǎn) ：液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 9 -1 滑動(dòng)軸承的類型滑動(dòng)軸承的類型、 結(jié)構(gòu)和材料結(jié)構(gòu)和材料 一一. 滑動(dòng)軸承的類型滑動(dòng)軸承的類型 滑動(dòng)軸承按其承受載荷滑動(dòng)軸承按其承受載荷 方向的不同，可分為方向的不同，可分為 向心滑動(dòng)軸承，又稱徑向滑動(dòng)軸承向心滑動(dòng)軸承，又稱徑向滑動(dòng)軸承 （承受徑向載荷承受徑向載荷） 推力滑動(dòng)軸承（推力滑動(dòng)軸承（承受軸向載荷承受軸向載荷） 向心滑動(dòng)軸承向心滑動(dòng)軸承 推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承 FR FA 按工作表面的摩擦按工作表面的摩擦 狀態(tài)不同，可分為狀態(tài)不同，可分為

3、液體摩擦滑動(dòng)軸承液體摩擦滑動(dòng)軸承 非液體摩擦滑動(dòng)軸承非液體摩擦滑動(dòng)軸承 液體摩擦滑動(dòng)軸承液體摩擦滑動(dòng)軸承 非液體摩擦滑動(dòng)軸承非液體摩擦滑動(dòng)軸承 潤滑油膜潤滑油膜 邊界油膜邊界油膜 軸頸軸頸 軸瓦軸瓦 軸頸軸頸 軸瓦軸瓦 二二. 向心向心滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)型式的結(jié)構(gòu)型式 一）一）整體式向心滑動(dòng)軸承整體式向心滑動(dòng)軸承 由軸承座由軸承座1和整體軸套和整體軸套2組成。組成。 軸承座上面有安裝潤滑油杯的螺紋孔。在軸瓦上有油孔，為軸承座上面有安裝潤滑油杯的螺紋孔。在軸瓦上有油孔，為 了便潤滑油能均勻分布在整個(gè)軸頸上，在軸瓦的內(nèi)表面上開了便潤滑油能均勻分布在整個(gè)軸頸上，在軸瓦的內(nèi)表面上開 有油溝。有油溝

4、。 整體整體 軸套軸套2 軸承軸承 座座1 剖分式滑動(dòng)軸承由軸承座剖分式滑動(dòng)軸承由軸承座1、軸承蓋、軸承蓋2、剖分軸瓦、剖分軸瓦3、4和聯(lián)接和聯(lián)接 螺栓螺栓5組成。軸承蓋上制有螺紋孔，以便安裝油杯或油管。剖分組成。軸承蓋上制有螺紋孔，以便安裝油杯或油管。剖分 軸瓦由上、下軸瓦組成，通常下軸瓦承受載荷，上軸瓦不承受軸瓦由上、下軸瓦組成，通常下軸瓦承受載荷，上軸瓦不承受 載荷；上軸瓦頂部開有油孔，以便進(jìn)入潤滑油。載荷；上軸瓦頂部開有油孔，以便進(jìn)入潤滑油。 二）二）剖分式滑動(dòng)軸承剖分式滑動(dòng)軸承 三）自動(dòng)調(diào)心軸承三）自動(dòng)調(diào)心軸承 由外表面制有凸球面的軸瓦由外表面制有凸球面的軸瓦1，內(nèi)表面上制有凹球面的

5、軸承，內(nèi)表面上制有凹球面的軸承 座座2及軸承蓋及軸承蓋3組成。組成。 軸承蓋軸承蓋3 軸承座軸承座2 d 軸瓦軸瓦 1 當(dāng)軸變形時(shí)，軸瓦可隨軸自動(dòng)調(diào)位，用于軸承寬度當(dāng)軸變形時(shí)，軸瓦可隨軸自動(dòng)調(diào)位，用于軸承寬度L與軸頸與軸頸 直徑直徑d之比之比1.5的場合。的場合。 d SR 推力滑動(dòng)軸承又稱止推滑動(dòng)軸承，推力滑動(dòng)軸承由軸承座和推力滑動(dòng)軸承又稱止推滑動(dòng)軸承，推力滑動(dòng)軸承由軸承座和 止推軸頸組成。推力滑動(dòng)軸承常用的結(jié)構(gòu)型式有空心式、單環(huán)止推軸頸組成。推力滑動(dòng)軸承常用的結(jié)構(gòu)型式有空心式、單環(huán) 和多環(huán)式。單環(huán)式利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)單、廣泛應(yīng)和多環(huán)式。單環(huán)式利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)單、廣泛應(yīng)

6、 用于低速、輕載的場合。多環(huán)式不僅能承受較大的向載荷，有用于低速、輕載的場合。多環(huán)式不僅能承受較大的向載荷，有 時(shí)還可以承受雙向軸向載荷。時(shí)還可以承受雙向軸向載荷。 三三 . . 推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承 單環(huán)式推力軸頸單環(huán)式推力軸頸 止推軸瓦止推軸瓦 止推軸頸止推軸頸 多環(huán)式推力軸頸多環(huán)式推力軸頸 四四. 軸瓦結(jié)構(gòu)及材料軸瓦結(jié)構(gòu)及材料 軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu) 整體式軸瓦整體式軸瓦 剖分式軸瓦剖分式軸瓦 軸瓦軸瓦 軸承襯軸承襯 油溝油溝 軸瓦材料軸瓦材料 軸承合金軸承合金綜合性能好綜合性能好、價(jià)格貴價(jià)格貴、強(qiáng)度低，用強(qiáng)度低，用 于高速重載場合。將其貼附在軸瓦上作軸承襯。于高速重載場合。將其貼附在軸瓦

7、上作軸承襯。 青銅青銅具有較好的耐磨性，廣泛用作中低速重具有較好的耐磨性，廣泛用作中低速重 載軸承。載軸承。 鑄鐵鑄鐵用作中低速不重要的軸承。用作中低速不重要的軸承。 磨損磨損非液體摩擦滑動(dòng)軸承工作表面非液體摩擦滑動(dòng)軸承工作表面, ,在工作時(shí)有局部金屬在工作時(shí)有局部金屬 接觸接觸, ,會產(chǎn)生不同程度的摩擦和磨損，導(dǎo)致軸承配間隙增大會產(chǎn)生不同程度的摩擦和磨損，導(dǎo)致軸承配間隙增大, ,影影 響軸的旋轉(zhuǎn)精度響軸的旋轉(zhuǎn)精度, ,從而使軸承不能正常工作。從而使軸承不能正常工作。 9-2 9-2 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 一、非液體摩擦滑動(dòng)軸承的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則一、非液體摩擦滑動(dòng)

8、軸承的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則 一）失一）失 效形式效形式 膠合膠合當(dāng)載荷過大而導(dǎo)致油膜破裂時(shí)；或在潤滑油供應(yīng)不足當(dāng)載荷過大而導(dǎo)致油膜破裂時(shí)；或在潤滑油供應(yīng)不足 條件下，軸承溫升過高，軸頸和軸承的相對運(yùn)動(dòng)表面材料發(fā)生粘條件下，軸承溫升過高，軸頸和軸承的相對運(yùn)動(dòng)表面材料發(fā)生粘 附和遷移，從而出現(xiàn)膠合。附和遷移，從而出現(xiàn)膠合。 限制軸承平均壓力限制軸承平均壓力p p 以免產(chǎn)生過度的磨損；以免產(chǎn)生過度的磨損； 限制限制pvpv值值以防止過熱產(chǎn)生膠合；以防止過熱產(chǎn)生膠合； 限制滑動(dòng)速度限制滑動(dòng)速度V V 以免加速磨損而使軸承報(bào)廢。以免加速磨損而使軸承報(bào)廢。 二）計(jì)算準(zhǔn)則二）計(jì)算準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)方法及步驟：設(shè)計(jì)方法

9、及步驟： 1 1根據(jù)工作要求選擇軸承結(jié)構(gòu)形式：整體式還是剖分式根據(jù)工作要求選擇軸承結(jié)構(gòu)形式：整體式還是剖分式 2 2選擇軸瓦材料選擇軸瓦材料 3 3選擇軸承的長徑比選擇軸承的長徑比l/dl/d 二、非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算二、非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 一）向心軸承設(shè)計(jì)一）向心軸承設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的已知條件：設(shè)計(jì)的已知條件：軸頸直徑軸頸直徑（由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定）（由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定），軸的轉(zhuǎn)，軸的轉(zhuǎn) 速（速（r/min),r/min),徑向載荷徑向載荷F FR R(N),(N),使用條件使用條件. . 4 4驗(yàn)算軸承的工作能力驗(yàn)算軸承的工作能力 )(p Bd F p 2 N/mm 1 1）驗(yàn)算

10、平均壓力）驗(yàn)算平均壓力p p目的是保證潤滑油不被過大的壓力擠目的是保證潤滑油不被過大的壓力擠 出，從而避免軸瓦產(chǎn)生過度的磨損出，從而避免軸瓦產(chǎn)生過度的磨損 式中式中 F FR R軸承的徑向載荷，軸承的徑向載荷，N N； B B軸瓦長度，軸瓦長度，mmmm； d d軸頸直徑，軸頸直徑，mmmm； p p 軸瓦材料的許用壓力軸瓦材料的許用壓力 MPaMPa , ,其值見表其值見表1 1-1-1 )(p Bd F p 2 N/mm 2 2）驗(yàn)算軸承的）驗(yàn)算軸承的pvpv值值目的是限制軸承的摩擦功耗與溫升，目的是限制軸承的摩擦功耗與溫升， 避免引起邊界油膜破裂，產(chǎn)生膠合避免引起邊界油膜破裂，產(chǎn)生膠合

11、pv dn Bd F pv 100060 式中式中 n n軸的轉(zhuǎn)速，軸的轉(zhuǎn)速，r/minr/min； pvpv 軸瓦材料的許用值，軸瓦材料的許用值，N/mmN/mm2 2m/s,m/s,其值見表其值見表1 1-1-1 B B d d 3 3）驗(yàn)算滑動(dòng)速度）驗(yàn)算滑動(dòng)速度v v 對于對于p p和和pvpv的驗(yàn)算均合格的軸承，由于滑動(dòng)速度過高，也會加的驗(yàn)算均合格的軸承，由于滑動(dòng)速度過高，也會加 速磨損而使軸承報(bào)廢。這是因?yàn)樗倌p而使軸承報(bào)廢。這是因?yàn)閜 p只是平均壓力，實(shí)際上，在只是平均壓力，實(shí)際上，在 軸發(fā)生彎曲或不同心等引起的一系列誤差及振動(dòng)的影響下，軸軸發(fā)生彎曲或不同心等引起的一系列誤差及振動(dòng)的影響下，軸 承邊緣可能產(chǎn)生相當(dāng)高的壓力，因而局部區(qū)域的承邊緣可能產(chǎn)生相當(dāng)高的壓力，因而局部區(qū)域的pvpv值還會超過值還會超過 許用值。因此必須驗(yàn)算滑動(dòng)速度許用值。因此必須驗(yàn)算滑動(dòng)速度V V滿足滿足 m/svv 式中式中 v v 許用滑動(dòng)速度，其值見表許用滑動(dòng)速度，其值見表1 1-1-1。 5. 5. 選擇軸頸與軸瓦之間的配合選擇軸頸與軸瓦之間的配合 軸承間隙軸承間隙: = d - d d d 根據(jù)根據(jù) 軸的轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速n n1 1 徑向載荷徑向載荷F FR R 選選 擇擇 n n1 1, , n n1 1一定時(shí)一定時(shí), , F F