第18講(滑動(dòng)軸承)

1、第四篇第四篇 軸系零部件軸系零部件軸系：軸、軸承（滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸軸系：軸、軸承（滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承）、聯(lián)軸器及離合器承）、聯(lián)軸器及離合器第十二章第十二章 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承(sliding bearing)滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承軸承是支承軸的部件軸承是支承軸的部件滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承軸承軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滑動(dòng)摩擦副的摩擦狀態(tài)滑動(dòng)摩擦副的摩擦狀態(tài)基體直接接觸基體直接接觸f=0.3-0.7磨損嚴(yán)重磨損嚴(yán)重物理、化學(xué)吸附膜、物理、化學(xué)吸附膜、化學(xué)反應(yīng)膜、污染化學(xué)反應(yīng)膜、污染膜膜f=0.1-0.3f=0.01-0.05避免磨損避免磨損邊界邊界+流體流體12-1 12-1 概概 述述1 1 滑動(dòng)

2、軸承的特點(diǎn)及應(yīng)用滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)及應(yīng)用2 2 滑動(dòng)軸承的分類滑動(dòng)軸承的分類1 滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)及應(yīng)用滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)及應(yīng)用注意：一般盡量采用滾動(dòng)軸承；某些特殊場(chǎng)合（高速、重載、沖擊、精密及一些不太重要的場(chǎng)合）采用滑動(dòng)軸承。1.1.工作轉(zhuǎn)速特高的軸承；工作轉(zhuǎn)速特高的軸承；2.2.要求對(duì)軸的支承位置特別精確的軸承；要求對(duì)軸的支承位置特別精確的軸承；3.3.承受巨大的沖擊和振動(dòng)載荷的軸承；承受巨大的沖擊和振動(dòng)載荷的軸承；4.4.要求制成剖分式的軸承；要求制成剖分式的軸承；5.5.要求徑向尺寸較小的軸承；要求徑向尺寸較小的軸承；6.6.特殊工作條件下（水、腐蝕性介質(zhì)）工特殊工作條件下（水、腐蝕性介質(zhì)）工作的

3、軸承；作的軸承；特點(diǎn)特點(diǎn):靜壓滑動(dòng)軸承靜壓滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承主軸回轉(zhuǎn)精度的對(duì)比主軸回轉(zhuǎn)精度的對(duì)比潘存云教授研制大型顎式破碎機(jī)大型顎式破碎機(jī)按承載方向：按承載方向：徑向滑動(dòng)軸承徑向滑動(dòng)軸承承受徑向力承受徑向力止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承承受軸向力承受軸向力2 滑動(dòng)軸承的分類滑動(dòng)軸承的分類按滑動(dòng)表面間潤(rùn)滑狀態(tài)：按滑動(dòng)表面間潤(rùn)滑狀態(tài)：流體潤(rùn)滑軸承流體潤(rùn)滑軸承不完全流體潤(rùn)滑軸承不完全流體潤(rùn)滑軸承自潤(rùn)滑軸承（無(wú)潤(rùn)滑劑）自潤(rùn)滑軸承（無(wú)潤(rùn)滑劑）仿古木制水車上的滑動(dòng)軸承仿古木制水車上的滑動(dòng)軸承流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承流體靜壓滑動(dòng)軸承流體靜壓滑動(dòng)軸承 流體潤(rùn)滑承載機(jī)理不同流體潤(rùn)滑承載機(jī)理不同 根據(jù)工作

4、時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間油膜形成原理的不同，流根據(jù)工作時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間油膜形成原理的不同，流體摩擦滑動(dòng)軸承又分為體摩擦滑動(dòng)軸承又分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承和流體靜壓潤(rùn)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承和流體靜壓潤(rùn)滑軸承滑軸承，簡(jiǎn)稱動(dòng)壓軸承和靜壓軸承。，簡(jiǎn)稱動(dòng)壓軸承和靜壓軸承?；瑒?dòng)軸承的發(fā)展史：滑動(dòng)軸承的發(fā)展史：無(wú)潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承無(wú)潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承不完全流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承不完全流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承 （自己形成油膜）（自己形成油膜）流體靜壓滑動(dòng)軸承流體靜壓滑動(dòng)軸承（油膜靠外部供油系統(tǒng)形成）（油膜靠外部供油系統(tǒng)形成）加油可以改善磨損加油可以改善磨損科技的發(fā)展，科技的發(fā)展，軸的轉(zhuǎn)速提高軸的轉(zhuǎn)速提高當(dāng)機(jī)器剛啟動(dòng)當(dāng)機(jī)器

5、剛啟動(dòng)時(shí)（或軸的轉(zhuǎn)時(shí)（或軸的轉(zhuǎn)速較低時(shí)），速較低時(shí)），不易形成油膜不易形成油膜完全流體潤(rùn)完全流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承滑滑動(dòng)軸承12-2 滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)型式滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)型式1 整體式徑向滑動(dòng)軸承整體式徑向滑動(dòng)軸承2 對(duì)開(kāi)式徑向滑動(dòng)軸承對(duì)開(kāi)式徑向滑動(dòng)軸承3 3 止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承1 整體式徑向滑動(dòng)軸承整體式徑向滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：1整體軸承座整體軸承座2整體軸瓦整體軸瓦3油孔油孔4油杯螺紋孔油杯螺紋孔特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但軸承磨損后不可調(diào)軸承磨損后不可調(diào)，且因從，且因從端面拆裝，對(duì)重量大的軸或具有中間軸頸的端面拆裝，對(duì)重量大的軸或具有中間軸頸的軸裝拆軸裝拆不方

6、便。不方便。用途：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器。用途：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器。2 對(duì)開(kāi)式徑向滑動(dòng)軸承對(duì)開(kāi)式徑向滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：1軸承座軸承座 2軸承蓋軸承蓋 3雙頭螺柱雙頭螺柱 4油杯螺紋孔油杯螺紋孔 5油孔油孔 6油槽油槽 7剖分式軸瓦剖分式軸瓦特點(diǎn)：特點(diǎn)：裝拆方便裝拆方便，軸瓦磨損后，軸瓦磨損后軸承間隙可調(diào)軸承間隙可調(diào)（修刮軸瓦內(nèi)表面）（修刮軸瓦內(nèi)表面）用途：承受徑向力的大部分軸承，應(yīng)用廣泛。用途：承受徑向力的大部分軸承，應(yīng)用廣泛。剖分面：剖分面： 剖分面最好與載荷方向近于垂直剖分面最好與載荷方向近于垂直，可水平，可水平，也可傾斜，并且也可傾斜，并且剖分面常為階梯形剖分面常為階梯

7、形，以便對(duì)以便對(duì)中和防止橫向錯(cuò)動(dòng)中和防止橫向錯(cuò)動(dòng)。軸瓦軸瓦軸瓦的軸瓦的兩半兩半一為一為承載區(qū)承載區(qū)，一，一為為非承載區(qū)非承載區(qū) 油槽的開(kāi)設(shè)：油槽的開(kāi)設(shè)： 軸瓦的兩半一為承載區(qū)，一為非承載區(qū)，軸瓦的兩半一為承載區(qū)，一為非承載區(qū)，潤(rùn)滑油槽通常開(kāi)設(shè)在非承載區(qū)表面潤(rùn)滑油槽通常開(kāi)設(shè)在非承載區(qū)表面，與，與油孔、油杯等配合實(shí)現(xiàn)軸承的潤(rùn)滑。油孔、油杯等配合實(shí)現(xiàn)軸承的潤(rùn)滑。FaFaFaFa止推滑動(dòng)軸承由止推滑動(dòng)軸承由軸承座軸承座和和止推軸頸止推軸頸組成。組成?？招氖娇招氖絾苇h(huán)式單環(huán)式多環(huán)式多環(huán)式 3 3 止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承常用的軸頸結(jié)構(gòu)形式有：空心式、單環(huán)式、多環(huán)式常用的軸頸結(jié)構(gòu)形式有：空心式、單環(huán)式、多

8、環(huán)式FaFaFaFa 空心式：軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤(rùn)滑條件較實(shí)心式的改善?？招氖剑狠S頸接觸面上壓力分布較均勻，潤(rùn)滑條件較實(shí)心式的改善。 單環(huán)式：利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑方便，廣泛用單環(huán)式：利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑方便，廣泛用 于低速、輕載的場(chǎng)合。于低速、輕載的場(chǎng)合。 多環(huán)式：不僅能承受較大的軸向載荷，有時(shí)還可承受雙向軸向載荷。多環(huán)式：不僅能承受較大的軸向載荷，有時(shí)還可承受雙向軸向載荷。 由于各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低由于各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低50%。 空心式空心式單環(huán)式單環(huán)式多環(huán)式多環(huán)式12-312-3 滑

9、動(dòng)軸承的失效形式滑動(dòng)軸承的失效形式常常用材料用材料1 1 滑動(dòng)軸承的失效形式滑動(dòng)軸承的失效形式2 2 滑動(dòng)軸承的常用材料滑動(dòng)軸承的常用材料1 滑動(dòng)軸承的失效形式滑動(dòng)軸承的失效形式磨粒磨損磨粒磨損相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)硬顆粒進(jìn)入硬顆粒進(jìn)入磨損磨損幾何形狀及幾何形狀及精度喪失，軸承間隙加大精度喪失，軸承間隙加大預(yù)期壽命前軸承性預(yù)期壽命前軸承性能喪失能喪失刮傷刮傷硬顆粒或軸頸表面的凸峰在軸承表面劃出線狀傷痕硬顆?；蜉S頸表面的凸峰在軸承表面劃出線狀傷痕咬粘（膠合）咬粘（膠合）滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致溫度升高，潤(rùn)滑油粘滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致溫度升高，潤(rùn)滑油粘度下降，又受到較大載荷的作用，導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜度下

10、降，又受到較大載荷的作用，導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜被破壞，或因供油不足潤(rùn)滑油膜不易形成，使軸被破壞，或因供油不足潤(rùn)滑油膜不易形成，使軸瓦和軸頸材料發(fā)生粘附或遷移，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致瓦和軸頸材料發(fā)生粘附或遷移，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致抱死，相對(duì)運(yùn)動(dòng)中止。抱死，相對(duì)運(yùn)動(dòng)中止。疲勞剝落疲勞剝落交變載荷的反復(fù)作用下，軸承襯材料發(fā)生剝落交變載荷的反復(fù)作用下，軸承襯材料發(fā)生剝落腐蝕腐蝕因潤(rùn)滑劑長(zhǎng)期使用而氧化，產(chǎn)生酸性物質(zhì)腐蝕軸承材因潤(rùn)滑劑長(zhǎng)期使用而氧化，產(chǎn)生酸性物質(zhì)腐蝕軸承材料，同時(shí)氧、硫、水分等也會(huì)對(duì)軸承襯產(chǎn)生腐蝕。料，同時(shí)氧、硫、水分等也會(huì)對(duì)軸承襯產(chǎn)生腐蝕。（因工作條件不同還有其他的失效形式，如：氣蝕、（因工作條件不同還有其他

11、的失效形式，如：氣蝕、流體侵蝕、電侵蝕、微動(dòng)磨損等。）流體侵蝕、電侵蝕、微動(dòng)磨損等。）失失 效效 形形 式式 圖圖 例例磨損及膠合磨損及膠合點(diǎn)蝕及金屬剝落點(diǎn)蝕及金屬剝落2 2 滑動(dòng)軸承的常用材料滑動(dòng)軸承的常用材料軸承蓋和軸承座軸承蓋和軸承座材料材料軸承材料軸承材料軸承蓋和軸承座軸承蓋和軸承座材料材料鑄鐵、鑄鋼鑄鐵、鑄鋼軸承材料軸承材料整體軸套整體軸套軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料。 軸承材料是指在軸承結(jié)構(gòu)中直接參與摩軸承材料是指在軸承結(jié)構(gòu)中直接參與摩擦部分的材料，如軸瓦和軸承襯的材料擦部分的材料，如軸瓦和軸承襯的材料（襯背）（襯背） 對(duì)軸承材料性能的要求對(duì)軸承

12、材料性能的要求 良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性能良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性能良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性 摩擦順應(yīng)性：材料通過(guò)表層彈塑性變形補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表面初始配合不良的能力。 嵌入性：可容納硬質(zhì)顆粒的性能。 磨合性：軸頸和軸瓦經(jīng)過(guò)短期運(yùn)轉(zhuǎn)后，可得到相適應(yīng)的摩擦表面的表面粗糙度的能力。足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等摩擦系數(shù)小摩擦系數(shù)小磨損率小磨損率小耐熱抗粘附性好耐熱抗粘附性好 常用軸承材料常用軸承材料金屬材料金屬材料a.軸承合金軸承合金（巴氏合金，白合金）（作軸承襯材料作軸承襯材

13、料） 錫基錫基軸承合金軸承合金：ZChSnSb10-6，8-4 鉛基鉛基軸承合金軸承合金：ZChPbSb16-16-2，15-5-3 主要合金元素：錫、鉛、銻、銅等，用錫或鉛作基體，硬質(zhì)的銻 錫或銅 錫晶粒鑲嵌其中，基體軟塑性大，硬顆?？鼓?。 軸承合金的嵌入性、摩擦順應(yīng)性最好，易跑合，不易咬粘，但強(qiáng)度低，通常只用作軸承襯，貼附在青銅、鋼或鑄鐵的軸瓦上，價(jià)格較高。軟基體軟基體硬顆硬顆粒粒用于重載、中高速場(chǎng)合。用于重載、中高速場(chǎng)合。b.銅合金銅合金（作軸承襯材料或單獨(dú)作軸瓦材料）錫青銅錫青銅：減摩、耐磨性好，應(yīng)用廣泛，硬度比軸承合金高， 磨合、嵌入性和抗膠合能力稍差，用于中速、重 載場(chǎng)合。 鉛青銅

14、：抗粘附能力強(qiáng)，承受變載荷和沖擊載荷的能力強(qiáng)， 多用于高速、重載場(chǎng)合。鋁青銅：強(qiáng)度高，抗沖擊能力強(qiáng)，但抗膠合能力差，適用 于潤(rùn)滑充分的低速、重載軸承。 強(qiáng)度高，減摩性、耐磨性好強(qiáng)度高，減摩性、耐磨性好，且青銅比黃銅減摩性好，青銅是最常用的材料。強(qiáng)基體強(qiáng)基體軟相軟相銅合金銅合金青銅青銅黃銅黃銅c.鋁基軸承合金鋁基軸承合金（單獨(dú)制作軸套或軸承襯） 強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性好，耐蝕性，摩擦性能較好，抗強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性好，耐蝕性，摩擦性能較好，抗膠合能力差，耐磨性差，要求軸頸具有較好的表面粗膠合能力差，耐磨性差，要求軸頸具有較好的表面粗糙度。鋁合金可單獨(dú)制作軸套，也可作軸承襯附著于糙度。鋁合金可單獨(dú)制作軸套，也可

15、作軸承襯附著于鋼制襯背上。鋼制襯背上。硬基體硬基體軟質(zhì)軟質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)d.灰鑄鐵、耐磨鑄鐵、球墨鑄鐵灰鑄鐵、耐磨鑄鐵、球墨鑄鐵（作軸瓦） 鑄鐵中的石墨團(tuán)、片、球都是很好的潤(rùn)滑劑，可起到減摩、耐磨作用。一般用做軸承材料時(shí)，應(yīng)加潤(rùn)滑油。但其脆性大，磨合性差，用于輕載、低速和不受沖擊的場(chǎng)合。一般單獨(dú)作軸瓦。多孔質(zhì)金屬材料多孔質(zhì)金屬材料 又稱做粉末冶金材料，是由多種不同金屬粉末壓制燒結(jié)而成的多孔結(jié)構(gòu)的材料。 使用前通常在油中浸泡，使用時(shí)，由于軸旋轉(zhuǎn)的抽吸作用和軸承發(fā)熱的膨脹作用，空隙中的潤(rùn)滑油進(jìn)入摩擦表面間，起到潤(rùn)滑作用。又稱作含油軸承含油軸承。若能定期加入潤(rùn)滑油效果更好。非金屬材料非金屬材料 最多用的是：塑料（聚合物材料）、