機(jī)械設(shè)計(jì)第十二章

1、2022-2-71第十二章第十二章 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承 Journal Bearings電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 凌丹凌丹機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院概述概述滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑4123滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5主要內(nèi)容主要內(nèi)容機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)滑動(dòng)軸承的應(yīng)用滑動(dòng)軸承的應(yīng)用滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容12-1 概述概述機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院 滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)面接觸，工作平穩(wěn)、可面

2、接觸，工作平穩(wěn)、可靠，承載能力高；靠，承載能力高；零件數(shù)目少，易于達(dá)到零件數(shù)目少，易于達(dá)到很高的精度；很高的精度；噪聲比滾動(dòng)軸承低。噪聲比滾動(dòng)軸承低。軸軸頸頸軸軸瓦瓦12-1 概述概述機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院滑動(dòng)軸承的特殊應(yīng)用滑動(dòng)軸承的特殊應(yīng)用工作轉(zhuǎn)速特高時(shí)使用工作轉(zhuǎn)速特高時(shí)使用在這種轉(zhuǎn)速下，滾動(dòng)軸承的壽命將大為降低。在這種轉(zhuǎn)速下，滾動(dòng)軸承的壽命將大為降低。對軸的支承位置要求特別精確時(shí)使用對軸的支承位置要求特別精確時(shí)使用滑動(dòng)軸承比滾動(dòng)軸承中影響精度的零件數(shù)少，故可制造得滑動(dòng)軸承比滾動(dòng)軸承中影響精度的零件數(shù)少，故可制造得更為精確更為精確。特重型的軸承特重型的軸承若采用滾動(dòng)軸承，由于必須單

3、件生產(chǎn)，因而造價(jià)很高。若采用滾動(dòng)軸承，由于必須單件生產(chǎn)，因而造價(jià)很高。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?；瑒?dòng)軸承的軸瓦和軸頸間的支承面一般較大，有油層的緩滑動(dòng)軸承的軸瓦和軸頸間的支承面一般較大，有油層的緩沖和阻尼作用，因而具有比滾動(dòng)軸承更優(yōu)越的工作性能。沖和阻尼作用，因而具有比滾動(dòng)軸承更優(yōu)越的工作性能。12-1 概述概述機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的軸承如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的軸承軸承處徑向尺寸受到限制時(shí)，可采用滑動(dòng)軸承軸承處徑向尺寸受到限制時(shí)，可采用滑動(dòng)軸承 如多輥軋鋼機(jī)如多輥軋鋼機(jī)在特殊條件

4、下（如水中、或腐蝕介質(zhì)）工作的軸承在特殊條件下（如水中、或腐蝕介質(zhì)）工作的軸承如艦艇螺旋槳推進(jìn)器的軸承如艦艇螺旋槳推進(jìn)器的軸承12-1 概述概述機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容 軸承的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸承的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料選擇；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料選擇；軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)潤滑劑及其供應(yīng)量的確定；軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)潤滑劑及其供應(yīng)量的確定；軸承工作能力及熱平衡計(jì)算。軸承工作能力及熱平衡計(jì)算。12-1 概述概述機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院概述概述滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料軸瓦結(jié)構(gòu)及

5、潤滑軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑4123滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5主要內(nèi)容主要內(nèi)容機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院一、徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)一、徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)整體式徑向滑動(dòng)軸承整體式徑向滑動(dòng)軸承特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。軸承座整體軸套螺紋孔油杯孔磨損后軸頸與軸承孔之間的間隙無法調(diào)整；磨損后軸頸與軸承孔之間的間隙無法調(diào)整；只能沿軸向裝拆只能沿軸向裝拆。常用的滑動(dòng)軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)使用要求從有關(guān)手冊中合理選用。常用的滑動(dòng)軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)使用要求從有關(guān)手冊中合理選用。12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)

6、形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院整體式徑向滑動(dòng)軸承整體式徑向滑動(dòng)軸承 ( (Bushing) )機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院剖分式（對開式）徑向滑動(dòng)軸承剖分式（對開式）徑向滑動(dòng)軸承特點(diǎn)：便于軸的安裝，間隙可調(diào)整，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。特點(diǎn)：便于軸的安裝，間隙可調(diào)整，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對開式軸承(整體軸套)螺栓軸承蓋軸承座油杯座孔螺母套管上軸瓦下軸瓦對開式軸承(剖分軸套)注：剖分面的垂線與徑向力的夾角不大于注：剖分面的垂線與徑向力的夾角不大于3535，否則，采用，否則，采用4545傾斜剖分式傾斜剖分式應(yīng)用比較廣泛應(yīng)用比較廣泛。12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式機(jī)械電子工程學(xué)

7、院機(jī)械電子工程學(xué)院45 軸承中分面常布置成與載荷垂直或接近垂直。軸承中分面常布置成與載荷垂直或接近垂直。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院3 3調(diào)心式徑向滑動(dòng)軸承（調(diào)心式徑向滑動(dòng)軸承（自位軸承自位軸承）特點(diǎn)：軸瓦能自動(dòng)調(diào)整位置，以適應(yīng)軸的偏斜。特點(diǎn)：軸瓦能自動(dòng)調(diào)整位置，以適應(yīng)軸的偏斜。注：注：調(diào)心式軸承必須成對使用調(diào)心式軸承必須成對使用。球面配合 當(dāng)軸傾斜時(shí)，可保證軸頸與軸承配當(dāng)軸傾斜時(shí)，可保證軸頸與軸承配合表面接觸良好，從而避免產(chǎn)生偏載。合表面接觸良好，從而避免產(chǎn)生偏載。主要用于軸的剛度較小，軸承寬度較大的場合。主要用于軸的剛度較小，軸承寬度較大的場合。12-2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)

8、構(gòu)形式機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院對開式徑向滑動(dòng)軸承的裝配圖對開式徑向滑動(dòng)軸承的裝配圖機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承 Thrust bearing 作用：用來承受軸向載荷作用：用來承受軸向載荷 結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式：空心式空心式-軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件比實(shí)心式要好。軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件比實(shí)心式要好。單環(huán)式單環(huán)式-利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑便，廣泛用于低速、利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑便，廣泛用于低速、輕載的場合。輕載的場合。多環(huán)式多環(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。不僅能承受較大的軸向載荷，

9、有時(shí)還可承受雙向軸向載荷。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%50%。 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在止推環(huán)形面上，分在軸的端面、軸肩或安裝圓盤做成止推面。在止推環(huán)形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其數(shù)量一般為布有若干有楔角的扇形快。其數(shù)量一般為612。-傾角固定，頂部預(yù)留平臺，傾角固定，頂部預(yù)留平臺， 類型類型固定式固定式可傾式可傾式用來承受停車用來承受停車后的載荷。后的載荷。-傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行傾角隨載荷、轉(zhuǎn)速自行 調(diào)整，性能好。調(diào)整，性能好。 FF巴氏合金

10、巴氏合金繞此邊線自繞此邊線自行傾斜行傾斜F止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承 多油楔軸承多油楔軸承 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院Thrust bearing 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院概述概述滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑4123滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5主要內(nèi)容主要內(nèi)容機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院磨粒磨損磨粒磨損-進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒有的隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對軸承表面起研磨作用。軸承表面起研磨作用。刮傷刮傷-進(jìn)入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微觀輪廓進(jìn)

11、入軸承間隙的硬顆?；蜉S徑表面粗糙的微觀輪廓尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。尖峰，在軸承表面劃出線狀傷痕。膠合膠合-當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂時(shí)或供油不當(dāng)瞬時(shí)溫升過高，載荷過大，油膜破裂時(shí)或供油不足時(shí)，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。足時(shí)，軸承表面材料發(fā)生粘附和遷移，造成軸承損傷。疲勞剝落疲勞剝落-在載荷得反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑動(dòng)方在載荷得反復(fù)作用下，軸承表面出現(xiàn)與滑動(dòng)方向垂直的疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。向垂直的疲勞裂紋，擴(kuò)展后造成軸承材料剝落。腐蝕腐蝕-潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)對軸潤滑劑在使用中不斷氧化，所生成的酸性物質(zhì)對軸承材料有腐蝕，材料腐蝕易

12、形成點(diǎn)狀剝落。承材料有腐蝕，材料腐蝕易形成點(diǎn)狀剝落。一、滑動(dòng)軸承的失效形式一、滑動(dòng)軸承的失效形式機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院軸瓦磨損軸瓦磨損 表面劃傷表面劃傷 疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕 軸瓦膠合軸瓦膠合軸瓦嚴(yán)重點(diǎn)蝕軸瓦嚴(yán)重點(diǎn)蝕一、滑動(dòng)軸承的失效形式一、滑動(dòng)軸承的失效形式機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損-發(fā)生在名義上相對靜止，實(shí)際上存在循發(fā)生在名義上相對靜止，實(shí)際上存在循環(huán)的微幅相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)緊密接觸的表面上。環(huán)的微幅相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)緊密接觸的表面上?；瑒?dòng)軸承的其它失效形式滑動(dòng)軸承的其它失效形式: :氣蝕氣蝕-氣流沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；氣流沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損； 流體侵蝕流

13、體侵蝕-流體沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損；流體沖蝕零件表面引起的機(jī)械磨損； 電侵蝕電侵蝕-電化學(xué)或電離作用引起的機(jī)械磨損；電化學(xué)或電離作用引起的機(jī)械磨損； 一、滑動(dòng)軸承的失效形式一、滑動(dòng)軸承的失效形式機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院汽車用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率汽車用滑動(dòng)軸承故障原因的平均比率其它其它氣蝕氣蝕制造精度低制造精度低腐蝕腐蝕故障原因故障原因6.08.115.911.138.3比率比率6.72.85.55.6比率比率超載超載對中不良對中不良安裝誤差安裝誤差潤滑油不足潤滑油不足不干凈不干凈故障原因故障原因機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院n良好的減摩性、耐磨性和咬粘性。n足夠的強(qiáng)度和抗腐

14、蝕的能力。n良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性。n良好的導(dǎo)熱性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等。二、滑動(dòng)軸承的材料二、滑動(dòng)軸承的材料1 1、 對材料性能要求對材料性能要求 工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組合在一工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組合在一起，性能上取長補(bǔ)短。起，性能上取長補(bǔ)短。 還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱性、工藝性和還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1) 1) 減摩性減摩性-材料副具有較低的摩擦系數(shù)。材料副具有較低的摩擦系數(shù)。2) 2) 耐磨性耐磨性-材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。材料的抗磨性

15、能，通常以磨損率表示。3) 3) 抗膠合抗膠合-材料的耐熱性與抗粘附性。材料的耐熱性與抗粘附性。4) 4) 摩擦順應(yīng)性摩擦順應(yīng)性-材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表 面初始配合不良的能力。面初始配合不良的能力。5) 5) 嵌入性嵌入性-材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表 面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。6) 6) 磨合性磨合性-軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互 吻合的表面形狀和粗糙度的能力。吻合的表面形狀和粗糙度的能力。二、滑動(dòng)軸承的材

16、料二、滑動(dòng)軸承的材料材料性能定義材料性能定義機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院常用軸承材料常用軸承材料滑滑動(dòng)動(dòng)軸軸承承材材料料 金屬材料金屬材料 非金屬材料非金屬材料 軸承合金軸承合金銅合金銅合金鋁基軸承合金鋁基軸承合金鑄鐵鑄鐵多孔質(zhì)金屬材料多孔質(zhì)金屬材料 工程塑料工程塑料碳碳石墨石墨橡膠橡膠木材木材軸承襯軸承襯二、滑動(dòng)軸承的材料二、滑動(dòng)軸承的材料機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1、軸承合金（巴氏合金、白合金）、軸承合金（巴氏合金、白合金）錫錫(Sn)、鉛、鉛(Pb)、銻、銻(Ti)、銅、銅(Cu)等金屬的合金，等金屬的合金， 錫或鉛為基體。錫或鉛為基體。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 硬晶粒耐磨；軟基體增加塑性

17、。嵌入性和摩擦順應(yīng)性好。硬晶粒耐磨；軟基體增加塑性。嵌入性和摩擦順應(yīng)性好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；價(jià)格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差；只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。由于巴式合金熔點(diǎn)低由于巴式合金熔點(diǎn)低, ,工作溫度：工作溫度：t120t120。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院1、軸承合金（巴氏合金、白合金）、軸承合金（巴氏合金、白合金）機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院2、銅合金、銅合金 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性都優(yōu)于軸：青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性都優(yōu)于軸承合金。工作溫度高達(dá)承合金。工作溫度高達(dá)25

18、0 。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：可塑性差、不易跑合、與之相配的軸徑必須淬硬?？伤苄圆?、不易跑合、與之相配的軸徑必須淬硬。 青銅可以單獨(dú)制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或青銅可以單獨(dú)制成軸瓦，也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵軸瓦上。鑄鐵軸瓦上。鋁青銅鋁青銅鉛青銅鉛青銅錫青銅錫青銅 中速重載中速重載中速中載中速中載低速重載低速重載機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院將不同的金屬粉末經(jīng)壓制燒結(jié)而成的將不同的金屬粉末經(jīng)壓制燒結(jié)而成的多孔結(jié)構(gòu)材料多孔結(jié)構(gòu)材料，稱為粉，稱為粉末冶金材料，其孔隙約占體積的末冶金材料，其孔隙約占體積的1035%，可貯存潤滑油，可貯存潤滑油，故又稱為故又稱為含油軸承含油軸承。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦溫度升高

19、，因油的膨脹系數(shù)比金屬大，從運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦溫度升高，因油的膨脹系數(shù)比金屬大，從而自動(dòng)進(jìn)入摩擦表面潤滑軸承。而自動(dòng)進(jìn)入摩擦表面潤滑軸承。停車時(shí)，因毛細(xì)管作用潤滑油又被吸回孔隙中。含油軸停車時(shí)，因毛細(xì)管作用潤滑油又被吸回孔隙中。含油軸承加一次油便可工作較長時(shí)間，若能定期加油，則效果承加一次油便可工作較長時(shí)間，若能定期加油，則效果更好。更好。用于載荷平穩(wěn)、低速和加油不方便的場合。用于載荷平穩(wěn)、低速和加油不方便的場合。 3. 多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金材料）多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金材料）機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院4 4、非金屬材料、非金屬材料 塑料塑料 一般用于溫度不高，載荷不大的場合。一般用于溫度

20、不高，載荷不大的場合。尼龍軸承尼龍軸承 適用于速度不高或散熱條件好的地方適用于速度不高或散熱條件好的地方橡膠軸承橡膠軸承 彈性大，能減輕振動(dòng)，使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以用水彈性大，能減輕振動(dòng)，使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以用水潤滑，常用于離心水泵，水輪機(jī)等場合。潤滑，常用于離心水泵，水輪機(jī)等場合。5 5、灰鑄鐵及耐磨鑄鐵、灰鑄鐵及耐磨鑄鐵適用于輕載低速和不受沖擊載荷的場合。適用于輕載低速和不受沖擊載荷的場合。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院表表12-1 常用軸瓦及軸承襯材料的性能常用軸瓦及軸承襯材料的性能機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院續(xù)表續(xù)表12-1 常用軸瓦及軸承襯材料的性能常用軸瓦及軸承襯材料的性能機(jī)械電子工程

21、學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院概述概述滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑4123滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5主要內(nèi)容主要內(nèi)容機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院軸瓦和軸承襯軸瓦和軸承襯對軸瓦的要求：對軸瓦的要求： 具有一定的強(qiáng)度和剛度；具有一定的強(qiáng)度和剛度； 在軸承中定位可靠；在軸承中定位可靠； 容易裝拆，調(diào)整方便。容易裝拆，調(diào)整方便。軸承襯：軸承襯： 澆鑄或軋制在軸瓦內(nèi)表面上的薄層軸承合金。澆鑄或軋制在軸瓦內(nèi)表面上的薄層軸承合金。 改善軸承的耐磨性、減磨性等性能。改善軸承的耐磨性、減磨性等性能。機(jī)械電子工程學(xué)院

22、機(jī)械電子工程學(xué)院一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類整體式整體式對開式對開式按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類需從軸端安裝和拆卸，需從軸端安裝和拆卸，可修復(fù)性差?？尚迯?fù)性差。 可以直接從軸的中部安可以直接從軸的中部安裝和拆卸，可修復(fù)。裝和拆卸，可修復(fù)。 軸軸瓦瓦的的類類型型整體軸套整體軸套對開式軸瓦對開式軸瓦 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型厚壁厚壁 薄壁薄壁 薄壁軸瓦薄壁軸瓦厚壁軸瓦厚壁軸瓦整體式整體式對開式對開式節(jié)省材料，但剛度不足，節(jié)省材

23、料，但剛度不足，故對軸承座孔的加工精故對軸承座孔的加工精度要求高度要求高 。 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，可降低對軸承座孔的加工可降低對軸承座孔的加工精度要求。精度要求。 一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型單材料單材料多材料多材料單一材料單一材料 兩種材料兩種材料 強(qiáng)度足夠的材料可以直強(qiáng)度足夠的材料可以直接作成軸瓦，如黃銅，接作成軸瓦，如黃銅，灰鑄鐵。灰鑄鐵。軸瓦襯強(qiáng)度不足，故軸瓦襯強(qiáng)度不足，故采用多材料制作軸瓦。采用多材料制作軸瓦。厚壁厚

24、壁 薄壁薄壁 整體式整體式對開式對開式一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院按構(gòu)造按構(gòu)造分類分類按加工按加工分類分類按尺寸按尺寸分類分類按材料按材料分類分類軸軸瓦瓦的的類類型型鑄造軸瓦鑄造軸瓦 卷制軸套卷制軸套 鑄造鑄造 軋制軋制 鑄造工藝性好，單件、鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)均可，適用于大批生產(chǎn)均可，適用于厚壁軸瓦。厚壁軸瓦。只適用于薄壁軸瓦，只適用于薄壁軸瓦，具有很高的生產(chǎn)率。具有很高的生產(chǎn)率。單材料單材料多材料多材料厚壁厚壁 薄壁薄壁 整體式整體式對開式對開式一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)一、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu) 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院-將軸瓦一端或兩端

25、做凸緣。將軸瓦一端或兩端做凸緣。凸緣定位凸緣定位 二、軸瓦的定位方法二、軸瓦的定位方法 軸向軸向定位定位凸耳凸耳( (定位唇定位唇) )定位定位 凸耳凸耳凸緣凸緣目的：防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相目的：防止軸瓦與軸承座之間產(chǎn)生軸向和周向的相 對移動(dòng)。對移動(dòng)。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院緊定螺釘緊定螺釘 周向定位周向定位銷釘銷釘 二、軸瓦的定位方法二、軸瓦的定位方法 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院三、軸瓦的油孔和油槽三、軸瓦的油孔和油槽 作用：把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面。作用：把潤滑油導(dǎo)入軸頸和軸承所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副表面。進(jìn)油孔進(jìn)油孔油槽油槽F油槽油槽油孔盡量開在油孔盡

26、量開在非承載區(qū)，不非承載區(qū)，不要降低或少降要降低或少降低承載區(qū)油膜低承載區(qū)油膜的承載能力。的承載能力。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院軸向油槽軸向油槽單軸向油槽單軸向油槽 軸頸單向旋轉(zhuǎn)軸頸單向旋轉(zhuǎn)雙軸向油槽雙軸向油槽 軸頸雙向旋轉(zhuǎn)軸頸雙向旋轉(zhuǎn)F單軸向油槽在最單軸向油槽在最大油膜厚度處大油膜厚度處a雙軸向油槽開在雙軸向油槽開在軸承剖分面上軸承剖分面上保證潤滑油從壓力最小保證潤滑油從壓力最小的地方進(jìn)入軸承。的地方進(jìn)入軸承。軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠头饷?。留有適當(dāng)?shù)挠头饷?。三、軸瓦的油孔和油槽三、軸瓦的油孔和油槽 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院周向油槽

27、對軸承承載能力的影響周向油槽對軸承承載能力的影響有油槽有油槽無油槽無油槽油槽油槽周向油槽周向油槽 適用于載荷變動(dòng)范圍超過適用于載荷變動(dòng)范圍超過180 時(shí)，開設(shè)在軸承寬度時(shí)，開設(shè)在軸承寬度中部。中部。三、軸瓦的油孔和油槽三、軸瓦的油孔和油槽 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院不完全液體潤滑徑向軸承油槽的形狀：不完全液體潤滑徑向軸承油槽的形狀：三、軸瓦的油孔和油槽三、軸瓦的油孔和油槽 油槽可以由非承載區(qū)延伸到承載區(qū)。油槽可以由非承載區(qū)延伸到承載區(qū)。機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院寬徑比寬徑比B/d-軸瓦寬度與軸徑直徑之比。軸瓦寬度與軸徑直徑之比。液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承: B/d

28、=0.51非液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承非液體潤滑摩擦的滑動(dòng)軸承: B/d=0.81.5 大型液體滑動(dòng)軸承常設(shè)計(jì)成兩邊供油的形式，既有利大型液體滑動(dòng)軸承常設(shè)計(jì)成兩邊供油的形式，既有利于形成動(dòng)壓油膜，又起冷卻作用。于形成動(dòng)壓油膜，又起冷卻作用。Bd三、軸瓦的油孔和油槽三、軸瓦的油孔和油槽 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院潤滑方式：潤滑方式：油潤滑油潤滑脂潤滑脂潤滑固體潤滑劑潤滑固體潤滑劑潤滑四、潤滑方式四、潤滑方式機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院Grease Gun旋蓋式油脂杯旋蓋式油脂杯機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院動(dòng)壓潤滑動(dòng)壓潤滑靜靜壓壓潤潤滑滑機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院概述概述滑動(dòng)軸承的

29、結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑軸瓦結(jié)構(gòu)及潤滑4123滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5主要內(nèi)容主要內(nèi)容機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 工作狀態(tài)：工作狀態(tài)：因采用潤滑脂、油繩或滴油潤滑，由于軸承的不到因采用潤滑脂、油繩或滴油潤滑，由于軸承的不到足夠的潤滑劑，故無法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界足夠的潤滑劑，故無法形成完全的承載油膜，工作狀態(tài)為邊界潤滑或混合摩擦潤滑。潤滑或混合摩擦潤滑。失效形式：失效形式：邊界油膜破裂。邊界油膜破裂。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證邊界膜不破裂。保證邊界

30、膜不破裂。校核內(nèi)容：校核內(nèi)容：驗(yàn)算摩擦發(fā)熱驗(yàn)算摩擦發(fā)熱pvpv，限制軸承的溫升；，限制軸承的溫升；驗(yàn)算滑動(dòng)速度驗(yàn)算滑動(dòng)速度vv，防止由于速度過高加速磨損。，防止由于速度過高加速磨損。1. 驗(yàn)算平均壓力驗(yàn)算平均壓力 p p，以保證強(qiáng)度要求；，以保證強(qiáng)度要求；機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院二、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算二、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件：外加徑向載荷已知條件：外加徑向載荷F (N)、軸頸轉(zhuǎn)速、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm)及及 軸頸直徑軸頸直徑d (mm) . .驗(yàn)算軸承的平均壓力驗(yàn)算軸承的平均壓力p p Fdn pBdFpB-軸瓦寬度，軸瓦寬度， p-許用壓力。許用壓力。機(jī)械電子工程學(xué)院

31、機(jī)械電子工程學(xué)院. 驗(yàn)算驗(yàn)算pv值，限制摩擦熱值，限制摩擦熱v軸頸圓周速度，軸頸圓周速度，m/s； pv軸承材料的軸承材料的pv許用值。許用值。n軸速度，軸速度，m/s；100060pvdnBdFpv3. 滑動(dòng)速度過高時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算滑動(dòng)速度過高時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算vvv 二、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算二、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院三、止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算三、止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算 已知條件：外加軸向載荷已知條件：外加軸向載荷Fa (N)、軸頸轉(zhuǎn)速、軸頸轉(zhuǎn)速n(r/mm) 1. 驗(yàn)算平均壓力驗(yàn)算平均壓力)(42122pzddFpaFad1d2Fad1d2z-軸環(huán)數(shù)軸環(huán)數(shù)機(jī)械電子工程學(xué)院

32、機(jī)械電子工程學(xué)院考慮承載的不均勻性，對于多環(huán)止推軸承，考慮承載的不均勻性，對于多環(huán)止推軸承， p、pv應(yīng)降低應(yīng)降低50%。 3)驗(yàn)算驗(yàn)算pv值值 2100060)(21ddnv)(3000012pvddznFpvav- 軸承環(huán)形支承面平均直徑處的圓周速度軸承環(huán)形支承面平均直徑處的圓周速度v(m/s)Fd1d2Fd1d2機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院形成動(dòng)壓油膜的必要條件：形成動(dòng)壓油膜的必要條件：1.1.兩運(yùn)動(dòng)表面之間必須有楔形間隙；兩運(yùn)動(dòng)表面之間必須有楔形間隙；2.2.兩兩運(yùn)動(dòng)表面運(yùn)動(dòng)表面之間必須連續(xù)充滿潤滑油或其它液體；之間必須連續(xù)充滿潤滑油或其它液體；3.3.兩兩運(yùn)動(dòng)表面運(yùn)動(dòng)表面必須有相

33、對滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必須必須有相對滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必須保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來。保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面出來。流體動(dòng)壓潤滑形成的條件流體動(dòng)壓潤滑形成的條件機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院靜止?fàn)顟B(tài)靜止?fàn)顟B(tài) h=0啟動(dòng)狀態(tài)啟動(dòng)狀態(tài) h0形成油膜形成油膜動(dòng)壓潤滑的形成過程動(dòng)壓潤滑的形成過程機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院三、徑向動(dòng)壓潤滑軸承的幾何關(guān)系三、徑向動(dòng)壓潤滑軸承的幾何關(guān)系設(shè)軸孔和軸的設(shè)軸孔和軸的 半徑為：半徑為：R, r 直徑為：直徑為： D， d ，偏心偏心距距: e 偏位角：偏位角：aaF直徑間隙：直徑間隙： D d 半徑間隙：半徑間隙： R r / 2 相對間隙：相對間隙： / r / d 最小油膜厚度：最小油膜厚度： hmin= e r(1-) 定義定義: e / 為偏心率為偏心率 機(jī)械電