第12章滑動(dòng)軸承

第12章滑動(dòng)軸承1、了解摩擦和磨損的機(jī)理、物理特征及影響因素；2、了解滑動(dòng)軸承的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場合；3、掌握整體式和剖分式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解自動(dòng)調(diào)心軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；4、了解滑動(dòng)軸承對軸瓦材料的基本要求；5、掌握不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算；6、掌握液體動(dòng)力潤滑軸承的基本概念及其基本方程，和油楔承載機(jī)理；7、掌握液體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。一.教學(xué)目標(biāo)二.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：1、掌握整體式和剖分式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2、掌握非流體潤滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算；3、掌握流體動(dòng)力潤滑軸承的基本方程式及徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：流體動(dòng)力潤滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。一、摩擦2、滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)第一節(jié)摩擦、磨損和潤滑基礎(chǔ)知識兩個(gè)物體表面在外力作用下發(fā)生相互接觸,并作相對運(yùn)動(dòng)(或運(yùn)動(dòng)趨勢)時(shí)，在接觸面之間產(chǎn)生的切向運(yùn)動(dòng)阻力（摩擦力），這種現(xiàn)象就是摩擦。1、定義干摩擦：兩摩擦表面之間即無潤滑劑又無濕氣或保護(hù)膜的純金屬接觸摩擦。邊界摩擦（即邊界潤滑）：以具有邊界膜（吸附膜或反應(yīng)膜）隔開相對運(yùn)動(dòng)表面時(shí)的摩擦。流體摩擦（即流體潤滑）：以流體層隔開相對運(yùn)動(dòng)表面時(shí)的摩擦，即由流體內(nèi)部分子間的粘性阻力引起的摩擦?；旌夏Σ粒椿旌蠞櫥喊敫赡Σ梁桶肓黧w摩擦的統(tǒng)稱。半干摩擦：邊界摩擦和干摩擦同時(shí)發(fā)生的摩擦。半流體摩擦：流體摩擦和邊界摩擦或流體摩擦和干摩擦同時(shí)發(fā)生的摩擦。3、影響摩擦的因素1）材料性質(zhì)2）表面性質(zhì)金屬摩擦副的摩擦因數(shù)隨配對材料的性質(zhì)不同而異。一般說來，相同金屬或互溶性較大的金屬摩擦副，容易發(fā)生粘著，其摩擦因數(shù)較大；反之，摩擦因數(shù)較小。由于污染、化學(xué)熱處理、電鍍和潤滑劑的作用等，在金屬表面形成一層極薄的表面膜（如氧化膜、硫化膜、磷化膜、氯化膜、錮膜、鎘膜、鋁膜等），使表層具有與基體不同的性質(zhì)。3）溫度溫度變化會(huì)引起表層材料性質(zhì)發(fā)生變化試驗(yàn)表明，許多金屬（如鉬、鎢、欽等）及其化合物的摩擦因數(shù)，在周圍介質(zhì)溫度為700～800℃時(shí)出現(xiàn)最小值。4）相對速度一般情況下，滑動(dòng)速度會(huì)引起表層發(fā)熱和溫升，從而改變表層的性質(zhì)，因此摩擦因數(shù)必將隨之變化。

一般情況下，金屬摩擦副的摩擦因數(shù)隨載荷增大而降低，然后趨于穩(wěn)定。5）載荷6）表面粗糙度在塑性接觸情況下，摩擦因數(shù)幾乎不受表面粗糙度的影響。對于彈性或彈塑性接觸的干摩擦副，當(dāng)表面粗糙度值很小時(shí)，機(jī)械作用也就較小，而分子力作用較大；反之亦然?？梢姡Σ烈驍?shù)隨表面粗糙度的變化會(huì)有一個(gè)極小值。以上各種因素對摩擦因數(shù)的影響都不是孤立的，而是相互聯(lián)系相互影響的。二、磨損1、磨損的定義由于表面的相對運(yùn)動(dòng)而使物體工作表面的物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象。2、磨損的分類粘著磨損：摩擦表面的微凸體在相互作用的各點(diǎn)發(fā)生粘著作用，使材料由一表面轉(zhuǎn)移到另一表面的磨損。磨粒磨損：摩擦表面間的游離硬顆?；蛴驳奈⑼贵w峰尖在較軟的材料表面上犁刨出很多溝紋的微切削過程。疲勞磨損：也稱為疲勞點(diǎn)蝕。腐蝕磨損：在摩擦過程中金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的磨損。流體磨粒磨損：由流動(dòng)的液體或氣體中所夾帶的硬質(zhì)顆粒作用引起的磨損。流體侵蝕磨損：由液流或氣流的沖蝕作用引起的磨損。3、磨損過程一個(gè)零件的磨損過程大體可分為三個(gè)階段：磨合磨損階段、穩(wěn)定磨損階段及劇烈磨損階段。（1）跑合磨損階段。在磨損初期，由于新的摩擦副表面較粗糙，真實(shí)接觸面積小，比壓較大，在開始的較短時(shí)間內(nèi)磨損量較大。經(jīng)跑合后，表面凸峰高度降低，接觸面積增大，兩摩擦表面貼合得更好。因而，有利于延長機(jī)器的使用壽命，是一種有益的磨損。（2）穩(wěn)定磨損階段。零件經(jīng)過跑合后磨損速度趨緩，處于穩(wěn)定狀態(tài)，這一階段的時(shí)間即為零件的使用壽命。（3）劇烈磨損階段。當(dāng)磨損達(dá)到一定量時(shí)，進(jìn)入劇烈磨損階段。此時(shí)，摩擦條件將發(fā)生很大的變化，溫度急劇升高，磨損速度大大加快，機(jī)械效率明顯降低，精度喪失，并出現(xiàn)異常的噪聲和振動(dòng)，最后導(dǎo)致完全失效。三、潤滑1.液體潤滑劑（潤滑油）常用的潤滑油有：機(jī)油，如動(dòng)植物油；礦物油，主要是石油產(chǎn)品；化學(xué)合成油。潤滑油的性能指標(biāo)主要有粘度、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)和油性等。最重要的指標(biāo)是粘度。

粘度表示了液體流動(dòng)的內(nèi)摩擦性能，或者說是流體抵抗剪切變形的能力。（1）動(dòng)力粘度ηA、B兩板間充滿了不可壓縮的潤滑油。當(dāng)一塊平板固定，另一塊平板以速度u沿x軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在層流條件下，沿y坐標(biāo)的油層將以不同速度u沿x方向移動(dòng)。u根據(jù)牛頓提出的粘性流體的摩擦定律，即：各油層間的切應(yīng)力與其速度梯度成正比。以公式表示為：τ——流體層單位面積上的剪切阻力，即切應(yīng)力；u——任一流體層上的液體速度；η——比例常數(shù)，即流體的動(dòng)力粘度，單位為N·s/m2或Pa·s(帕·秒)。絕對單位制中，動(dòng)力粘度的單位為或P(泊)或cP（厘泊）

。1Pa?s=1N?s/m2=10P=1000cP流體的動(dòng)力粘度η與同溫度下該液體的密度ρ的比值。運(yùn)動(dòng)粘度的單位為：m2/s，也常用St（斯）或cSt（厘斯）表示，換算關(guān)系為：1m2/s=104St=106cSt。（2）運(yùn)動(dòng)粘度ν

根據(jù)粘度的不同，每種油又分為不同的牌號，油號越大粘度越高。我國工業(yè)用潤滑油的粘度等級是以40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度分級的，參見P53表4-1。（3）潤滑油粘度的影響因素A、溫度液體分子的粘性主要來源于分子間的內(nèi)聚力。溫度升高時(shí)，液體分子間距離增大，內(nèi)聚力隨之下降而使粘度下降。參見P54圖4-7.B、壓力在常壓下，壓強(qiáng)對潤滑油粘度的影響很小，可以忽略不計(jì)。但在高壓強(qiáng)及真空條件下，壓強(qiáng)對潤滑油粘度則有較大影響。一般而言，流體的粘度都隨壓強(qiáng)的增大而增大。由于潤滑油使用部位通常處于大負(fù)荷之下，因此高壓下潤滑油的粘度被認(rèn)為是摩擦的表面失效預(yù)測和摩擦控制的重要參數(shù)。2、潤滑脂

潤滑脂是由潤滑油和各種稠化劑（如鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂）混合稠化而成的。作為基礎(chǔ)油的大多數(shù)是礦物油，也有合成油。1）錐入度：用質(zhì)量為150g的標(biāo)準(zhǔn)圓錐體在250C的恒溫下，由脂表面經(jīng)5秒鐘后沉入脂內(nèi)的深度。是表征潤滑脂稀稠度的指標(biāo)。錐入度越大，流動(dòng)越大。潤滑脂的主要性能有：2）滴點(diǎn)：在規(guī)定的加熱條件下，潤滑脂從標(biāo)準(zhǔn)量杯的孔口滴下第一滴時(shí)的溫度。潤滑脂能工作的溫度應(yīng)低于滴點(diǎn)200C～300C，低于400C～600C更好。第二節(jié)滑動(dòng)軸承概述一、滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)及應(yīng)用滑動(dòng)軸承還具有噪聲低、工作平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、便于安裝等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。(1)工作轉(zhuǎn)速很高，如汽輪發(fā)電機(jī)。

(5)要求對軸的支承位置特別精確，如精密磨床。(3)承受巨大的沖擊與振動(dòng)載荷，如軋鋼機(jī)。(2)特重型的載荷，如水輪發(fā)電機(jī)。(4)徑向尺寸受到限制（如多輥軋鋼機(jī)），或根據(jù)裝配要求必須制成剖分式的軸承，如曲軸軸承。(6)在特殊條件下(水、腐蝕性介質(zhì)）工作的軸承，如軍艦推進(jìn)器的軸承。三、滑動(dòng)軸承的類型按所承受載荷的方向分為徑向軸承(radial/journalbearing)按潤滑分液體潤滑軸承(flowlubricationbearing)液體動(dòng)壓潤滑軸承不完全液體潤滑軸承(non-flowlubricationbearing)液體靜壓潤滑軸承推力軸承(axial/thrustbearing)按結(jié)構(gòu)分整體式（solid）剖分式（split）自動(dòng)調(diào)心式第三節(jié)徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)一、整體式徑向滑動(dòng)軸承(solidradialslidingbearing)軸承座螺紋孔軸套特點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡單、成本低(simpleconstructionandlowcost)；2）軸套(sleeve)磨損后，間隙無法調(diào)整；3）裝拆不便（只能從軸端裝拆）；4）適于低速、輕載或間隙工作的機(jī)器。1、潤滑油應(yīng)從油膜壓力最小處輸入軸承。2、油槽（溝）開在非承載區(qū)。3、油槽軸向不能開通，以免油從油槽端部大量流失

油孔、油溝開設(shè)原則：單軸向油槽開在最大油膜厚度處雙軸向油槽開在非承載區(qū)（在軸承剖分面上）二、剖分式徑向滑動(dòng)軸承(splitbearing)1、軸承座(house)5、油孔(oilhole)2、軸承蓋(cover)3、雙頭螺柱(double-headbolt)4、剖分軸瓦(splitbushing)軸承剖分面常為階梯形，以便定位與防止錯(cuò)動(dòng)。載荷最好與剖分面垂直，一般不超過剖分面垂線左右35o的范圍，否則應(yīng)該使用斜剖分面軸承。軸瓦的形式與結(jié)構(gòu)整體式軸瓦剖分式軸瓦為使軸瓦既有一定的強(qiáng)度，又有良好的減磨性，常在軸瓦內(nèi)表面澆鑄一層減磨性好的材料（如軸承合金），稱為軸承襯（bearingliner）。軸承襯應(yīng)可靠的貼合在軸瓦表面上。三、自動(dòng)調(diào)心式軸承(automaticcenterregulatingbearing)

當(dāng)軸頸較長（寬徑比B/d大于1.5～1.75），軸的剛度較小，或由于兩軸承不是安裝在同一剛性機(jī)架上，同心度較難保證時(shí)，都會(huì)造成軸瓦端部的局部接觸，使軸瓦局部嚴(yán)重磨損。為此可采用能相對軸承自行調(diào)節(jié)軸線位置的滑動(dòng)軸承，稱為自動(dòng)調(diào)心式滑動(dòng)軸承。B第四節(jié)滑動(dòng)軸承的材料一、滑動(dòng)軸承的材料主要失效形式：磨料磨損、刮傷、膠合（燒瓦）疲勞剝落和腐蝕1、對軸承材料的要求軸瓦(bushing)和軸承襯(liner)的材料統(tǒng)稱為軸承材料。針對以上所述的失效形式，軸承材料性能應(yīng)著重滿足以下主要要求：1）良好的減摩性、耐磨性(resistancetowear)和抗膠合性2）良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性(embeddability)和磨合性3）足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力(anti-corrosion)

4）良好的導(dǎo)熱性(thermalconductivity)、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等

減摩性是指材料副具有低的摩擦系數(shù)。耐磨性是指材料的抗磨性能（通常以磨損率表示）。抗膠合性是指材料的耐熱性和抗粘附性。摩擦順應(yīng)性是指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。嵌入性是指材料容納硬質(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。磨合性是指軸瓦與軸頸表面經(jīng)過短期輕載運(yùn)轉(zhuǎn)后，易于形成相互吻合的表面粗糙度。

2、常用材料常用的材料可以分為三大類：1）金屬材料，如軸承合金、銅合金、鋁基合金和鑄鐵等；2）多孔質(zhì)金屬材料(粉末冶金材料)；3）非金屬材料，如工程塑料、橡膠、石墨等。（參見P280表12-2）（1）軸承合金(巴氏合金、白合金)：它是錫、鉛、銻、銅的合金，又分為錫銻軸承合金和鉛銻軸承合金兩類。它們各以較軟的錫或鉛作基體，懸浮以銻錫和銅錫的硬晶粒，常用作軸承襯。(2)銅合金：銅合金是傳統(tǒng)的軸瓦材料，品種很多，可分為青銅和黃銅兩類。青銅的性能僅次于軸承合金的軸瓦材料，應(yīng)用較多。黃銅為銅鋅合金，減摩性不及青銅，但易于鑄造及機(jī)加工?？勺鳛榈退?、中載下青銅的代用品。（3)鑄鐵：有普通灰鑄鐵、耐磨鑄鐵或球墨鑄鐵，所含石墨具有潤滑作用。耐磨鑄鐵表面經(jīng)磷化處理可形成一多孔性薄層，有利于提高耐磨性。（4)粉末冶金：粉末冶金材料是由銅、鐵、石墨等粉末經(jīng)壓制，燒結(jié)而成的多孔隙(約占總體積的10％～35％)軸瓦材料。常用的粉末冶金材料有多孔鐵、多孔青銅、多孔鋁等。第五節(jié)滑動(dòng)軸承的潤滑一、潤滑劑的選擇與工作載荷、相對滑動(dòng)速度、工作溫度和特殊工作環(huán)境相關(guān)。1、潤滑油

（1）壓力大、溫度高、載荷沖擊變動(dòng)大——粘度較高的潤滑油（2）滑動(dòng)速度大——粘度較低的潤滑油（3）粗糙或未經(jīng)跑合的表面——粘度較高的潤滑油選擇軸承潤滑油的粘度時(shí)，應(yīng)考慮軸承的壓力、滑動(dòng)速度、摩擦表面的狀況、潤滑方式等。（參見P285表12-4）（4）滴油潤滑、繩芯潤滑和循環(huán)潤滑——粘度較低的潤滑油(1)鈣基潤滑脂:有較好的耐水性,但不耐熱(使用溫度不超過60℃)；2)鈉基潤滑脂:耐熱性較好(使用溫度可達(dá)115~145℃),但抗水性差；(3)鋁基潤滑脂:具有良好的抗水性；(4)鋰基潤滑脂:性能良好,既耐水又耐熱,在-20~150℃范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。2、潤滑脂（參見P284表12-3）潤滑脂是在潤滑油中添加稠化劑（如鈣、鈉、鋁、鋰等金屬）后形成的膠狀潤滑劑。因?yàn)樗矶却?，不宜流失，所以承載能力較大，但它的物理、化學(xué)性質(zhì)不如潤滑油穩(wěn)定，摩擦功耗也大，故不宜在溫度變化大或高速條件下使用（一般在軸承相對滑動(dòng)速度低于1～2m/s時(shí)或不變注油的場合使用）。二、潤滑方法1、油潤滑

連續(xù)供油:間歇供油：油壺或油槍1)滴油潤滑

2)繩芯潤滑3)油環(huán)潤滑

4)浸油潤滑

5)飛濺潤滑

6)壓力循環(huán)潤滑

2、脂潤滑

旋蓋式油脂杯、黃油槍

第六節(jié)不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承的計(jì)算

一、失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則由于影響不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承承載能力的因素十分復(fù)雜，所以目前仍采用簡化的條件性計(jì)算方法來確定軸承的主要尺寸。且只適于對工作可靠性要求不高的低速、重載或間歇工作的軸承。

不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承，是指處在混合摩擦和邊界摩擦狀態(tài)的軸承。例如速度較低，載荷不大的軸承。其要失效形式為工作表面的磨損和膠合。如果在兩摩擦面間有一層油膜，就可以防止失效。計(jì)算準(zhǔn)則就應(yīng)是保證兩摩擦面間的吸附膜不破壞。設(shè)計(jì)時(shí)，一般已經(jīng)知道軸頸直徑d，轉(zhuǎn)速n，軸承承受的徑向載荷FR，然后按照下述步驟進(jìn)行計(jì)算。1）根據(jù)工作條件和使用要求，確定軸承的結(jié)構(gòu)型式，并選定軸瓦材料。2）確定軸承的寬度B。一般按寬徑比B/d及d來確定B。B/d越大，軸承的承載能力越大，但油不易從兩端流出，散熱性差，油溫升高；B/d越小，則兩段泄漏量大，摩擦功耗小，軸承溫升小，但承載能力小。通常取B/d＝0.5～1.5。若必須要求B/d>1.5～1.75時(shí)，應(yīng)改善潤滑條件，并采用自動(dòng)調(diào)位軸承。1、徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算3）驗(yàn)算軸承的工作壓力（1）校核壓強(qiáng)p

對于低速或間歇工作的軸承，為了防止?jié)櫥蛷墓ぷ鞅砻鏀D出，保證良好的潤滑而不致過渡磨損，壓強(qiáng)p應(yīng)滿足下列條件：式中：FR為軸承軸向載荷，單位N；[p]為許用壓強(qiáng)，單位MPa，可以查P286表12-2得到；d、B

為軸頸的直徑和工作長度，單位mm。（2）防止溫升過高，校核壓強(qiáng)速度值pv

壓強(qiáng)速度pv值間接反應(yīng)軸承的溫升，對于載荷較大和速度較高的軸承，為了保證軸承工作時(shí)不致過渡發(fā)熱產(chǎn)生膠合失效，pv值應(yīng)滿足下列條件：式中：n為軸的轉(zhuǎn)速，單位r/min；[pv]為pv的許用值，也可以查P286表12-2得到。（3）防止偏載時(shí)局部溫升過高，校核速度v

對于壓強(qiáng)p小的軸承，即使p和pv值驗(yàn)算合格，由于滑動(dòng)速度過高，也會(huì)產(chǎn)生加速磨損而使軸承報(bào)廢。因此，還要作速度的驗(yàn)算，其條件式為：（4）選擇軸承配合在不完全液體滑動(dòng)摩擦軸承中，根據(jù)不同的使用要求，為了保證一定的旋轉(zhuǎn)精度，必須合理選擇軸承的配合，以保證一定的間隙，具體的選擇如下表所示。精度等級配合符號使用情況2H7/g6磨床和車床分度頭軸承2H7/f7銑床、鉆床和車床的軸承，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的主軸承及連桿軸承，齒輪減速器及蝸桿減速器軸承2H7/e8汽輪發(fā)電機(jī)軸、內(nèi)燃機(jī)凸輪軸、高速轉(zhuǎn)軸、刀架絲杠、機(jī)車多支點(diǎn)軸承等的軸承4H9/f9電機(jī)、離心泵、風(fēng)扇及惰齒輪軸的軸承，蒸汽機(jī)與內(nèi)燃機(jī)曲軸的主軸承及連桿軸承6H11/d11農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的軸承6H11/b11農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的軸承推力滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)步驟與徑向滑動(dòng)軸承相同。2、推力滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算（1）校核壓強(qiáng)p

式中：F為軸向載荷，單位N；d1、d2為軸環(huán)的內(nèi)外徑，單位mm，一般取d1＝（0.4～0.6）d2；[p]為p的許用值，單位MPa，可查P287表12-5；z為軸環(huán)數(shù)。（2）校核pv值式中：v為推力軸頸平均直徑處的圓周速度，單位為m/s。d為軸環(huán)平均直徑，單位mm；[pv]為許用值，單位MPa*m/s，可查P287表12-5。第六節(jié)液體動(dòng)力潤滑軸承的計(jì)算

液體動(dòng)力潤滑軸承（或液體動(dòng)壓潤滑軸承）的承載能力主要取決于流體膜的厚度。

流體膜厚度與軸承的載荷、軸承的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、滑動(dòng)速度、流體的粘度及密度等有關(guān)。而潤滑劑的粘度又與軸承的溫度和壓力有關(guān)，并且溫度又取決于軸承的發(fā)熱和散熱情況。因此計(jì)算的目的在于使軸承參數(shù)的關(guān)系協(xié)調(diào)，最后確定軸承的主要尺寸、制造精度、軸承材料及潤滑劑的品種和潤滑方法。

流體膜的厚度應(yīng)大于摩擦副表面粗糙度之和，不能有微凸體的相互作用。

因此保證摩擦表面間有足夠的流體膜厚度是液體動(dòng)力潤滑軸承的的計(jì)算準(zhǔn)則。一、液體動(dòng)壓潤滑的形成和原理和條件FFF設(shè)計(jì)：潘存云F兩平形板之間不能形成壓力油膜！

v

vvh1aah2cc動(dòng)壓油膜----因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力油膜。

vFvvh0bb1、相對運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙。2、被油膜分開的兩表面必須有一定的相對滑動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槭褂蛷拇罂诹鬟M(jìn),小口流出。3、潤滑油必須有一定的粘度，供油要連續(xù)、充分。由上可知,形成流體動(dòng)力潤滑(即形成動(dòng)力油膜)的必要條件是：二、液體動(dòng)壓潤滑的基本方程式假設(shè)條件：1.Z向無限長，潤滑油在Z向沒有流動(dòng)；2.壓力p不隨y值的大小而變化；3.潤滑油粘度η不隨壓力而變化；4.潤滑油處于層流狀態(tài)。由圖可見，作用在此微單元體右面和左面的壓力分別為p及,作用在單元體上,下兩面的切應(yīng)力分別為τ及。根據(jù)x方向的平衡條件,得到整理后得到根據(jù)牛頓流體摩擦定律代入上式得該式表明只有時(shí)才能產(chǎn)生流體膜壓力。即：兩板呈收斂的楔形才能產(chǎn)生壓力。得根據(jù)邊界條件決定積分常數(shù)C1及C2:當(dāng)y=0時(shí),u=

v;y=h(h為相應(yīng)于所取單元體處的油膜厚度)時(shí),u=0,則得將上式改寫成對y積分后得代入上式后,即得

由上可見,u由兩部分組成：式中前一項(xiàng)表示速度呈線性分布，這是直接由剪切流引起的；后一項(xiàng)表示速度呈拋物線分布，這是由油流沿x方向的變化所產(chǎn)生的壓力流所引起的。當(dāng)潤滑油連續(xù)流動(dòng)時(shí),各截面的流量相等,由此得：假設(shè)流體是不可壓縮的，即當(dāng)無側(cè)漏時(shí),可得到潤滑油沿x方向任意截面在單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)單位寬度面積的流量為：vvFaaccxzyh0bbb-b截面內(nèi)的流量：整理后得：

可以看出,油膜壓力的變化與潤滑油的粘度、表面滑動(dòng)速度和油膜厚度及其變化有關(guān)。一維雷諾方程式，是計(jì)算液體動(dòng)壓軸承的基本方程。

由一維雷諾方程可畫出動(dòng)壓流體膜中各點(diǎn)的壓力分布曲線p=f(x)。

全部動(dòng)壓流體膜壓力之和，即對上式經(jīng)積分后可得到流體膜的承載能力。在正常工作情況下，流體膜承載能力應(yīng)與外載荷F平衡。pmaxxp在b-b處：h=h0，p=pmax速度梯度du/dy呈線性分布，其余位置呈非線性分布。流量相等，陰影面積相等。由雷諾方程及壓力分布圖也可以看出：表示壓力沿x方向逐漸增大，速度分布曲線呈凹形；

這表示油膜必須呈收斂的楔形，才能使油楔內(nèi)各處的油壓都大于入口和出口處的油壓，產(chǎn)生正壓力以承受外載荷。當(dāng)h>h0時(shí)，當(dāng)h<h0時(shí)，表示壓力沿x方向逐漸減小，速度分布曲線呈凸形。三、徑向滑動(dòng)軸承形成流體動(dòng)力潤滑的過程1、起動(dòng)時(shí)2、不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段

3、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段

軸頸與軸瓦直接接觸，屬于半干摩擦狀態(tài)這時(shí)由于軸瓦對軸頸的摩擦力方向與軸頸表面的圓周速度方向相反，迫使軸頸沿軸瓦表面瞬時(shí)向右滾動(dòng)上爬。這時(shí)軸的轉(zhuǎn)速足夠高，潤滑劑被轉(zhuǎn)動(dòng)的軸頸帶到一個(gè)收斂形的空間內(nèi)，流體膜將軸頸與軸瓦摩擦表面分開，形成動(dòng)壓潤滑。四、徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載能力1、幾何關(guān)系直徑間隙：半徑間隙：偏心率：偏心距：相對間隙：由圖可見油膜最小厚度hmin為：Rz1、Rz2—軸頸、軸承孔表面粗造度十點(diǎn)高度，查相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。S——考慮到表面幾何形狀不準(zhǔn)確和零件變形而保留的安全系數(shù)，S≥2。取軸頸中心O為極點(diǎn)，以連心線OO1為極軸，對應(yīng)于任意角的油膜厚度為h，h的大小可在△AOO1中應(yīng)用余弦定理求得，即:

解上式得：由于值很小，可忽略并取正號，則得任意位置的油膜厚度為：2、承載能力F=油膜的總承載能力=油膜壓力乘面積基本思路：建立極坐標(biāo)→積分→某點(diǎn)的壓力→積分→單位寬度上油膜的承載能力→積分→油膜的總承載能力結(jié)果：CP為索氏數(shù)即承載量系數(shù)。B—軸承寬度d—軸承直徑η—油的粘度ω—軸承角速度討論：⑴ηυψ一定，Cp↑→F↑⑵Cp一定，η↑υ↑→F↑，ψ↓→hmin↓→

F↑Cp的積分非常困難，因而采用數(shù)值積分的方法進(jìn)行計(jì)算，并作成相應(yīng)的線圖或表格供設(shè)計(jì)應(yīng)用。在給定邊界條件時(shí)，C