爱游戏官网机械设计18 - 滑动轴承112轴承滚动轴承径向滚动轴承推力滚动轴承径向＋推力滚动轴承滑动轴承61060hCLhnP增大尺寸、单件生产，很不经济当转速很高，载荷很大，寿命不满足时此外，轴不能从端部装入，需要剖分轴承。采用滑动轴承，用液体摩擦取代金属摩擦，几乎无磨损，寿命很长，转速高、精度也高。3本章主要内容－滑动轴承设计问题•••••4滑动轴承的组成：轴瓦、轴颈（轴）、轴承座等5一、滑动轴承的分类按滑动轴承承受载荷的方向可分为:液体摩擦轴承非液体摩擦轴承液体动压润滑轴承液体静压润滑轴承摩擦状态固体摩擦轴承（自润滑滑动轴承）径向滑动轴承推力滑动轴承承受载荷6二、滑动轴承的特点和应用（3）结构灵活。可剖分式，满足特殊结构的需要。曲轴1非液体摩擦滑动轴承：结构简单，使用方便。摩擦损耗大。用于转速不太高、不太重要的场合。2液体摩擦滑动轴承的特点有：（1）在高速重载下能正常工作，寿命长。（2）精度高。磨床主轴液体摩擦滑动轴承。（4）液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收振动，缓和冲击。（5）滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。（6）启动摩擦阻力较大。7大型滑动轴承应用三峡水轮发电机组为700MWX26每台机组总重约7000吨，发电机的推力轴承负荷即达5500吨，水轮机转轮名义直径约9.8米推力滑动轴承的轴瓦8滑动轴承在重大装备中的应用举例汽轮发电机转子径向滑动轴承91.整体式整体式轴承结构简单；磨损后间隙过大时无法调整;轴颈只能从轴承端部安装和拆卸。用于低速轻载不重要场合分两种：整体式、剖分式一、径向滑动轴承102.剖分式剖分式径向滑动轴承装拆方便,还可以通过增减剖分面上的调整垫片的厚度来调整间隙，但是调整后需要重新刮研轴瓦表面。当载荷为倾斜方向时，剖分面也应倾斜，适应载荷在一定角度范围内变化。1112剖分式滑动轴承实物图片13二、推力滑动轴承推力轴承一般由轴瓦、轴承座和推力轴颈等组成，在非液体摩擦滑动轴承中，有时轴瓦和轴承座制成一体。固定瓦推力轴承分为实心、空心（尺寸大）及多环（载荷大）结构。为改善润滑、油膜刚度还分为可倾瓦，多油楔等。环数2-5个，结构特殊？14推力滑动轴承实物图片带轴瓦的小型推力轴承（径向与推力组合轴承）可倾瓦推力轴承152、轴承材料即指轴瓦和轴承衬材料。3、滑动轴承的失效形式主要是轴瓦的胶合和磨损—对其材料有特殊要求1、轴瓦整体轴瓦带表面层轴瓦，表面层称轴承衬。瓦背－托着轴承衬的材料－铜或钢轴的材料为钢，轴承座的材料为铸铁或铸钢等，轴瓦的材料特别161、机械性能抗压强度冲击强度疲劳强度2、摩擦学性能减摩性耐磨性抗胶合性润滑油吸附能力3、跑合性4、适应性和嵌藏性5、导热性6、经济性、加工工艺性好全满足较困难、选主要要求17轴瓦材料可分为三类：金属材料、粉末冶金材料非金属材料金属材料轴承合金青铜黄铜铝合金和铸铁18（1）轴承合金,轴承合金又称白金或巴氏合金或乌金锡基轴承合金，以锡为基体，如ZSnSb11Cu6，ZSnSb8Cu4铅基轴承合金，以铅为基体，如ZPbSb16Sn16Cu2，ZPbSb15Sn5Cu3Cd2这两种轴承合金都有较好的跑合性、耐磨性和抗胶合性,但轴承合金强度不高，价格很贵。轴承合金多应用于高速重载，重要场合。结构形式：轴承衬＋瓦背的复合结构，瓦背材料常由合金钢或铜制成。制作方法：在钢或铜制成的轴瓦内表面上浇注一层轴承合金。19（2）青铜抗胶合能力仅次于轴承合金，强度较高铸锡磷青铜铅青铜铝青铜（3）黄铜用于滑动速度不高的场合,综合性能不如前两种。（4）铝合金锡青铜的代用材料，要求轴颈表面光滑（5）铸铁有片状和球墨铸铁，低速轻载不重要的场合（6）粉末冶金材料压制烧结多孔材料，含油轴承，自润滑轴承广泛使用的轴承材料，有时作为轴承合金的代用材料铸锡磷青铜。减摩和耐磨性好，机械强度高，作重载轴承铅青铜爱游戏官网。抗疲劳强度高,抗冲击,耐热，高温可析出铅润滑性好铝青铜。抗冲击能力强，但抗胶合能力较差。低速重载多用常用轴承材料可教材查表12.120组成：金属粉末压制烧结多孔材料，孔隙率10-30%；分类：Fe-石墨；Cu-石墨2类；21（7）非金属轴承材料轴承塑料橡胶轴承材料木质轴承材料A、轴承塑料酚醛树脂尼龙，MC尼龙聚四氟乙烯聚甲醛特点：抗腐蚀、自润滑、包容性好、不伤偶件；导热差，膨胀系数大；承载能力不如金属，但是经改性和合理结构设计也可能超过金属22轴承塑料实物图片改性MC尼龙未改性MC尼龙有橡胶轴承衬的径向滑动轴承潜水泵用止推滑动轴承23B、橡胶轴承材料主要用于水润滑的场合，注意合理的结构设计。C、木质轴承材料枫梨木等有一定的自润滑性。主要用于轻载和环境干净场合。举例橡胶密炼机轴承用MC尼龙(Cu58kg3月/Mc9kg)大型水力发电机推力和径向轴承，弹性金属塑料密切关注现代科技发展，不墨守成规，敢想，敢用，有时往往能解决许多关键技术难题。24三、轴瓦结构1、双金属轴瓦。轴瓦的瓦背和轴承衬的连接形式见下表瓦背材料轴承衬材料应用场合轴承衬厚度沟槽形状钢铸铁轴承合金或铅青铜用于高速重载有冲击的轴承0.01sd轴承合金用于振动及冲击载荷下的轴承0.01sd铸铁轴承合金用于平稳载荷下工作的轴承0.01sd青铜轴承合金用于高速重载的重要轴承0.01sd正确设计轴承不仅选材合理，而且结构设计也要合理。252、无轴承衬轴瓦结构1）整体式轴瓦轴瓦和轴承座一般采用过盈配合紧定螺钉周向定位262）剖分式轴瓦为了向摩擦表面间加注润滑剂,在轴承上方开设注油孔。定位销周向定位，也可轴向定位用凸缘轴向定位27为了向摩擦表面输送和分布润滑剂,在轴瓦内面开有油沟整体式剖分式28①液体摩擦轴承的油沟应开在非承载区；②周向 油沟应靠近轴承的两端；③轴向油沟不得在轴的全长 上开通，以免润滑油流失过多，油沟长度为80％全长； ④竖直轴承周向油沟应开在上部。否则，就会出现下 列错误，导致承载能力下降： 开油沟的学问4点 29 开油沟的学问 对某些载荷较大的轴承,在轴瓦内开有油室， 保证储油和稳定供油。 30 1、非液体摩擦滑动轴承的应用和特点 1）转速不高、一般用途的轴 2）液体摩擦轴承的启动和停车阶段 3）摩擦状态属于混合摩擦－主要靠边界膜隔开 两个表面，可能存在局部金属表面的直接接触。 2、失效形式 轴承工作表面的磨损和因边界膜破裂导致的工 作表面胶合或烧瓦是其主要失效形式 3、设计准则 维持边界膜不遭破裂。 31 4、非液体摩擦滑动轴承的计算 边界膜的强度与 润滑油的油性 轴瓦的材料 摩擦表面的压力和温度 目前，关于边界膜的强度和破裂条件尚未完全 搞清楚，实验研究表明： 有关 设计中：主要限制温度和压力,进行条件性计算 压力的限制－限制压强，间接限制 温度的限制－限制摩擦功耗－特征值pv 値。 32 5、径向滑动轴承的计算条件 已知条件：轴颈承受的径向载荷Fr，轴 的转速n，轴颈的直径d，轴承的工作条件。 设计任务：确定轴承的长径比L/d，选 择轴承材料，然后校核p、pv 和 v 値。 一般地，选定L/d=(0.5~1.5)，选定材料 非液体摩擦轴承的计算主要是校核计算 33 1.验算压强 压强 p 过大可能是轴瓦产生塑性变形，破坏边 界膜,而且一旦出现干摩擦状态则加速磨损。应保证 压强不超过允许值[p] , 即 MPa   p d L F p r    如上式不满足，应另选轴承材料或增大L或增大d重算. [p]－许用压强，查表12－1。 34 2.验算 值 pv pv 值大，表明摩擦功大,温升大,边界膜易破坏,其 限制条件为: MPa·m/s   pv L F n d L n d F pv r r              1000 60 1000 60   [pv]－pv值的许用値，查表12－1。 当轴的转速较低时也可以不验算pv，只验算p。 pv値不满足时，可重选轴承材料或改变L，但不 能改变直径d 35 3.验算速度 对于跨度较大的轴： [ ] 60 1000 d n         m/s  d 推力轴承计算简图 36 1.验算压强   2 2 0 [ ] 4 a F p p Z d d k      MPa 2.验算 值 m p p [ ] m m p p    MPa m/s 依据精度等级和使用要求选择。 在推力轴承计算中，因pv m 是平均值，边缘线速度 较大，磨损严重，所以许用[pv m ]值应比表中的小。 37 一、滑动轴承用润滑剂的选择 1.液体摩擦轴承用润滑油的选择 (1)重载有冲击时的选择较高的粘度; (2)高速、轻载时选择较低的粘度。 2.非液体摩擦轴承用润滑剂的选择 非液体摩擦轴承有的用润滑油,有的用润滑脂。 这要用系数K 来估计 3 K p v   当 时可选用润滑脂来润滑, 时则需用润滑油润滑 2 K  2 K  具体选择参见表 12.7和12.9、12.10 根据使用条件确定。 此外，为获得良好 润滑效果，还要合理 选择润滑方法和润滑 装置。 38 二、润滑方式及润滑装置 润滑方式有连续润滑和间歇润滑 间歇式润滑注油器 连续式润滑 针阀式油杯 用润滑脂时，一般采用间歇式润滑。 用润滑油时，对于小型、低速或间歇 运动的机器也可采用间歇式润滑。 油润滑比较重要的轴承 采用连续润滑 停 油或脂润滑时供应方法与零件所处 的润滑状态有关，工作条件不同润滑 方法和装置也不同。 开 39 其他常用的连续润滑有以下几种：较重要场合应用 滴油润滑 油环润滑 浸油润滑 飞溅润滑 压力循环润滑 油芯式油杯 小油量场合 油环润滑，用于水平 位置布置，转速在 500-3000r/min范围 实际中根据具体工况和对润滑的要求，恰当选择 2-13m/s