第十二章.滑动轴承

第十二章滑动轴承§12—1概述滑动轴承、滚动轴承一、滑动轴承类型径向轴承（向心轴承）（受Fr）止推轴承（推力轴承）（受Fa）按承载：按润滑状态：流体润滑轴承、非流体润滑轴承、无润滑轴承二、滑动轴承的特点三、应用§12—2径向滑动轴承的主要类型一、径向滑动轴承特点：1）结构简单、成本低2）轴套磨损后，间隙无法调整3）装拆不便（只能从轴端装拆）适于低速、轻载或间隙工作的机器。如图，由轴承座、整体轴套、油孔等组成1、整体式径向滑动轴承2、剖分式径向滑动轴承3、自动调心式径向滑动轴承四、调隙式径向滑动轴承图例4、调隙式径向滑动轴承1234511-轴瓦；2-轴；3、5-螺母；4-轴承座二、止推滑动轴承dFadd0FaFadd0Fadd0(a)(b)(c)(d)§12—3滑动轴承的材料一、滑动轴承的材料主要失效形式：磨损和胶合、疲劳破坏、挂伤、腐蚀1、对轴承材料的要求2、常用材料金属材料：1）铸铁2）轴承合金3）铜合金4）铝基合金多孔质金属材料（粉末冶金）非金属材料——塑料、橡胶一、轴瓦的形式与结构剖分式轴瓦整体式轴瓦§12—4滑动轴承的轴瓦结构二、轴瓦的定位三、油孔、油槽油孔、油槽开设原则：1、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承2、油槽（沟）开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力3、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失4、水平安装轴承油槽开半周，不要延伸到承载区，全周油槽应开在靠近轴承端部处。FOO'油槽有油槽无油槽§12—5滑动轴承的润滑一、润滑剂的选择工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境1、润滑油（表12-4）（1）压力大、温度高、载荷冲击变动大——粘度大的润滑油（2）滑动速度大——粘度较低的润滑油（3）粗糙或未经跑合的表面——粘度较高的润滑油2、润滑脂（表12-3）3、固体润滑剂（MoS2)二、润滑方法1、油润滑连续供油:间歇供油:油壶或油枪1)滴油润滑2)绳芯润滑3)油环润滑4)浸油润滑5)压力循环润滑2、脂润滑旋盖式油脂杯、黄油枪§12—6非全液体润滑滑动轴承的计算维持边界油膜不受破坏一、径向滑动轴承1、限制平均比压P目的：防止过度磨损][pdBFp2、限制轴承的p、v值目的：限制轴承的温升，防止胶合][19100100060vpBFndndBFvp3、限制滑动速度v目的：避免由于v过高而引起轴瓦加速磨损][100060vdnv二、推力滑动轴承dFadd0FaFadd0Fadd0(a)(b)(c)(d)限制轴承平均比压p和pvm值dFadd0FaFadd0Fadd0(a)(b)(c)(d)][pvpv§12—8流体动力润滑基本方程一、流体动力润滑基本方程dzzvxyOdypdydzdxdzdx(+dy)dxdz(p+dx)dydz静止件移动件pxy左右向压应力dxxppdyy上下面剪切应力p由x方向的力平衡条件，得yxp代入牛顿粘性流体定律：yu22yuxp21221cycyxpuy=0时，u=v；y=h时，u=0，得积分常数c1、c2xpyhyhyhvu2)()(不计侧漏，沿x方向，任一截面单位宽度的流量为301212hxphvudyqhxp=pmax处油膜厚度为h0，流量：02hvqx3012122hxphvhv306hhhvxp一维雷诺流体动力润滑方程二、油楔承载机理306hhhvxp油压的变化：润滑油的粘度、表面滑动速度、油膜厚度全部油膜压力之和即为油膜的承载能力h0v移动件静止件h=h0p=0=0v移动件xyh0O静止件hh0hh0=000pmaxxppxxpxp油膜呈收敛楔形，油楔内各处油压都大于入口和出口处的压力，产生正压力以支承外载两滑动表面平行。平行油膜各处油压与入口、出口处相等，不能产生高于外面压力的油压支承外载。形成流体动力润滑的必要条件:（1）相对运动两表面必须形成一个收敛楔形间隙（2）被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度vs，其运动方向必须使润滑从大口流进，小口流出。（3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。h0v移动件静止件h=h0p=0=0v移动件xyh0O静止件hh0hh0=000pmaxxppxxpxp306hhhvxp三、径向滑动轴承的承载能力计算1、几何关系直径间隙：dD半径间隙：rR相对间隙：rd偏心距：1ooe偏心率：/e油膜角：轴承包角：偏位角：21，01AOO)cos1()cos1(cosrerRh任意位置的油膜厚度1）压力最大处油膜厚度2）油膜最小厚度hmin)1()1(minrh)cos1(00h2、油膜承载能力和索氏数CP极坐标形式的雷诺方程),(fddp306hhhvdxdpxprvhhrddx)cos1()cos1(00从压力区起始角至任意角进行积分，得任意角处的压力1再求压力在外载荷方向上的分量ypd　dp302)cos1()cos(cos611302)cos1()cos(cos6d　dPP))(180cos(0PPyP油膜能承受的沿外载荷方向单位宽度的承载力Ｆ1rdPFy211上式乘以轴承宽度B，代入r=d/2，得到轴承不考虑端泄设时的油膜承载力F，经整理得：索氏数）()](180cos[])cos1()cos(cos[320211302PCBdFddBdF3、最小油膜厚度hminhmin不能小于轴颈与轴瓦表面微观不平度之和上式与流体动力润滑的三个必要条件——流体动力润滑的充分必要条件mmRRSrhaa321min10)(4)1(四、热平衡计算tBdQtcqQfFvQQQQS2121轴承散热：油带走的热量：发热量：单位时间内：)(0CvvBdqcpftttSi润滑油平均温度tm2tttim为保证承载要求tm75℃五、轴承参数选择1、宽径比B/d（0.3~1.5）B/d小→端泄Q1↑→摩擦功耗和温升↓→减轻轴颈与轴瓦边缘接触但承载能力↓高速重载轴承B/d应取小值低速重载轴承B/d应取大值dDFz=∞=1Bd=1413==122、相对间隙dr//大→温升小→但承载能力和运转精度低小→易形成流体膜→承载能力和运转精度↑索氏数）(2PCBdFimmtttmkgn重算入口油温和动力粘度重新定查图定油的粘度牌号查表和初选平均油温运动粘度：动力粘度：,7-41-4/900~850(10603''6731'3、润滑油的粘度手柄调节螺母弹簧针阀杯体盖杯体接头油芯20°手柄调节螺母弹簧针阀杯体盖杯体接头油芯20°手柄调节螺母弹簧针阀杯体盖杯体接头油芯20°