001 机械设计 02 转动副与滑动轴承

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°2讲滑动轴承一、转动付的基本功能与结构要求1、转动付：最常见的构成转动付的元件是轴承2、轴承的功用：支承轴及轴上的零件，从而减少机件的磨损，提高机械效率3、轴承的类型：分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承两大类两个构件间只能作相对旋转运动的运动副称为转动付或回转付，又称铰链。滚动摩擦轴承二、滑动轴承（一）滑动轴承的特点：工作平稳、可靠、噪声小、若润滑良好，摩擦小，磨损少。（二）滑动轴承的应用：转速高的轴承；载荷大的轴承；要求精密的轴承装配工艺;特殊的地方；要求径向尺寸小的地方（三）滑动轴承的类型1、根据承受载荷的方向分为:径向轴承（向心轴承）径向轴承的受力Fr与轴的中心线垂直止推轴承（推力轴承）止推轴承受力Fa与轴的中心线平行FrFa2、根据润滑膜的形成原理不同分为：动压润滑轴承利用相对运动副表面的相对运动和几何形状，借助流体粘性，把润滑剂带进摩擦面之间，依靠自然建立的流体压力膜，将运动副表面分开的润滑方法为流体动力润滑。静压润滑轴承在滑动轴承与轴颈表面之间输入高压润滑剂以承受外载荷，使运动副表面分离的润滑方法成为流体静压润滑。在滑动轴承与轴颈表面之间输入高压润滑剂以承受外载荷，使运动副表面分离的润滑方法成为流体静压润滑。3、根据结构型式不同可分为：根据结构型式不同可分为：根据结构型式不同可分为：根据结构型式不同可分为：整体式轴承剖分式轴承水平剖分，也称正剖分也有斜剖分的自动调心式轴承特点：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。结构：由轴承座、整体轴套、油孔等组成（四）滑动轴承的结构形式：1、向心滑动轴承（1）整体式向心滑动轴承（2）剖分式向心滑动轴承结构：由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、螺栓、油孔等组成特点：①拆卸方便②间隙可调整应用最为广泛R(球)（3）自动调心式向心滑动轴承（4）调隙式径向滑动轴承1234511-轴瓦；2-轴；3、5-螺母；4-轴承座结构特点：轴瓦3的外表面做凸形球面，与轴承盖及轴承座上的凹形球面相配合。当轴变形时，轴瓦可以自动调整位置，从而保证轴颈与轴瓦为面接触。2、止推滑动轴承轴承座径向轴瓦止推轴瓦工作中，主要由止推轴瓦及底座承受其轴向载荷，借助径向轴瓦也可承受部分径向荷。Fa（1）实心式支撑面上压强分布极不均匀，中心处压强最大，线速度为0，对润滑很不利，导致支撑面磨损极不均匀，使用较少。（2）空心式支撑面上压强分布较均匀，润滑条件有所改善。（3）单环式利用轴环的端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用于低速轻载场合。（4）多环式特点同单环型，可承受较单环更大的载荷，也可承受双向轴向载荷（五）滑动轴承的材料及轴瓦结构1、滑动轴承的材料轴承盖及轴承座的材料：轴瓦材料：轴瓦材料应具有足够的强度、良好的塑性、耐磨性、抗胶合性、耐腐蚀性、散热性和工艺性一般：灰铸铁（HT150）载荷较大或有冲击载荷时：铸钢轴瓦分为剖分式和整体式结构。为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦（3）粉末冶金材料：用于加油不便，低速、无冲击场合（5）非金属材料（1）铜合金（2）轴承合金锡青铜：强度高、减磨性和耐磨性好，应用广泛；铅青铜：抗胶合能力强，强度高，但顺应性差；黄铜：强度高，常用于低速轴承锡、铅、锑、铜的合金等，又称巴氏合金（4）减摩铸铁或灰铸铁：用于不重要、低速、轻载塑料、橡胶、石墨、尼龙其耐磨性好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶合性好及与油的吸附性好，故适用于重载、高速情况下，轴承合金的强度较小，价格较贵。2、轴瓦结构（1）轴瓦的形式与结构剖分式轴瓦（2）油孔、油槽和油室整体式轴瓦油孔、油槽开设原则：a、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承b、油槽（沟）开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力c、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失d、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（六）滑动轴承的润滑选学（七）非全液体润滑滑动轴承的计算（六）滑动轴承的润滑1、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①压力大、温度高、载荷冲击变动大②滑动速度大③粗糙或未经跑合的表面＿＿粘度大的润滑油＿＿粘度较低的润滑油＿＿粘度较高的润滑油（2）润滑脂（3）固体润滑剂矿物油加稠化剂（如钙、钠、锂、铝等金属皂）后制成的胶状润滑剂钙基润滑脂：耐水性好，不耐热钠基润滑脂：耐热性好，耐水性差锂基润滑脂：性能优良，耐热性、耐水性、耐寒性好常用的有石墨、硫化钼。以其粉剂直接放入润滑部位，或将粉加入润滑油或润滑脂中。高温、重载轴承，添加二硫化钼，能获得良好的润滑效果。2、润滑方法（1）油润滑连续供油:间歇供油:油壶或油枪滴油润滑绳芯润滑油环润滑浸油润滑飞溅润滑压力循环润滑（2）脂润滑旋盖式油脂杯、黄油枪例如3、润滑方式的选择根据轴承的平均载荷系数k来选择k＝pv3式中p＿＿轴承的平均压强（Mpa）v＿＿轴颈的圆周速度（m/s）当：k≤2时，用润滑脂，油怀润滑；2＜k＜16时，用针阀式油怀润滑；16＜k＜32时，用油环或飞溅润滑；k＞32时，用压力循环润滑。（2－2）（七）非全液体润滑滑动轴承的计算设计依据：维持边界油膜不受破坏1、径向滑动轴承1）确定轴承的结构形式2）确定轴承的宽度BB/d小：端泄Q1↑；摩擦功耗和温升↓；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B/d大：承载能力↑；端泄Q1↓；摩擦功耗和温升↑通常取B/d＝0.5～1.5。若必须要求B/d＞1.5～1.75应改善润滑条件，并采用自动调心轴承轴承结构形式：工作条件、使用要求确定轴瓦材料：教材表2－2确定3）验算轴承的工作能力目的：避免在载荷作用下润滑油被完全挤出][pdBFp（1）限制轴承的平均压强pr式中Fr＿＿轴承的轴向载荷（N）d＿＿轴颈的直径（mm）B＿＿轴承的有效宽度（mm）[p]＿＿许用压强（Mpa），教材表2-2（2－3）（2）限制轴承的pv值目的：限制pv是控制轴承温升，避免边界膜的破裂][19100100060vpBnFdndBFvprr式中n＿＿轴的转速（r/min）[pv]＿＿pv的许用值（Mpa·m/s）表2-2(P23)（3）限制滑动速度v目的：当p较小时，避免由于v过高而引起轴瓦加速磨损][100060vdnv式中[v]＿＿许用滑动速度（m/s）表2-2（2－4）（2－5）（4）选择轴承的配合（相对间隙）目的：保证一定的配合间隙及旋转精度dr//大→Qb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↑一般机器中常用配合精度见书本，参照教材表2－4(P28)选择2、推力滑动轴承设计计算步骤与向心滑动轴承相同,其主要校核如下：（1）限制轴承的平均压强pKddFpa)(42122（2－6）MPa][pd1d2nFaK－考虑油槽使支承面积减小的系数，一般取K＝0.9～0.95（2）限制轴承的pv值pvpvm（2－7）[p]和[pv]查教材P29页表2－5Vm_____轴环的平均速度100060ndvmm(m/s)dm_____油环的平均直径215.0dddm总结（本节重点及补充内容）作业