机械设计课件PPT第8章+滑动轴承设计

机械设计第八章滑动轴承设计轴承-----支承、保持旋转精度和减少摩擦和磨损轴承-----滚动轴承、滑动轴承在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承体现出优异性能机械设计1.类型①按承载分②按摩擦状态分向心滑动轴承推力滑动轴承液体摩擦滑动轴承非液体摩擦滑动轴承动压轴承静压轴承一、滑动轴承的类型及其结构型式机械设计①完全液体摩擦②边界摩擦③干摩擦润滑油膜将摩擦表面完全隔开，只存在液体分子间的摩擦润滑油膜部分地将摩擦表面隔开，部分摩擦表面仍可直接接触摩擦表面间没有任何物质的摩擦008.0~001.0f边界摩擦常与半液体摩擦、半干摩擦并存，通称非液体摩擦1.0~01.0f2.滑动轴承的摩擦状态机械设计①向心轴承剖分式整体式间隙可调式自动调心式结构简单安装困难间隙不可调结构较繁间隙可调广泛采用3.结构型式机械设计②推力轴承实心式空心式单环式多环式中间比压大机械设计支承精度不高支承精度特别高支承精度中等非液体摩擦滑动轴承液体摩擦滑动轴承滚动轴承高速重载冲击、振动载荷低速低载中等载荷受径向尺寸限制曲轴轴承非液体摩擦滑动轴承液体摩擦滑动轴承滚动轴承滑动轴承滑动轴承零件少油膜的缓冲和阻尼作用滚动轴承寿命大为降低滚动轴承造价高特殊场合精度载荷4.滑动轴承和滚动轴承的适用场合机械设计(1)基本要求耐磨性磨损少减摩性摩擦系数小其他要求：抗胶合性跑合性耐腐蚀性强度……(2)常用材料①铸铁轻载、低速的轴瓦材料②轴承合金(巴氏合金)锡基铅基锑、铜硷金属硬粒锡基体或铅基体综合性能好机械强度较低价昂轴承合金浇铸在钢或铸铁的轴瓦基体上③铜合金锡青铜中速、中载或重载铝青铜低速重载铅青铜高速重载1.轴瓦的材料二、轴瓦的材料与结构机械设计④粉末冶金铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成多孔性存油用于载荷平稳、低速和加油不便场合⑤非金属材料塑料、橡胶、尼龙等摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、热变形大2.轴瓦的结构(1)轴瓦的结构要素油孔油沟壁厚定位唇油室定位唇：防止轴瓦在轴承中移动壁厚油孔和油沟：将油引入轴承油室：存油(2)结构型式整体式剖分式机械设计1.润滑油(1)粘度流体抵抗变形的能力称为粘度，以流体内摩擦阻力表示平行板间油的层流流动贴近静止扳的油层速度0u各油层以不同速度移动udydu贴近移动扳的油层速度vudydu油层间剪应力与油层速度梯度成正比(粘性流体粘性定律)比例常数，即动力粘度uvuxyxh0三、滑动轴承的润滑机械设计温度压力粘度粘度(2)常用润滑油润滑油牌号一般为40°C时运动粘度的平均值查得运动粘度再用公式转换为动力粘度(3)润滑油的选择外载大—难形成油膜—选粘度高的油速度高—摩擦大—选粘度低的油温度高—油变稀—选粘度高的油比压大—油易挤出—选粘度高的油(用于流体动力学计算)(润滑油的粘度)动力粘度运动粘度机械设计2.润滑脂钙基抗水性好、耐热性差、价廉钠基抗水性差、耐热性好、防腐性较好锂基抗水性和耐热性好铝基抗水性好、有防锈作用、耐热性差主要指标针入性：表征润滑脂稀稠润滑脂越稠滴点：润滑脂受热后开始滴落的温度，表征耐高温的能力润滑脂工作温度一般应低于滴点20–30°C针入性承载摩擦阻力机械设计1.失效形式及计算准则设计准则失效形式磨损防止过度磨损发热引起胶合防止胶合][pp][vv][pvpvpvfdlfFv单位面积摩擦功率p比压小、油难挤出、润滑好v速度大、磨损大四、非液体摩擦滑动轴承的设计机械设计压强dlFpr向心轴承kddzFpa)(42221推力轴承速度100060dnv向心轴承100060)2(21nddvm推力轴承油沟引起接触面积减小系数机械设计(1)选择轴承结构型式及材料(2)初定轴承基本型式和参数选择宽径比5.1~5.0dldl承载散热性油温(3)校核计算(4)选择轴承的配合(5)选择润滑剂和润滑装置2.设计步骤机械设计动压油膜形成机理轴颈和轴瓦同心时两平行板的摩擦状况轴颈和轴瓦偏心时两倾斜板的摩擦状况五、液体摩擦动压向心滑动轴承的设计机械设计动压油膜生成机理（续）假设：–两刚性板、润滑油不可压缩、层状流动条件：–两板成收敛间隙楔形–间隙中充满具有一定粘度的润滑油或其他流体–两工作表面具有一定的相对滑动速度，且运动方向大口进，小口出306hhhvdxdp一维雷诺方程机械设计讨论之一：液体摩擦形成的条件由306hhhvdxdp(1)两工作表面必须形成收敛的楔形间隙(2)两工作表面必须有一定的相对运动，且v方向是从大口道小口(3)间隙中必须连续充满具有一定粘度的润滑油0hh若0dxdp则无粘度各油层无速度两板间油无流动不能形成油膜压力机械设计讨论之二：向心滑动轴承动压油膜形成过程(1)停车(2)启动0n0n金属直接接触摩擦力使轴颈右移油膜压力将轴颈托起其合力将轴颈左推n(3)随着油膜压力将轴颈完全托起其合力与外载平衡(4)n为工作转速n油膜压力偏心距e7-12dongya.swf形成过程