第十三章 滑动轴承设计 机械设计 Sky出品(华理的学弟学妹们,膜拜你们伟大的学姐吧!~).doc

1、第十三章 滑动轴承设计13-1与滚动轴承相比，滑动轴承的特点：1、 径向尺寸小2、 承载能力大3、 耐冲击性能好4、 形成液体润滑后工作平稳、摩擦系数小、精度高 适用于高速或低速、高精度、重载或冲击载荷的场合因而在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。13-2滑动轴承的润滑状态1、 流体摩擦：两摩擦表面被润滑油膜完全隔开，摩擦力来自润滑油内部，粘度起主要作用，不发生磨损。2、 混合摩擦：峰与油膜共同承载，有磨损发生。3、 边界摩擦：润滑剂吸附在摩擦面几个分子厚，润滑油的粘度不起作用，油性和极压性起 主要作用。主要由凸峰承载，有磨损发生。4、 干摩擦：摩擦面间不加润滑剂，磨损严

2、重。13-3安装轴瓦的原因：1、 节约贵重金属2、 减低成本3、 维修方便要求轴瓦与轴配用时减摩性能好、摩擦系数小，轴瓦材料硬度低于轴颈硬度，使磨损主要发生在轴瓦上。因此磨损报废后，更换轴瓦比更换轴的成本低。而轴承座仍可继续使用。大型或重要轴承为使轴瓦既有一定的强度，又有良好的减摩性，常在轴瓦内表面浇注一层减摩好材料，称为轴承衬13-4轴瓦材料的主要要求1、 良好的减摩性和耐磨性2、 良好的承载性和抗疲劳性能3、 良好的顺应性和嵌藏性4、 良好的加工工艺性与经济性5、 良好的抗胶合性因为轴瓦表面的失效主要为磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳脱落和腐蚀轴承材料1、 轴承合金2、 轴承青铜3、 多孔质金属

3、材料4、 轴承塑料在所有轴承材料中，轴承合金的嵌藏性和顺应性最好，具有良好的磨合性和卓越的抗胶合能力，但机械强度较低，通常用作轴瓦衬13-5油孔：用来为滑动轴承供应润滑油，应该开在润滑油膜压力最小的地方油沟：用来输送和分布润滑油，不应该开在油膜承载区内轴向油沟应较轴承宽度稍短，以免润滑油从油沟端部流失过大油室：使润滑油沿轴承宽度方向均匀分布，并同时起存储润滑油和稳定供油的作用。13-6降温措施：1、 增加散热面积2、 使轴承周围通风良好3、 采用水冷油或水冷瓦4、 采用压力供油，增大油流量5、 改大相对间隙6、 换用粘度小的润滑油7、 减小瓦长13-7宽径比常用的范围是 0.51.5。宽径比选

4、得小时可提高轴承运转平稳性，端泄流量大，功耗小，油的温升较低，但轴承承载能力要降低。宽径比选得过大时，轴承宽度较大，易造成轴颈与轴承局部磨损严重。一般情况下，相对间隙主要根据载荷和速度选取：速度高，相对间隙值赢取大一些，可以减少发热；载荷大，相对间隙值应取小一些，可以提高承载能力。13-8混合润滑径向滑动轴承的计算准则是 、 和 。pvpv如果在设计时出现 或 值过大不满足要求时，可如下调整设计参数：pv1、增大宽径比，目的是增加轴承宽度以减 和 小值，从而满足 、 pv的要求；pv2、重选 和 较大的轴瓦材料。13-9最小油膜厚度对轴承工作影响：滑动轴承实现液体摩擦的充分条件：保证最小油膜厚

5、度处的表面不平度高峰不直接接触润滑粘度对轴承工作影响：粘度高时最小油膜厚度大，有较大的承载能力。但粘度高易于发热，所以载荷大一般选粘度高的润滑油，速度高时一般要选粘度低的润滑油影响最小油膜厚度因素：1、 在其他条件不变的情况下，液体动压滑动轴承所受载荷越大，最小油膜厚度越小；2、 液体动压滑动轴承所用润滑油黏度越大，油膜厚度越大；3、 液体动压滑动轴承速度越大，油膜厚度越大。影响临界最小油膜厚度因素：1、 轴颈和轴承表面的粗糙度2、 轴承工作表面的几何误差、制造误差和安装中的对中误差3、 轴和轴承的变形4、 润滑油的过滤质量最小油膜厚度：h min=（ 1） /2临界最小油膜厚度： =(1+2

6、)关系： minh 13-9相对间隙 对轴承的承载能力、摩擦功耗和温升都有重要影响。取大值，则润滑油的流量增加，温升降低； 取小值，则温升增加。13-10滑动轴承在工作过程中，由于液体内摩擦作用将产生大量的热，这些热量一部分被流动的润滑油带走，另一部分则通过轴承座的温度上升，与环境产生温度差，散热到周围的空气中。温度升高，润滑油的粘度下降，间隙改变，使轴承的承载能力下降；另外温升过高会使金属软化，发生抱轴事故，所以要控制温升。13-11热平衡计算基本原理：在热平衡条件下，单位时间内轴承产生的热量等于同时润滑油流带走的热量及轴承箱体外表面散失到周围空气中的热量之和降温措施：1、 增加散热面积2、

7、 使轴承周围通风良好3、 采用水冷油或水冷瓦4、 采用压力供油，增大油流量5、 改大相对间隙6、 换用粘度小的润滑油7、 减小瓦长课本13.1轴承的作用：1、 支承轴及轴上的零件，保持轴的旋转精度2、 减少转轴与支承之间的摩擦和磨损有滑动轴承和滚动轴承滑动轴承的缺点：1、摩擦系数大，功率消耗多。2、不适于大批量生产，互换性不好，不便于安装、拆卸和维修。3、内部间隙大，加工精度不高。4、传动效率低，发热量大，润滑维护不方便，耗费润滑剂。5、载荷、转速和工作温度适应范围窄，工况条件的少量变化，对轴承的性能影响较大。6、不能同时承受径向和轴向载荷。滑动轴承的优点：1、与滚动轴承同等体积的载荷能力要大

8、很多。2、振动和噪音小，使用于精密度要求高，又不允许有振动的场合。3、对金属异物造成的影响较小，不易产生早起损坏。13.2滑动轴承材料是指滑动轴承中轴瓦和轴承衬的材料13.4条件下计算1、 P P，过载2、 PV PV，胶合3、 V V，磨损13.5雷诺方程导出：雷诺方程是流体膜压力分布的微分方程。它是从粘性流动力学的基本方程出发，做了一些假设条件而简化后得出的。动压形成机理：1、 润滑油有一定的粘度2、 有相当大的相对滑动速度3、 相对滑动面之间形成收敛形的间隙（油楔）4、 足够的供油量13.6宽径比：宽径比小，有利于提高运转稳定性，增大端泄漏量以降低温度；但轴承宽度减小，轴承承载能力也随之

9、降低相对间隙：速度高，应取大些，可以减小发热；载荷大，应取小一些，可以提高承载能力粘度：粘度高时最小油膜厚度大，有较大的承载能力。但粘度高易于发热，所以载荷大一般选粘度高的润滑油，速度高时一般要选粘度低的润滑油。13-7滑动轴承实现液体摩擦的充分条件：保证最小油膜厚度处的表面不平度高峰不直接接触温度升高，润滑油的粘度下降，间隙改变，使轴承的承载能力下降；另外温升过高会使金属软化，发生抱轴事故，所以要控制温升。摩擦：指两物体在发生相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触表面上产生阻碍相对运动的现象。磨损：是指在摩擦过程中，摩擦表面的材料发生微量脱落或转移的现象。润滑：指在作相对运动的两物体接触表面之间加入润滑剂，以减小摩擦，降低磨损。