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1、机械产品的密封与润滑,滑动轴承滚动轴承,学习任务,润滑与密封简介 了解一般机械产品的润滑与密封方式,轴系零部件,滑动轴承,目的与要求：掌握非液体摩擦滑动轴承的结构、材料、失效形式。重点、难点与教学方法设计：实践、讲评、讲授,滑动轴承,一、概述有回转零件的地方就有轴承最简单的轴承：古代车马1.作用为支撑轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度为减少转轴之间与支撑之间的摩擦摩损。,2.分类,边界摩擦：极限状态、边界膜作用；,液体摩擦：两表面完全隔开；,非液体摩擦（混合摩擦）：部分固体凸峰接触；,干摩擦：两表面直接接触；,常见四种液体摩擦轴承状态：干摩擦：f=0.15边界摩擦：f=油膜厚度m液体摩擦：f=油
2、膜厚度.m混合摩擦：,滑动轴承特点,1,工作平稳，无噪声；,运转精度高；,形成液体润滑时摩擦损失小，适合于高速；,径向尺寸小而且可剖分。,工作转速很高，如汽轮发电机。,要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。,承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。,特重型的载荷，如水轮发电机。,根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。,在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。,径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。,滑动轴承使用场合：,二、非液体摩擦滑动轴承的结构类型,径向滑动轴承的结构最简单：打个孔，放进去.例如：古时，马车、玩具干摩擦状态现在；,.整体式：,安装不方便、间隙不好调、适于低速轻载,二、滑动
3、轴承的结构类型,.剖分式,优点:可调、安装方便,二、滑动轴承的结构类型,.调心式：当轴承宽度与轴颈直径，.时，用圆轴绕度弯曲变形时与轴承边缘接触，造成轴承边缘的过度磨损。,二、滑动轴承的结构类型,（）推力滑动轴承:的结构,作用:a承受轴向载荷.b防止轴向位移,二、滑动轴承的结构类型,根据轴颈端面结构形式的不同,分实心、空心、多环,三、轴瓦结构和轴承材料,1.轴瓦结构(1)分类:整体式、剖分式（2）结构：1轴向固定2周向固定：防转销 3浇铸减磨性好的材料轴承衬4开设油沟、油孔,注意：油沟轴向不能开通避免润滑油流出油沟开在非承载面,三、轴瓦结构和轴承材料,2.轴瓦和轴承衬材料失效形式：磨损和发热引
4、起胶合.（1）要求：.足够的强度和可塑性补偿对中误差，顺应其他几何误差.减磨性能好.耐磨耐腐蚀、抗胶合能力强.导热性好、热膨胀系数小一致性好.跑合性能好冲击强度强度抗压强度疲劳强度,三、轴瓦结构和轴承材料,（2）常用材料：金属材料：轴承合金、锡基轴承合金：ZChSnSb11-6 青铜、铸铁粉末治金：不同金属粉末高压成型，再高温烧结又称陶瓷金属金属材料非：塑性、橡胶、木柴锡基轴承合金ZSnSb11Cu6用于高速、重 载下工作的重要 轴承。变载荷下 易于疲劳。价贵铅基轴承合金ZPbSb16Snl6Cu12用于中速、中 等载荷的轴承。不宜受显著冲 击。可作为锡锦 轴承合金的代用锡青铜Z Cu Sn1
5、0Pb1用于中速、重 载及受变载荷的 轴承,设计准则：,四、滑动轴承的条件性计算,2、限制轴承pv值 限制轴承的温升,3、限制滑动速度v 限制局部的过度磨损,1、限制轴承平均压强 p 避免过度磨损,1.失效形式,磨损,胶合,导致轴承配合间隙加大，影响轴的旋转精度，甚至使轴承不能正常工作。,高速重载且润滑不良时，摩擦加剧，发热多，使轴承上较软的金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。,四、滑动轴承的条件性计算1.向心轴承,四、滑动轴承的条件性计算1.推力轴承,1.润滑剂,润滑作用：（1）减少摩擦，减轻磨损 加入润滑剂后，在摩擦表面形成一层油膜，可防止金属直接接触，从而大大减少摩擦磨损和机械功率的损耗。（2
6、）降温冷却摩擦表面经润滑后其摩擦因数大为降低，使摩擦发热量减少；当采用液体润滑剂循环润滑时，润滑油流过摩擦表面带走部分摩擦热量，起散热降温作用，保证运动副的温度不会升得过高。（3）清洗作用润滑油流过摩擦表面时，能够带走磨损落下的金属磨屑和污物。（4）防止腐蚀润滑剂中都含有防腐、防锈添加剂，吸附于零件表面的油膜，可避免或减少由腐蚀引起的损坏。（5）缓冲减振作用润滑剂都有在金属表面附着的能力，且本身的剪切阻力小，所以在运动副表面受到冲击载荷时，具有吸振的能力。,1.润滑剂,常用润滑剂：水、固体、油、脂生产中常用的润滑剂包括润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂及添加剂等几大类。其中矿物油和皂基润滑
7、脂性能稳定、成本低，应用最广。固体润滑剂如石墨、二硫化钼等耐高温、高压能力强，常用在高压、低速、高温处或不允许有油、脂污染的场合，也可以作为润滑油或润滑脂的添加剂使用。气体润滑剂包括空气、氢气及一些惰性气体，其摩擦因数很小，在轻载高速时有良好的润滑性能。当一般润滑剂不能满足某些特殊要求时，往往有针对性地加入适量的添加剂来改善润滑剂的粘度、油性、抗氧化、抗锈、抗泡沫等性能。,润滑脂：,特点：半固体状，用矿物油、金属皂和水调剂而成，以锥入度、滴点为指标粘附性好，不易流失，密封简单，使用时间长，受温度的影响小，对载荷性质、运动速度的变化等有较大的适应范围，因此常应用在：不允许润滑油滴落或漏出引起污染
8、的地方（如纺织机械、食品机械等），加、换油不方便的地方、不清洁而又不易密封的地方（润滑脂本身就是密封介质），特别低速、重载或间歇、摇摆运动的机械等。润滑脂的缺点是内摩擦大，起动阻力大，流动性和散热性差，更换、清洗时需停机拆开机器。,润滑脂：,锥入度：稠密程度，用的针在秒内刺入深度来表示滴点：时，第一滴掉下时的温度，耐热性.用途：温度变化不大，速度不高，常用于非液体润滑轴承。选用原则：钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂等类型1.、小时针入度小反之大2.滴点应高,润滑油:,（1）特点:显液体状,常用粘度作指标,流动性好，内摩擦因数小，冷却作用较好，可用于高速机械，更换润滑油时可不拆开机
9、器。但它容易从箱体内流出，故常需采用结构比较复杂的密封装置，且需经常加油。（2）种类:有机油(动、植物油)矿物油（石油产品）常用主要有机械油、齿轮油、汽轮机油、机床专用油等。化学合成油（3）指标：粘度、油性、闪点、凝点和倾点。粘度是润滑油最重要的物理性能指标。它反映了液体内部产生相对运动时分子间内摩擦阻力的大小。润滑油粘度越大，承载能力也越大。粘度意义：流体抵抗变形的能力.代表流体内摩擦阻力的大小分：动力粘度；运动粘度；相对粘度粘度性质：.粘度；用粘度指数表示，指数表示随变化小.粘温性好.粘度；当压力50大气压不计（4）选择原则：.低重载，用高粘度；反之则低.温度高应选粘温好，宜选用粘度高的润
10、滑油。.轴承间隙小则选粘度低.表面粗糙，选粘度稍高,2.润滑装置及选择,.油润滑装置.人工；油壶.针阀式注油油杯.油芯式油杯.油环润滑.飞溅润滑e.压力润滑,2.润滑装置及选择,.脂润滑装置人工、油枪.旋转式油杯.压注油杯,五、滑动轴承润滑,选择润滑方法,主要考虑机器零部件的工作状况、采用的润滑剂及供油量要求。低速、轻载或不连续运转的机械需要油量少，一般采用简单的手工定期加油、加脂、滴油或油绳、油垫润滑。中速、中载较重要的机械，要求连续供油并起一定的冷却作用，常用油浴（浸油）、油环、溅油润滑或压力供油润滑。高速、轻载齿轮及轴承发热大，用喷雾润滑效果较好。高速、重载、供油量要求大的重要部件应采用
11、循环压力供油润滑。当机械设备中有大量润滑点或建立车间自动化润滑系统时可使用集中润滑装置。,补充:液体摩擦滑动轴承,液体非完全液体,一、液体润滑滑动轴承按油膜形成原理,1、静压轴承,2、流体动压润滑轴承,无外部压力源，油膜靠摩擦面的相对运动而自动形成。,二、特点及应用场合,1、寿命长、宜于高速；,2、耐冲击、振动；油膜吸振作用；,3、结构简单，可用于曲轴；,4、承载能力高（重载）,缺点：起动阻力大，润滑、维护较滚动轴承复杂。,外部一定压力的流体进入摩擦面，建立压力油膜。,动压轴承油楔承载机理,1）起动阶段。,2）不稳定润滑阶段，轴瓦摩擦力作用下“爬坡”。,动力润滑状态的建立过程：三阶段,液体动力润滑轴承在启动，停车阶段处于非液体摩擦状态，,五、滚动轴承的润滑和密封1.滚动轴承的润滑,2.滚动轴承的密封,
