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1、滑 动 轴 承,第 十 六 章,1.干摩擦,固体表面直接接触，因而,不允许出现干摩擦！,2.边界摩擦,功耗,磨损,温度,烧毁,运动副表面有一层厚度1 m的薄油膜，不足以将两金属表面分开，其表面微观高峰部分仍将相互搓削。,比干摩擦的磨损轻，f 0.1 0.3,有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。,3.液体摩擦,摩擦和磨损极轻，f 0.001 0.01,16.1 摩擦状态,在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。,称无量纲参数n/p为轴承特性数。-动力粘度，p-压强，n-每秒转数,滑动轴承的类型,向心滑动轴承,推力滑动轴承,主要承受径向载荷,主要承受轴向载荷,16.2 滑动轴承的特点
2、及结构型式,一、向心滑动轴承,组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。,整体式向心滑动轴承,剖分式向心滑动轴承,螺纹孔,轴承座,轴套,轴承座,轴承盖,联接螺栓,轴瓦,关键部件,轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。,整体轴套,卷制轴套,作用：用来承受轴向载荷,二、推力滑动轴承,结构特点：在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为612。,轴瓦材料的要求：,1）摩擦系数小；,2）导热性好，热膨胀系数小；,3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强；,4）有足够的机械强度和塑性。,工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一
3、起，性能上取长补短。能同时满足这些要求的材料是难找的，但应根据具体情况主要的使用要求。,一、轴承合金,1）锡锑轴承合金（白合金、巴氏合金）,优点：f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、重载的轴承。,16.3 轴瓦及轴承衬材料,滑动轴承的材料,缺点：价格贵、机械强度较差；,只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。,工作温度：t120（由于巴式合金熔点低）,滑动轴承的轴瓦结构1,2）青铜,优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性都优于轴承合金。工作温度高达250。,缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。,青铜可以单独制成轴
4、瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。,3）具有特殊性能的轴承材料,含油轴承：用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组织，可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。,橡胶轴承：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平稳，可用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。,塑料轴承：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。,铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。,缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此缺陷，可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。,16.4 轴承润滑材料及方法,一、润滑剂的选择,选择依据工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境等。,1、润
5、滑油,润滑剂油、脂、固体润滑剂,粘度是选择润滑油最重要的参考指标。,粘度表征润滑油流动时其油层内摩擦阻力 的大小的一个主要指标。,(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。,选择粘度时，应考虑如下基本原则：,2、润滑脂,应用：适于低速重载且温度变化不大处，难于连续供油时。,润滑油加稠化剂（如钙、钠、锂的金属皂）的膏状混合物。,3、固体润滑剂,轴承在高温，低速、重载情况下工作，不宜采用润滑油或脂时可采用固体润滑剂。,常用：石墨、聚四氟乙烯、二硫化钼、二硫化钨等。,使用方法：,(1)调配到油或脂中使用；,
6、(2)涂敷或烧结到摩擦表面；,(3)渗入轴瓦材料或成型镶嵌在轴承中使用。,二、润滑方法,1、油润滑,间歇供油：小型低速、间歇运动场合。,油壶或油枪,连续供油：重要的轴承。,间歇供油:,连续供油:,(1)滴油润滑,可调节油量!,(2)绳芯润滑,不可调节油量!,连续供油:,(3)油环润滑,适于n=502000r/min,连续供油:,(4)浸油润滑轴颈直接浸在油池中，搅油损失较大。,(5)飞溅润滑利用油池中的转动件将润滑油溅成油沫润滑。,(6)压力循环润滑用油泵连续压力供油，适于重载、高速和交变载荷作用。,2、脂润滑,旋盖式油脂杯、黄油枪。,16.6 液体动力润滑的基本原理,一、动压油膜现象,两平板
7、被润滑油隔开，移动件以速度v沿x方向滑动，另一平板静止不动，设流体沿z方向无流动。,二、流体动力润滑基本方程,假设条件：1）忽略压力对润滑油粘度的影响。2）流体为牛顿流体。3）流体不可压缩，并作层流。4）流体膜中压力沿膜厚方向是不变的。5）略去惯性力和重力的影响。,一维雷诺流体动力润滑方程,对x取偏导数，并考虑沿z方向的流动：,二维雷诺流体动力润滑方程,流体动力润滑基本方程,三、油楔承载机理,油膜必须呈收敛楔形，才能使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。,油压的变化：,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。,（2）被油膜分开的两表面必
8、须有一定的相对滑动速度vs，其运动方向必须使润滑油从大口流进，小口流出。,（3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。,四、液体动力润滑状态的建立过程,1、静止(最稳定状态),2、启动(不稳定运转阶段),3、运转(稳定阶段),转速稳定以后,转速越高轴颈中心越靠近轴孔中心。当两心重合时油楔消失，但n不可能到达，故两心不会重合。,五、径向滑动轴承的几何关系和承载能力,1、几何关系,直径间隙：,半径间隙：,相对间隙：,偏心距：,偏心率：,轴颈中心，外载F作用处。1轴承中心。d轴颈直径。D轴承孔直径。,令：,油膜承载能力：,对于有限宽轴承，油膜与外载平衡的承载能力为：,(1)hmin，B/d，CF，轴承的承载能力 F,实际工作时，随外载F变化hmin随之变化，油膜压力 发生变化，最终油膜压力使轴颈在新的位置上与外载 保持新的平衡。,
