第7章滑动轴承设计机械设计华中科技大学.ppt
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1、外圆磨床砂轮架,第七章 滑动轴承设计,一、滑动轴承的类型及其结构型式,1. 类型,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,推力轴承,向心轴承,滚动轴承,滑动轴承的摩擦状态,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,边界摩擦常与半液体摩擦、半干摩擦并 存,通称非液体摩擦,2. 结构型式,向心轴承,推力轴承,剖分式,整体式,间隙可调式,自动调心式,实心式,空心式,单环式,多环式,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,中间比压大,3
2、. 滑动轴承的适用场合,低速低载、精度不高,非液体摩擦滑动轴承,高速,滚动轴承寿命大为降低,重载,滚动轴承造价高,承受巨大冲击和振动载荷,油膜的缓冲和阻尼作用,支承精度特别高,滑动轴承零件少,某些特殊场合,受径向尺寸限制、曲轴轴承等,二、轴瓦的材料和结构,1. 轴瓦的材料,(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,轻载、低速的轴瓦材料,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,锡青铜 中速、中载或重载,铝青铜 低速重载,铅青铜 高速重载,铁或铜
3、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,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,三、滑动轴承的润滑,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,贴近移动扳的油层速度,( 粘性流体粘性定律),比例常数,即动力粘度,设长宽高各为 1m 的流体,若上下 两面发生 1m/s 的相对滑动,所需
4、 施加的力为 1N 时, 则该流体的 粘度为 1 个国际单位制的动力粘度 记为 Pa.s,( 用于流体动力学计算 ),(润滑油的粘度),单位换算,国际单位制,(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,粘度温度曲线,查得运动粘度,用于流体动力学计算,(3) 润滑油的选择,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,四、非液体摩擦
5、滑动轴承的设计,1. 失效形式及计算准则,磨损,防止过度磨损,发热引起胶合,防止胶合,单位面积摩擦功率,压强,向心轴承,推力轴承,速度,向心轴承,推力轴承,油沟引起接触 面积减小系数,2. 设计步骤,(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,(3) 校核计算,(4) 选择轴承的配合,(5) 选择润滑剂和润滑装置,五、液体摩擦动压向心滑动轴承的设计,1. 压力油膜形成的原理,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,(1) 两平行板,(2) 两倾斜板,层与层间靠内摩擦阻力(粘性)带动前进,油层间压力无变化,平行板间润滑油不产生压
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