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第6-2章滑动轴承1.pdf

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第6章滑动轴承 §6-1摩擦状态 §6-2滑轴滑动轴承的承结结构型式构型式 §6-3轴瓦及轴承衬材料 §6-4润滑剂和润滑装置 §6-5非液体摩擦滑动轴承的计算 §6-6动压润滑的基本原理 §6-7液体动压多油楔轴承简介 §6-8静压轴承与空气轴承简介 华东交通大学专用作者：潘存云教授 轴承的功用： 1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度； 2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 滚动轴承优点多，应用广 分类： 滑动轴承用于高速、高精度、重载、结 构上要求剖分等场合。 应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电 机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用 滑动轴承。 §6-1 摩擦状态vv 1.干摩擦 固体表面直接接触，因而设计：潘存云 →功耗↑磨损↑温度↑→烧毁轴瓦 不用许出现干摩擦！ 2.边界摩擦v 运动副表面有一层厚度<1μm的薄油设计：潘存云 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≈0.1~0.3v 3.液体摩擦设计：潘存云 有一层压力油膜将两金属表面隔开， 彼此不直接接触。 摩擦和磨损极轻，f≈0.001~0.01 在一般机器中，处于以上三种情况的混合状态。 边界摩擦 f 混合摩擦 液体摩擦 o ηn/p 摩擦特性曲线 称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。η-动力粘度，p-压强，n-每秒转数 §6-2滑动轴承的结构型式 一、向心滑动轴承 组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。 螺纹孔 轴承座 联接螺栓 轴承 轴承盖榫口 整体式向心滑动轴承 剖分轴瓦 轴承座 剖分式向心滑动轴承 整体轴套卷制轴套 薄壁轴瓦厚壁轴瓦 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。 F 进油孔 油沟 油沟形式d B设计：潘存云 轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利 于形成动压油膜，又起冷却作用。 45˚ 设计：潘存云 宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数 液体润滑摩擦的滑动轴承:B/d=0.5~1 非液体润滑摩擦的滑动轴承:B/d=0.8~1.5 二、推力滑动轴承 作用：用来承受轴向载荷 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6~12。 用来承受停 固定式---倾角固定，顶部预留平台，车后的载荷。 类型 可倾式---倾角随载荷、转速自行调整，性能好。 巴氏合金 设计：潘存云 FF 设计：潘存云 绕此边线自 行倾斜 §6-3轴瓦及轴承衬材料 材料要求：轴承衬 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。 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。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不 同的金属组合在一起，性能上取长补短。 一、轴承合金（白合金、巴氏合金） 1）锡锑轴承合金 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。 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：t<120℃由于巴式合金熔点低 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瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢或 铸铁轴瓦上。锡青铜→中速重载 铅青铜→中速中载 铝青铜→低速重载 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。 运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀 系数比金属大，油自动进入摩擦表 铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。面起到润滑作用。含油轴承加一次油， 可使用较长时间。 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。 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。 表6-1常用轴瓦及轴承衬材料的性能 [p][pv]HBS最高工作 材料及其代号轴径硬度 MpaMpa.m/s金属型砂型温度℃ 铸锡锑轴承合金平稳2520 27150150HBS ZSSSbCu6nSb11Cu6冲击2015 铸铅锑轴承合金 151030150150HBS ZPbSb16Sn16Cu2 铸锡青铜 15159080