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1、第三篇 軸系零、部件第十二章 滑動軸承第十三章 滾動軸承第十四章 聯(lián)軸器和離合器第十五章 軸1第十二章 滑動軸承12-1 概述12-2 徑向滑動軸承的主要結構型式12-3 滑動軸承的失效形式及常用材料12-4 軸瓦結構12-5 滑動軸承潤滑劑的選用12-6 不完全液體潤滑滑動軸承設計計算12-7 液體動力潤滑徑向滑動軸承設計計算12-8 其它形式滑動軸承簡介212-1 概述軸承的分類:1、滑動軸承:1)液體滑動軸承:液體動壓滑動軸承、液體靜壓滑動軸承2)不完全液體滑動軸承3)無潤滑軸承 目前滑動軸承應用的主要場合:1.轉速極高的軸承 2.載荷特重的軸承 3.沖擊很大的軸承 4.要求特別精密的軸
2、承 5.剖分式軸承 6.有特殊要求的軸承3 12-2徑向滑動軸承的結構整體式滑動軸承結構剖分式滑動軸承結構斜剖分式滑動軸承412-2 徑向滑動軸承的結構調(diào)心滑動軸承可調(diào)間隙的滑動軸承512-2徑向滑動軸承結構多油楔軸承612-2徑向滑動軸承結構多油楔軸承可傾瓦式多油楔軸承7推力滑動軸承結構V動壓推力滑動軸承8 a單向旋轉 b雙向旋轉 c可傾瓦推力軸承推力滑動軸承結構 軸承表面由多組斜面平面組成,當軸低速旋轉時依靠平面接觸承載,當以工作速度旋轉時依靠斜面形成液體動壓潤滑。9 12-3滑動軸承的失效形式和常用材料一、失效形式:1、磨粒磨損2、膠合(咬粘)3、刮傷、4、疲勞剝落5、腐蝕10二、滑動軸
3、承的材料 2、常用材料 表12-2 1.軸承合金(巴氏合金):僅用于軸承襯 2.青銅:廣泛應有 3.鋁基合金 4.鑄鐵:經(jīng)濟、耐磨 5.粉末冶金:含有軸承 6.非金屬材料1、對材料性能的要求*良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性*良好的摩擦順應性、嵌入性和磨合性*足夠的強度和抗腐蝕能力*良好的導熱性、工藝性和經(jīng)濟性等1112-4 軸瓦結構軸瓦結構n整體式軸瓦和剖分式軸n軸瓦由13層制成 1212-4 軸瓦結構軸瓦的固定整體式軸瓦1312-4 軸瓦結構軸瓦結構:由13層材料制成軸瓦內(nèi)表面結構 1412-4 軸瓦結構 油溝與油槽的位置 油槽的尺寸可查相關的手冊。15滑動軸承油溝與油槽的位置 不要開在軸承
4、的承載區(qū)內(nèi),否則將急劇降低軸承的承載能力1612-6 不完全液體潤滑滑動軸承的條件性計算一.徑向滑動軸承的計算4.選取滑動軸承的配合:H9/d9、H8/f7、H7/f6 1812-6 不完全液體潤滑滑動軸承的條件性計算 二.推力滑動軸承的計算 a)實心式 b)空心式 c)單環(huán)式 d)多環(huán)式1912-7 液體動力徑向軸承的設計計算n一、流體動力潤滑的基本方程n二、徑向滑動合軸承形成流體動力潤滑的過程n三、徑向滑動軸承的幾何關系和承載量系數(shù)n四、最小油膜厚度n五、軸承的熱平衡計算n六、參數(shù)選擇n七、流體動力潤滑徑向滑動軸承設計舉例20流體靜力潤滑:向兩運動表面輸入壓力油;流體動力潤滑:利用兩運動表
5、面的間隙形狀、相對速度及潤滑油粘度,形成壓力膜;一、流體動力潤滑的基本方程vUxyF 油壓p分布曲線 v21一、流體動力潤滑的基本方程取微單元體受力分析,x軸方向22一、流體動力潤滑的基本方程vVxyVvV=0F 油壓p分布曲線 vv23一、流體動力潤滑的基本方程 形成流體動力潤滑的必要條件:1.潤滑油有一定粘度;2.兩摩擦表面有一定相對滑動速度;3.兩表面形成收斂的油楔;4.充足的供油。楔效應24二、徑向二、徑向滑動軸承形成流體動力潤滑的過程 a)靜止 b)啟動 c)穩(wěn)定運轉Ff251、徑向滑動軸承的主要幾何參數(shù).直徑間隙.半徑間隙.相對間隙.偏心距.偏心率.最小油膜厚度徑向壓力分布曲線(參
6、見圖12-14)三、徑向滑動軸承的幾何關系和承載量系數(shù)26承載量計算軸承的最小油膜厚度軸承的熱平衡計算n2、.液體動力潤滑滑動軸承的工作能力計算(自學)三、徑向滑動軸承的幾何關系和承載量系數(shù)27滑動軸承3.2.1 摩擦(潤滑狀態(tài))圖3-11.干摩擦:表面間無潤滑劑或保護膜的純金屬間的摩擦;2.邊界摩擦:表面被吸附在表面的邊界膜隔開;3.流體摩擦:表面被流體完全隔開,摩擦性能取決于內(nèi)部分子間的 粘性阻力4.混合摩擦:30 滑動軸承3.2.1 摩擦(潤滑狀態(tài))2.邊界摩擦:表面被吸附在表面 的邊界膜隔開;按邊界膜形成機理,邊界膜分為:n 吸附膜 潤滑劑中分子吸附在金屬表面而形成的邊界膜;n化學反應
7、膜潤滑劑中以原子形式存在的S、Al、P元素與金屬反應生成化合物,在金屬表面形成的薄膜。反應膜具有較高的熔點,比吸附膜穩(wěn)定。n不同摩擦狀態(tài)的基本特征 表3-131 滑動軸承3.2.2 磨損按磨損機理可分為:1.粘著磨損:“冷焊”后,表面材料的脫離及遷移;2.磨粒磨損:摩擦面間的游離顆粒,起到微切削作用;3.疲勞磨損:疲勞點蝕;4.化學磨損(腐蝕磨損):機械作用及化學或電化學作用共同引起的磨損;改善摩擦副耐磨性的措施:1.合理選擇摩擦副材料:異種金屬、脆性材料、提高硬度和表面光潔度;2.合理選擇潤滑劑和添加劑:適當提高粘度、加入油性及極壓性好的添加劑;3.控制摩擦副的工作條件:控制壓強、限制溫度;
8、32 滑動軸承3.2.3 潤滑劑(流體、脂、固體、氣體)一.潤滑油的主要指標1.粘度粘度:流體抵抗變形的能力,標志著流體內(nèi)摩擦阻力的大小。a)動力粘度牛頓粘性定律:在流體中任意點處的切應力均與該處流體的速度梯度成正比。u=0Uhuxz剪切應力動力粘度速度梯度h33滑動軸承3.2.3 一.潤滑油的主要指標1.粘度粘度 b)運動粘度與動力粘度的換算關系:n動力粘度:主要用于流體動力計算。Pasn運動粘度:使用中便于測量。m2/s粘溫曲線見 圖3-72.油性油性(潤滑性):潤滑油在摩擦表面形成各種吸附膜和化學反應膜的性能;其它其它:燃點、閃點、凝點、化學穩(wěn)定性;34滑動軸承三.潤滑劑的添加劑耐磨損添加劑:抗磨損;極壓添加劑:提高抗膠合性;油性添加劑:提高邊界潤滑的油膜強度;二.潤滑脂的主要指標1.針入度:重1.5N的錐體,于25C恒溫下5s后刺入的深度;2.滴點:在規(guī)定的加熱條件下,潤滑脂從標準測量杯的孔口滴下第一滴時的溫度。35