轴瓦失效形式磨损课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,油沟的形状要,便于导油,油沟的位置要放在,非承载区,，,否则油压卸载，降低油膜承载能力,油沟的形状要便于导油油沟的位置要放在非承载区，否则油压卸载，,轴瓦的定位,目的：,防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。,轴向定位：,凸缘,轴瓦一端或两端做凸缘,定位唇,定位唇（凸耳）,凸缘,凸耳,轴瓦的定位目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动,周向定位：,紧定螺钉,（也可做轴向定位）,轴 瓦,圆柱销,轴承座,销钉,（也可做轴向定位）,周向定位：紧定螺钉轴 瓦圆柱销轴承座销钉,轴瓦失效形式：,磨损、胶合,对轴瓦材料的要求：,耐磨损、抗胶合、减摩（摩擦系数,f,小,）,导热性、足够的强度。,磨损,胶合,扩展点蚀,疲劳剥落,二,.,轴瓦材料（,抗失效,）,轴瓦失效形式：磨损、胶合 对轴瓦,汽车用滑动轴承故障原因的平均比率,汽车用滑动轴承故障原因的平均比率,对轴承材料性能的要求,减摩性：,材料副具有较低的摩擦系数；,耐磨性：,材料的抗磨性能，,如铜与其他金属配摩擦系数小,；,抗胶合性：,材料的,耐热性,与,抗粘附性，,防止轴承和轴颈表面互相咬粘或防止轴承和轴颈烧伤的能力,；,轴瓦与轴颈构成,摩擦副,同种材料配易磨损,相似于蜗轮蜗杆,对轴承材料性能的要求减摩性：材料副具有较低的摩擦系数；耐磨性,嵌入性：,材料容纳,硬质颗粒嵌入,，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能，即材料在硬颗粒作用下产生,局部塑性变形的能力,；,摩擦顺应性：,材料通过表层,弹塑性变形,来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力；,嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或,磨合性：,轴瓦与轴颈表面经,短期轻载,运行后，形成相互吻合的表面形状和粗糙度能力（或性质）在,跑合,过程中,降低摩擦力、温度和磨损量，体现为,磨损曲线中的初始摩擦阶段,。,初期,磨损,阶段,稳定磨损阶段,磨损量,时间,剧烈磨损阶段,机器的寿命,磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形,1,、轴承合金（,巴氏合金,）,成分：,锡,（贵）、,铅,（软，强度低，熔点低）、,锑,（耐腐蚀）、,铜,特点：,摩擦系数小，抗胶合，耐腐蚀，易跑合。,强度和熔点低（,150,融化变软，“烧瓦”“爆轴”,）,，价格昂贵，机械强度较差，工作温度：,t120,。,只做轴承衬,应用：中、高速，重载。,1、轴承合金（巴氏合金）成分：锡（贵）、铅（软，强度低，熔点,Z,SnSb10Cu6,（,锡基轴承合金,）,Z,PbSb16Sn16Cu2,（,铅基轴承合金,）,ZSnSb10Cu6（锡基轴承合金）,2,、铜合金,成分：,锡、铜、铅、铝、铁,锡青铜、铝青铜、铅青铜（,相似蜗轮材料选择,）,特点：,耐磨，耐高温（相对于巴氏和金），强度高，塑性差，工作温度高达,250,。,可塑性差、不易跑合。,应用：中低速，中（重）载。,制做整体式轴瓦。,2、铜合金成分：锡、铜、铅、铝、铁锡青铜、铝青铜、铅青铜（相,锡青铜：,ZCuSn10P1,，高速、,重载,铝青铜：,ZCuAl10Fe3,，低速、,重载,铅青铜：,ZCuPb30,，高速、,重的冲击与变载,要求承载能力强,锡青铜：ZCuSn10P1，高速、重载要求承载能力强,3,、铝合金,-,德国,（低锡和高锡两类）,成分：,锡、铝,特点：,耐磨，耐高温，强度高，塑性差，成本低。,应用：中速，重（中）载。,制作成,整体式轴瓦。,20,高锡铝合金与钢制成的双金属轴瓦,3、铝合金-德国（低锡和高锡两类）成分：锡、铝特点：耐磨，耐,铝锡合金：,耐腐蚀性好和疲劳强度较高，摩擦性能较好。在部分领域取代了较贵的轴承合金与青铜。,航空发动机,：铸铁轴承座和铝合金轴承膨胀系数不匹配；,汽车行业：,AlSnSi,轴承合金材料逐渐成为主流，,Si,使跑和性能提高，抗咬合性能、抗疲劳性能增强。,铝锡合金：耐腐蚀性好和疲劳强度较高，摩擦性能较好。在部分领域,特点：,组织疏松多孔，耐磨性好，,韧性差，材料价廉。,使用前需在热油中浸渍几小时，使孔隙中充满润滑油，故也称为,含油轴承,。,应用：低速，平稳载荷，加油不便场合。,4,、粉末冶金（含油轴承,-,“,硬海绵,”）,成分：,铁、铜、石墨粉末经过压制、烧结，形成多孔性结构材料，又称,陶瓷金属,。,特点：组织疏松多孔，耐磨性好，应用：低速，平稳载荷，加油不便,美国辉门自润滑轴承应用于世界最长的悬索吊桥,粉末冶金轴承支撑世界最长的吊桥,(,挪威,1310m,),美国辉门自润滑轴承应用于世界最长的悬索吊桥粉末冶金轴承支撑世,5,、铸铁,HT150 HT200,石墨,-,固体润滑剂,用于不重要、低速轻载轴承。,5、铸铁 HT150 HT200 石墨-固体润滑剂,6,、非金属材料：,酚醛,树脂（录音机磁带轴上轴瓦），,聚酰胺,（尼龙），,橡胶,（水质润滑,-,离心泵，水轮机）。,工程塑料：,摩擦因数小，抗压强度高，可塑性、跑合性良好，耐腐蚀性和耐磨性好，可用水、油及化学溶液等润滑等。但导热能力差，膨胀系数大，容易变形，应注意冷却。,6、非金属材料：酚醛树脂（录音机磁带轴上轴瓦），聚酰胺（尼龙,橡胶：,良好的弹性和减摩性，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。,碳,-,石墨：,自润滑性。石墨量越多材料越软，摩擦因数越小。还可以再加入金属、聚四氟乙烯和二硫化钼等。,电动机电刷,的常用材料。,陶瓷：,特别耐高温、耐磨，可用水润滑，应用越来越广泛。但性脆，难加工。,橡胶：良好的弹性和减摩性，能减轻振动使运转平稳，可用水润滑。,展望：高性能无铅化滑动轴承材料及技术！,展望：高性能无铅化滑动轴承材料及技术！,10-3,滑动轴承的润滑,种类：气体、液体、半固体、固体,一、润滑剂及选择,空气,轻载高速,润滑油,润滑脂,石墨,二硫化钼,聚氟乙烯,不重要,低速,低温,高温,矿物油,动物油,合成油,作用：,降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。,10-3 滑动轴承的润滑种类：气体、液体、半固体、固体一、,10-3,滑动轴承的润滑,什么是粘度？,流体与流体摩擦力的大小,一、润滑剂及选择,1,、润滑油,V,v,=,流体的速度梯度,动力粘度,h,(Pas),符合粘性定律的流体都叫牛顿流体（前提）,粘度是润滑油抵抗运动的能力，表征流动时内摩擦阻力的大小。,10-3 滑动轴承的润滑什么是粘度？一、润滑剂及选择1、,润滑油粘度概念,牛顿粘性定律：,意义：,剪应力大小与速度梯度成正比。,描述任意两层流体间剪应力大小的关系。,选择润滑油最重要的性能指标之一。,动力粘度,运动粘度,单位,Pa,S,（帕秒）,用于流体动力学计算,常用,mm,2,/S,（,厘斯,cSt,）,表示润滑油的粘度,同温下,流体的密度,润滑油粘度概念牛顿粘性定律：意义：剪应力大小与速度梯度成正比,注意：润滑油的粘度并不是定值。,粘度随温度和压力的变化而变化，温度的影响最大。,温度升高,粘度下降,压力升高,粘度上升,但压力对粘度的影响较小，通常忽略不计。,国标规定，,40,时粘度的平均值为该润滑油的粘度。,注意：润滑油的粘度并不是定值。粘度随温度和压力的变化而变化,粘度影响因素？,运动粘度,(m,2,/s),温度,压力,?,1,、润滑油,动力粘度,不能直接测得,，引进工程上的应用概念：,相对粘度,（条件粘度）,恩氏粘度计,粘度影响因素？运动粘度(m2/s)温度 压力?1、润滑油,1,、润滑油,特点：,流动性好，可形成动压、静压或边界润滑油膜。,适用场合：,非液体滑动轴承和液体滑动轴承。,选择原则：,主要考虑润滑油的粘度。,高温时，粘度应高一些；,低温时，粘度可低一些。,转速,低,、压力,大,时，油的粘度应,高,一些；,反之，粘度应低一些。,1、润滑油特点：流动性好，可形成动压、静压或边界润滑油膜。,h/,Pa.s,粘度,-,温度曲线,粘度,-,压力曲线,温度对粘度的影响比较明显，炼,h/Pa.s粘度-温度曲线粘度-压力曲线温度对粘度的影响比,1,、粘度过大,，流动缓慢，不能及时补充到摩擦表面，机件摩擦表面间的,摩擦力增大,，燃料消耗多，发动机的输出功率降低。,2,、粘度过大,，油的循环速度也慢，冷却与,散热效果差,，易使发动机过热。对于磨损产生的金属屑、炭粒、尘埃难以从摩擦表面清洗。,1、粘度过大，流动缓慢，不能及时补充到摩擦表面，机件摩擦表面,轴瓦失效形式磨损课件,2,、润滑脂,应用：,要求不高、转速较低、难以经常供油场合。,特点：,无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。,主要性能指标：,针入度,(0.1mm),和滴点,(),。,2、润滑脂应用：要求不高、转速较低、难以经常供油场合。特点：,1,）针入度：,表征稀稠度程度,标准锥或针,从锥入度仪上释放，在,常温下,自由地在,5,秒钟之内落入样品，标准锥或针在样品里穿过的,深度,，以,十分之一毫米,为单位来计量。,针入度越小，润滑脂越稠。,1）针入度：标准锥或针从锥入度仪上释放，在常温下自由地在5秒,2,）滴点：,表征受热开始滴落的温度，标志润滑脂,耐高温的能力,。,使用时的工作温度低于滴点,2030,o,C,，甚至,4060,o,C,。,2）滴点：使用时的工作温度低于滴点2030oC，甚至40,润滑脂品种：,钙基,、,羟基,、,锂基,、,膨润土基,润滑脂。,根据工作温度选择润滑脂的品种；,根据滑动速度选择锥入度。,润滑脂品种：,润滑脂选择原则：,（,2,）所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约,20,30,，以免工作时润滑脂,过多地流失,。,（,3,）在有,水淋,或潮湿的环境下，应选择,防水性能强,的钙基或铝基润滑脂。在,温度较高,处应选用钠基或复合钙基润滑脂。,（,1,）当压力高和滑动速度低时，选择,针入度,小一些的品种,（油粘度高）,；反之，选择,针入度,大一些的品种。,润滑脂选择原则：（2）所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温,轴瓦失效形式磨损课件,二、润滑方法及装置,压注油杯,针阀式油杯,旋盖式油杯,二、润滑方法及装置压注油杯针阀式油杯旋盖式油杯,油绳式油杯,压力循环式,油绳式油杯压力循环式,(,一,),油润滑,1,间歇式润滑,压配式注油杯,旋套式注油杯,旋盖式油杯,特点,：只能得到间歇润滑，不能调节供油量。,适用场合,：低速、轻载及不重要的轴承。,(一)油润滑1间歇式润滑 压配式注油杯旋套式注油杯旋盖式油,2,连续式润滑,（,1,）滴油润滑,针阀式注油杯,手柄,1,竖立，针阀,3,被提起，底部油孔打开，润滑油通过导油管连续流入轴承；手柄平放，针阀,3,被压下，底部油孔被堵住，停止供油。调节螺母可控制针阀提升高度，调节油孔大小和供油量。,针阀式注油杯,润滑可靠、充分，适用于重要轴承。,2连续式润滑（1）滴油润滑针阀式注油杯针阀式注油杯润滑可靠,10-4,非液体摩擦,滑动轴承,的设计计算,一、失效形式,磨损,胶合,二、设计准则,:,维持边界油膜不破坏,（维持边界润滑状态）,10-4 非液体摩擦滑动轴承的设计计算一、失效形式磨损二、,三、,条件性计算,内容：,，,避免轴瓦过度磨损，,保证强度要求,；,验算轴承压强,验算轴承,，,避免轴瓦胶合，,间接限制摩擦发热；,验算轴承,，,避免轴瓦局部磨损、胶合。,三、条件性计算内容：，避免轴瓦过度磨损，保证强度要求；验算轴,验算滑动速度,v,v,p,，,pv,的验算都是,平均值,。考虑到轴瓦不同心，受载时轴线弯曲及载荷变化等的因素，局部的,p,或,pv,可能不足，,故应校核滑动速度,v,。,验算滑动速度vv,四、非液体摩擦,向心,滑动轴承的设计计算,失效形式与设计准则,1.,工作状态：,因无法形成完全的承载油膜，工作状态为,边界润滑或混合摩擦润滑,。,2.,失效形式：,边界油膜破裂。,3.,设计准则：