十五章滑动轴承课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械设计,第十五章,滑 动 轴 承,第一节 概述,第二节,滑动轴承结构与材料,第三节,混合润滑轴承的计算,第四节,液体动压润滑原理,第五节,液体动压润滑径向轴承的设计,第六节,液体静压润滑简介,返回章目录,机械设计第十五章 滑 动,1,第一节 概述,滑动轴承的类型,分类方式,类型及特点,按所承受载荷方向的不同,径向滑动轴承（承受径向载荷）,止推滑动轴承（承受轴向载荷）,按所使用的润滑剂种类的不同,液体润滑轴承(以润滑油、水、液态金属等液体作润滑剂),气体润滑轴承（以空气、氢、氩等气体作润滑剂）,半固体润滑轴承（以润滑脂等作半固体润滑剂）,固体润滑轴承（以二硫化钼、石墨等固体作润滑剂）,第一节 概述滑动轴承的类型 分类方式类型及特点按所承受载荷,2,分类方式,类型及特点,按滑动表面间润滑状态的不同,液体动压轴承(以一定的相对运动速度将润滑油带入两摩擦表面间收敛间隙，形成动压油膜把两摩擦表面分开),液体静压轴承(用足以平衡外载的压力将润滑油输入两滑动表面间，使两表面分离),混合润滑轴承(轴颈和轴瓦表面间有微凸体接触),无润滑轴承(轴颈和轴瓦表面间无润滑剂或保护膜而直接接触),液体润滑轴承,(轴颈和轴瓦表面间无微凸体接触),分类方式类型及特点按滑动表面间润滑状态的不同液体动压轴承(以,3,分类方式,类型及特点,按轴承中轴瓦形式的不同,剖分式滑动轴承（轴与轴瓦之间的间隙可以调整）,调心式滑动轴承（轴瓦可在轴承座中适当地摆动）,整体式滑动轴承（轴与轴瓦之间的间隙不能调整）,分类方式类型及特点按轴承中轴瓦形式的不同剖分式滑动轴承（轴与,4,第二节,滑动轴承结构与材料,一、径向滑动轴承的典型结构,整体式径向滑动轴承,1轴承座；2整体轴瓦；3油孔；4螺纹孔,第二节 滑动轴承结构与材料一、径向滑动轴承的典型结构,5,剖分式径向滑动轴承,1轴承座；2轴承盖；3双头螺柱；4螺纹孔；5油孔；6油槽；7剖分式轴瓦,剖分式径向滑动轴承 1轴承座；2轴承盖；3双头,6,调心式,滑动轴承,调心式,7,二、止推滑动轴承的结构,二、止推滑动轴承的结构,8,应有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；,应有良好的顺应性、嵌藏性以及跑合性能；,应有足够的强度和塑性，包括抗压性、抗疲劳性等；,应有良好的加工工艺性与经济性。,滑动轴承材料的要求,三、滑动轴承的材料,1.金属材料,轴承合金,铜合金,铝基轴承合金,铸铁,应有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；滑动轴承材料的要求,9,2.,多孔质金属材料,多孔质金属材料由铜、铁、石墨等粉末压制、烧结而成。,具有多孔结构，在使用前先把轴瓦在热油中浸渍数小时，使孔隙内充满润滑油，因此这种材料的轴承常称为含油轴承。,3.非金属材料,用于轴承的非金属材料有塑料、橡胶、碳-石墨等，其中塑料用得最多，主要有聚四氟乙烯、酚醛树脂和尼龙等。,2.多孔质金属材料 多孔质金属材料由铜、铁、石墨等,10,1.轴瓦的形式和构造,四、径向滑动轴承的轴瓦结构,整体式轴瓦,（a）整体轴套 （b）卷制轴套,1.轴瓦的形式和构造四、径向滑动轴承的轴瓦结构 整体式轴瓦,11,对开式厚壁轴瓦,对开式薄壁轴瓦,对开式厚壁轴瓦对开式薄壁轴瓦,12,销钉固定轴瓦,凸缘固定轴瓦,2.轴瓦的定位,销钉固定轴瓦 凸缘固定轴瓦 2.轴瓦的定位,13,3.油孔及油槽的开设,常见的油孔、油槽形式,3.油孔及油槽的开设常见的油孔、油槽形式,14,油槽位置对油膜承载能力的影响,油槽位置对油膜承载能力的影响,15,混合润滑轴承的设计准则,一、限制轴承的平均压强,保证润滑油不被过大的压力所挤出，避免工作表面的过度磨损,第三节 混合润滑轴承的计算,径向轴承,止推轴承,混合润滑轴承的设计准则 一、限制轴承的平均压强 保,16,二、限制轴承的,径向轴承,止推轴承,三、限制轴承的滑动速度,二、限制轴承的径向轴承止推轴承 三、限制轴承的滑动速度,17,假设条件-,液体为不可压缩的牛顿液体；,液体膜中液体的流动是层流；,忽略压力对液体粘度的影响；,忽略惯性力及重力的影响；,液体膜中的压力沿膜厚方向保持不变。,一、液体动压润滑的基本方程,第四节 液体动压润滑原理,假设条件-液体为不可压缩的,18,一维雷诺方程的推导,1.求油层速度分布,牛顿粘性流体摩擦定律：,整理，得：,一维雷诺方程的推导 1.求油层速度分布牛顿粘性流体摩擦定律,19,得积分常数为,积分，得：,边界条件:,y,=0,时，,u,=,v,;,y,=,h,时，,u,=0,得积分常数为 积分，得：边界条件:y=0 时，u=,20,两相对运动平板间油膜中的速度分布和压力分布,两相对运动平板间油膜中的速度分布和压力分布,21,2.求润滑油流量,3.导出一维雷诺方程,2.求润滑油流量 3.导出一维雷诺方程,22,二、形成动压油膜的必要条件,（1）,两相对滑动表面之间必须相互倾斜而形成收敛的楔形间隙。,（2）,两滑动表面应具有一定的相对滑动速度，并且其速度方向应该使润滑油由大口流进，从小口流出。,（3）,润滑油应具有一定的粘度，供油要充分。,二、形成动压油膜的必要条件（1）两相对滑动表面之间必须相互,23,三、径向滑动轴承形成动压油膜的过程,三、径向滑动轴承形成动压油膜的过程,24,一、液体,动压径向滑动轴承的几何关系,（1）,轴承直径间隙,-,（2）,半径间隙,第五节 液体动压润滑径向轴承的设计,（3）,相对间隙,（4）,偏心距和偏心率,（5）,轴承包角,与结构有关,（6）,最小油膜厚度,一、液体动压径向滑动轴承的几何关系（1）轴承直径间隙-（2）,25,二、液体,动压径向滑动轴承的承载量系数,承载量系数,有限宽轴承油膜的总承载能力,二、液体动压径向滑动轴承的承载量系数 承载量系数 有限宽轴承,26,十五章滑动轴承课件,27,三,、液体,动压径向滑动轴承的最小油膜厚度,四、液体,动压径向滑动轴承的热平衡计算,单位时间内轴承摩擦功所产生的热量等于同时间内由润滑油流动所带走的热量和经轴承表面散发的热量之和。,三、液体动压径向滑动轴承的最小油膜厚度 四、液体动压径向滑,28,径向轴承的摩擦,特性系数线图,润滑油的平均温度,径向轴承的摩擦润滑油的平均温度,29,五、参数选择,1.,轴承宽径比,B/d,轴承宽径比与轴承的承载能力及温升有关。减小宽径比可增大端泄流量、降低温升，有利于提高运转稳定性，降低摩擦功耗，减小轴向尺寸。但轴承宽度减小，轴承承载能力也随之降低。增大宽径比虽然能提高承载能力，但宽径比过大会造成轴承偏载。,五、参数选择1.轴承宽径比 B/d 轴承宽,30,2.,相对间隙,在设计中,相对间隙的值主要根据载荷和速度选取：速度愈高，,值应愈大；载荷愈大，,值应愈小。此外，直径大、宽径比小、值应愈小。此外，直径大、宽径比小、调心性能好、加工精度高时，,可取小值；反之取大值。,2.相对间隙 在设计中相对间隙的值主,31,3.润滑油粘度,h,选用粘度大的润滑油可提高轴承的承载能力，但同时会减小流量，增大摩擦功耗和轴承温升。润滑油的粘度小，又会降低轴承的承载能力。通常载荷大、速度低的轴承应选用较大粘度的润滑油。,3.润滑油粘度 h 选用粘度大的润滑油可提高轴承的,32,六、,液体动压径向滑动轴承的工作能力准则和设计步骤,1,、,在具有足够承载能力的条件下，最小油膜厚度应满足：,2、,在平均油温tm,75,时，油的人口温度应满足：,35,t,i,40,液体动压径向滑动轴承的工作能力准则,六、液体动压径向滑动轴承的工作能力准则和设计步骤1、在具,33,液体动压径向滑动轴承的设计步骤,1.选择轴承宽径比，计算轴承宽度,2.,在保证,p,p,、,pv,pv,、,v,v,的条件下，选择轴瓦材料,、,、,3.选择润滑油并确定粘度,4.验算最小油膜厚度,液体动压径向滑动轴承的设计步骤 1.选择轴承宽径比，计算轴,34,5.验算润滑油入口温度,6.计算润滑油流量,7.选择轴承配合,8.确定最大间隙,、最小间隙,9.校核轴承的承载能力、最小油膜厚度及润滑油入口温度,5.验算润滑油入口温度 6.计算润滑油流量7.选择轴承,35,液体静压轴承不依靠系统自身的运动，而是利用外部供油装置将高压油送进轴承间隙强制形成静压承载油膜，将轴颈与轴承表面完全隔开,实现液体静压,润滑，并靠,液体的静压,平衡外载荷。,-,第六节 液体静压润滑简介,液体静压轴承不依靠系统自身的运动，而是利用外部供油装,36,本章结束,本章结束,37,