机械设计滑动轴承

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滑动轴承1 滑动轴承概述 2 滑动轴承的典型结构 3滑动轴承轴瓦结构 4 滑动轴承的失效形式及常用材料 5不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 6液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 7滑动轴承润滑剂的选择 8 其它形式滑动轴承简介

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1 滑动轴承概述轴承的功用：用来支承轴及轴上零件 。 一、轴承的基本要求 1.能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。 2.具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。 3.具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。 二、轴承的分类 优点多，应用广 滚动轴承 按摩擦 用于高速、高精度、重载、 性质分 滑动轴承 结构上要求剖分等场合。 分 按受载 向心(径向)轴承 方向分 推力(止推)轴承 类 向心推力(径向止推)轴承 按润滑 不完全液体润滑滑动轴承 状态分 液体润滑滑动轴承

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三、滑动轴承的应用领域 1.工作转速特高的轴承，汽轮发电机； 2.要求对轴的支承位置特别精确的轴承，如精密磨床； 3.特重型的轴承，如水轮发电机； 4.承受巨大冲击和振动载荷的轴承，如破碎机； 5.根据装配要求必须做成剖分式的轴承，如曲轴轴承； 6.在特殊条件下(如水中、或腐蚀介质)工作的轴承， 如舰艇螺旋桨推进器的轴承； 7.轴承处径向尺寸受到限制时，可采用滑动轴承。 如多辊轧钢机。 四、滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择；轴瓦的结构和材料选择； 轴承的结构参数设计，润滑剂及其供应量的确定；轴 承工作能力及热平衡计算。

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2) 剖分式向心滑动轴承

将轴承座或轴瓦分离制造，两部分用联接螺栓。 特点：结构复杂，可以

螺纹孔 榫口

联接螺栓

调整因磨损而造成的间隙，安装方便。

轴承盖 剖分轴瓦

轴承座

应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器。

剖分式向心滑动轴承

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二、 推力滑动轴承 作用：用来承受轴向载荷 结构形式： F F1 1潘存云教授研制

F2 1 潘存云教授研制

2

F1潘存云教授研制

2 2

空心式---轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比 实心式要好。 单环式---利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑 方便，广泛用于低速、轻载的场合。 多环式---不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受 双向轴向载荷。各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。

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3 滑动轴承轴瓦结构一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型

需从轴端安装和拆卸，可修复性差。整体轴套

按尺寸 分 类 按材料 分 类 按加工 分 类

可以直接从轴的中部安装和拆卸，可

修复。对开式轴瓦

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4 滑动轴承轴瓦结构一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对

开式 轴 瓦 的 类 型 节省材料，但刚度不潘存云教授研制

足，故对轴承座孔的加工精度要求高 。

薄壁 按尺寸 分 类 厚壁 按材料 分 类 按加工 分 类

薄壁轴瓦

潘存云教授研制

具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座 孔的加工精度要求。

厚壁轴瓦

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4 滑动轴承轴瓦结构一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型 强度足够的材料可 以直接作成轴瓦，

薄壁 按尺寸 分 类 厚壁单材料 按材料 分 类 多材料

如黄铜，灰铸铁。单一材料

潘存云教授研制

轴瓦衬强度不足， 故采用多材料制作 轴瓦。

按加工 分 类两种材料

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4 滑动轴承轴瓦结构一、轴瓦的形式和结构 整体式 按构造 分 类 对开式 轴 瓦 的 类 型

铸造工艺性好，潘存云教授研制

单件、大批生产

薄壁 按尺寸 分 类 厚壁单材料 按材料 分 类 多材料

均可，适用于厚壁轴瓦。铸造轴瓦

只适用于薄壁轴 瓦，具有很高的卷制轴套

按加工 分 类 轧制

铸造

生产率。

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二、轴瓦的定位方法 目的：防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。

轴向 定位

凸缘定位 ----将轴瓦一端或两端做凸缘。

凸耳(定位唇)定位

凸缘潘存云教授研制

凸耳

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周向定位

紧定螺钉潘存云教授研制

销钉

潘存云教授研制

三、轴瓦的油孔和油槽 作用：把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。

F 进油孔 油槽

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开孔原则： 1)尽量开在非承载区，尽量不要降低或少降低承载区 油膜的承载能力； 2)轴向油槽不能开通至轴承端部，应留有适当的油封面。 双轴向油槽开在 δ 单轴向油槽在最 δ大油膜厚度处F

φa

轴承剖分面上

潘存云教授研制潘存云教授研制

形式：按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺 旋线等。潘存云教授研制 潘存云教授研制

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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 潘存云教授研制

潘存云教授研制

d

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

B

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4 滑动轴承的失效形式及常用材料一、滑动轴承常见失效形式 磨粒磨损----进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动， 对轴承表面起研磨作用。 刮伤----进入轴承间隙的硬颗粒或轴径表面粗糙的微观 轮廓尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。 胶合----当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供 油不足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承 损伤。 疲劳剥落----在载荷得反复作用下，轴承表面出

现与滑 动方向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。 腐蚀----润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质 对轴承材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。

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其它失效形式:气蚀---气流冲蚀零件表面引起的机械磨损；

流体侵蚀---流体冲蚀零件表面引起的机械磨损；电侵蚀---电化学或电离作用引起的机械磨损； 微动磨损----发生在名义上相对静止，实际上存在循环 的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。 轴瓦失效实例:潘存云教授研制

潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制

轴瓦磨损

表面划伤

疲劳点蚀

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二、滑动轴承的材料 (一)轴承材料性能的要求1) 2) 3) 4)

轴承材料是指在轴承结构中直接 参与摩擦部分的材料，如轴瓦和 轴承衬的材料。

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，通常以磨损率表示。 抗胶合----材料的耐热性与抗粘附性。 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。 5) 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。 6) 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的能力。