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机械设计课件濮良贵


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四 止推滑动轴承
结构:止推轴颈和轴承座 类型:空心式 压力较均匀
单环式 单向轴向力,压力均匀 多环式 双向轴向力,压力不均匀
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§12—3 滑动轴承的失效形式及常用材料 一.滑动轴承的失效形式
1.磨粒磨损 硬质颗粒→磨料→研磨轴和轴承表面
2.刮 伤
轴表面硬轮廓峰顶刮削轴承
3.咬粘(胶合) 温升+压力+油膜破裂→粘附 4.疲劳剥落 载荷反复作用→疲劳裂纹→扩展→剥落
第十二章 滑 动 轴 承
基本内容:滑动轴承的基本类型、结构、材料及
滑动轴承的工作能力和热平衡计算
本章重点:轴瓦的材料及结构
滑动轴承的基本设计方法 §12—1 概 述
一. 轴承功用 支承轴及轴上零件,并保证旋转精
度减少轴与支承间的摩擦与磨损
二. 轴承的分类 按摩擦性质
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滑动轴承
滚动轴承
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滑动摩擦状态分类
整理可得: p
x y
- u y
p2u
x y2
结构:轴承座,轴套(整体) 特点:结构简单,成本低,但装拆不便,无法调整间隙
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二 对开式径向滑动轴承
结构:轴承座、轴承盖, 轴瓦(两边)、螺栓
特点:剖分面垂直载荷方向, 正剖、斜剖,装拆方便, 磨损后可调整间隙,结构复杂
三 自动调心式滑动轴承
轴瓦能摆动,适应轴的变形,用于 支承跨距较大或多支点的长轴
表面完全隔开,由油膜产生的压力来平衡外载荷
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楔效应承载机理 平行板—相对运动—流速直线分布—油无内压力 不平行板—相对运动—流速变化—油有内压力
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三.流体动力润滑基本方程
假设:牛顿流体( u )
y
层流流动、不计重力、
大气压影响、油不可压缩
平衡方程:
pd z p d p xd y d xz d ydyy d y zd d yz 0 d
对开式 厚壁轴瓦 浇铸 双、多层金属
薄壁轴瓦 轧制
二. 轴瓦的定位
轴瓦定位的目的——防止轴瓦相对轴承座移动
轴瓦定位的方法:凸缘、紧定螺钉、销钉、凸耳
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三.油孔及油槽
开设油孔及油槽的原则: 将油导入整个摩擦表面而又不影响油膜承载能力
单轴向油槽→整体式→最大油膜厚度处 轴向油槽
双轴向油槽→对开式→剖分面处
[p] [pV]—许用值Mpa Mpa·m/S 查表(12—6)
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§12—7 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
一.流体摩擦
流体中任意点处切应力均与该处流体的速度梯度成正比
比例系数η—粘度—流体的
v 内摩擦力
y 二.流体动力润滑
流体动力润滑:
两相对运动物体的摩擦表面,
借助相对速度产生的油膜把两
3.灰铸铁、耐磨铸铁 ——轻载、低速
4.多孔质金属材料(含油轴承、陶质金属)
铁(铜)粉+石墨→压型→烧结
5 非金属材料 ——塑料、尼龙、橡胶、硬木
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§12—4 轴 瓦 结 构
滑动轴承的关键零件——轴瓦 影响结构的因素——材料、润滑等
一. 轴瓦的型式和构造
轴瓦
整体式
整体轴套 单、双、多层金属卷制轴套
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二. 止推滑动轴承的计算
1.验算轴承的平均压力p
p
z
4
Fa (d22
d12)
p
Mpa
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2. 验算轴承的pv值
平均速度 v nd1 d2
6010002
m/S
pv值
p
v
nFa
30000zd2
d1
pv
Mpa·m/S
Z—环的数目
Fa—轴向载荷
d2 —轴环直径 d1—轴承孔径 n—轴颈的转速
周向油槽→载荷方向变动范围超过180°→中部
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油沟形式:一般润滑油从非承载区引入.
周 精选PPT 向 油 槽
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§12—5 滑动轴承润滑剂的选用
润滑油→液体
润滑剂 润滑脂→润滑油+稠化剂
一. 润滑油固及体其润选滑择剂→石墨、MoS2、聚四氟乙稀
润滑油——液体动压轴承 表12—4 选择原则: ⑴ 转速高、压力小——粘度低 ⑵ 转速低、压力大——粘度高 ⑶ 高温度下工作(t>60℃)——较高粘度 二. 润滑脂及其选择
润滑脂——要求不高、难经常供油或低速重载轴承
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选择原则: ⑴ 压力大、速度低——小针入度,反之选针入度大的 ⑵ 润滑脂滴点应高于轴承工作温度20~30℃,以免流失 ⑶ 在有水或潮湿场合,应选防水性的润滑脂、 三. 固体润滑剂 ——用于特殊场合
§12—6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算
1.干摩擦 两摩擦面间无任何润滑剂,固体表面 直接 接触 摩擦、磨损大 f=0.30~0.35
分子—机械理论:粘着作用和刨犁作用
2.边界摩擦 两பைடு நூலகம்擦面由吸附着的很簿的边界膜隔 开的
摩擦
f=0.01~0.1
边界膜: 物理吸附膜、化学吸附膜 化学反应膜
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3.液体摩擦 两摩擦完全被液体油膜隔开的摩擦
5.腐蚀 润滑剂氧化→酸性物质→腐蚀
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二. 轴承的材料 ——轴瓦和轴承衬的材料
要求:良好的减摩性、耐磨性、抗胶合性
顺应性、磨合性、导热性、足够的强度
1.轴承合金 (白合金、巴氏合金) ——以锡或锑为软
基体,均夹着锑锡、铜锡硬晶粒→最好,但
价高、强度低→轴承衬。
2.青铜 ——锡、铝、铅青铜
不完全液体润滑滑动轴承 ——混合摩擦状态 一 失效形式及设计准则
1.主要失效形式
磨损→间隙↑→运动精度↓ 胶合:温度↑ →粘度↓润滑恶化→烧瓦
2.设计准则 维持边界油膜不破裂
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二.径向滑动轴承的计算
1.验算轴承的平均压强 p ——限制压力防止过度磨损
p F p Mpa
Bd
2.验算轴承的pv值 ——限制温升防止胶合
f=0.001~0.008
油膜:静压油膜和动压 油膜
4.混合摩擦 干、边界、液体摩擦并存
非(完全)液体摩擦
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三.滑动轴承的分类
按受载类型 径向轴承——径向力 止推轴承——轴向力
不完全液体滑动轴承
按润滑状态
动压轴承
液体滑动轴承
静压轴承
§12—2 滑动轴承的主要结构形式
一 整体式径向滑动轴承
p vB F1 d0 d6 0 n 01F 9 nB 10 p0 vMpa·m/S
3.验算滑动速度v ——防止速度太高加速磨损
v ≤[v] m/s
F—径向载荷mm ; B—轴承寛度mm; d—轴颈直径mm ; n—轴颈转速r/min ; [p],[pv]—许用应力Mpa, Mpa·m/S 查表(12—2)
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