第12章滑动轴承
2.铜合金
铜合金具有较高的强度,较好的减摩性和 耐磨性。
由于青铜的减摩性和耐磨性比黄铜好,故 青铜是最常用的材料。
青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种
锡青铜的减摩性和耐磨性最好,应用较广。 但锡青铜比轴承合金硬度高,磨合性及嵌 人性差,适用于重载及中速场合。
3.灰铸铁及耐磨铸铁
这类材料中的片状或球状石墨在材料表 面上覆盖后,可以形成一层起润滑作用 的石墨层,故具有一定的减摩性和耐磨 性。
1.良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性 2.良好的摩擦顺应性、嵌人性和磨合性 3.足够的强度和抗腐蚀能力。 4.良好的导热性、工艺性、经济性等。
常用的轴承材料:(P275 表12-2) 1)金属材料:轴承合金(巴氏合金或白合金)
铜合金 铝基轴承合金 灰铸铁、耐磨铸铁等 2)多孔质金属材料;
3)非金属材料:工程塑料、碳—石墨等。
2)有利于向轴承均匀供油。
有轴向油槽和周向油槽两种形式可供选择。 轴向油槽分为单轴向油槽及双轴向油槽
单轴向 油槽
双轴向 油槽
周向油槽
§12-5 滑动轴承润滑剂的选用
一、润滑脂及其选择
选择润滑脂品种的一般原则为: 1)当压力高和滑动速度低时,选择针入度小一
些的品种;反之,选择针入度大一些的品种。
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流失
第四篇 轴系零、部件
第十二章 滑动轴承
§12-1 概述
1.轴承的功用:
支承轴及轴上零件
减少转轴与支承间的摩擦和磨损
滑动轴承
轴承分类
滚动轴承
2.分类
滑动轴承 分类: 按受载方向分: 径向轴承
止推轴承
按润滑状态分:液体润滑轴承 不完全液体润滑轴承 自润滑轴承
按液体润滑承载原理分:液体动力润滑轴承 液体静压润滑轴承
1.轴承合金(通称巴氏合金或白合金)
1) 轴承合金的弹性模量和弹性极限都很低, 在所有轴承材料中,它的嵌入性及摩擦顺 应性最好,很容易和轴颈磨合,也不易与 轴颈发生咬粘。
2) 轴承合金的强度很低,不能单独作轴瓦, 只能贴附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承 衬。
3) 轴承合金适用于重载、高速场合,价格较 贵。
二、对开式径向滑动轴承 三、止推滑动轴承(见表12-1)
§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 2.刮伤 3.咬粘(胶合) 4.疲劳剥落 5.腐蚀 由于工作条件不同,滑动轴承还可能出现
气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等 损伤。
二、轴承材料
轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。针对 上述失效形式,轴承材料性能应着重满足 以下主要要求。
• 正确设计滑动轴承需解决的问题:
• (1)轴承的形式和结构设计; • (2)轴瓦的结构和材料选择; • (3)轴承结构参数确定; • (4)润滑剂选择和供应;
(5)轴承的工作能力及热平衡计算
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3.滑动轴承主要应用于:(在某些不能、不便或 使用滚动轴承没有优势的场合)
1) 工作转速高的轴承(此时用滚动轴承寿命)
三、固体润滑剂
固体润滑剂可以在摩擦表面上形成固体 膜以减小摩擦阻力,通常只用于一些有特殊要 求的场合。
§12-6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算
一、工作能力准则的确定 1.失效形式: 磨损、胶合、擦伤
2.设计准则: 防止摩擦表面边界膜破裂,维持粗
糙表面微腔内有液体润滑存在。
二、径向滑动轴承的设计计算
3) 完全液体摩擦状态—通过一定的办法,使润滑油 层完全隔开两工作表面,摩擦发生在液体分子之 间,f
4) 当不能完全形成液体摩擦,局部地方仍有边界摩 擦(同时还存在局部干摩擦)——半液体摩擦状 态
除完全液体摩擦外,其余摩擦状态统称(非)不完全 液体摩擦状态
§12-2径向滑动轴承的主要结构形式
一、整体式径向滑动轴承(轴套)
石墨能吸附碳氢化合物,有助于提高边 界润滑性能,故采用灰铸铁作轴承材料 时,应加润滑油。
铸铁性脆、磨合性差,故只适用于轻载 低速和不受冲击载荷的场合。
4.多孔质金属材料 这种材料制成的轴承叫含油轴承。它
具有自润滑性。
5.非金属材料 ❖聚合物 ❖碳-石墨 ❖橡胶 ❖木材
§12-4 轴瓦结构
一、设计原则
2) 要求对轴支承精度特别高的轴承(因为滑动 轴承零件数少)
3) 特重型轴承 4) 承受巨大冲击和振动载荷的轴承
5) 结构上及使用场合的限制(如:水中、腐蚀 性介质中、曲轴等)
6) 要求不严格的地方
4.滑动轴承的滑动表面间的摩擦状态
1) 干摩擦—不添任何润滑剂,两摩擦表面直接接触, f0.2
2) 边界摩擦—加入润滑油,依靠油的化学和物理的 吸附作用形成一层薄薄的吸附油膜,遮盖金属表 面
采用简化的条件性计算。适用于一般对 工作可靠性要求不高的低速、重载或间歇 工作的轴承。
已知:
轴承所 受 径向 载 荷 F(N)、轴 颈转速 n(r/ min)及轴颈直径d(mm)。 1.选择结构型式,轴瓦材料、轴承宽度B 2.验算 1)验算轴承的平均压力p(MPa)
p F p
d.B
2)验算轴承的 pv (单位为MPa·m/s) 值 轴承的发热量与其单位面积上的摩擦
功耗 fpv 成正比(f是摩擦系数),限制pv值 就是限制轴承的温升。[pv]值见表11-2
p vF• dn Fnpv
d B6 01001 01 90 B0
3)验算滑动速度v(单位为m/s), [v]见表11-2 v[v]
3.选择轴承的配合,一般可选
1) 便于装拆、调整和修复(选用合适的配合 公差)
2) 轴瓦可做成剖分或整体式 3) 可以是单一材料,双金属、三金属轴瓦
轴承衬和衬背贴合牢固 4) 油孔、油沟要在非承载区
二、轴瓦的结构型式
整体式:
整体轴套
卷制轴套
对开式
对开式厚壁轴瓦 对开式薄壁轴瓦
三、轴瓦的定位
凸缘定位
四、油孔及油槽 原则:1)不影响轴承的承载能力;
3)在有水淋或潮湿的环境下,应选择防水性强 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。
见表12-3
二、润滑油及其选择
当转速高、压力小时,应选粘度较低的 油;反之,当转速低、压力大时,应选粘度较 高的油。
润滑油粘度随温度的升高而降低。故在 较高温度下工作的轴承(例如t>60℃,所用油 的粘度应比通常的高一些。(见表12-4)