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东北大学机械设计电子教案第十章滑动轴承
(2)粘温特性:温度升高、粘度降低 (3)粘压特性:压力升高、粘度增加 (4)油性:油在摩擦表面吸附的能力
(5)极压性:油膜抗压力破坏的能力
§10-2 滑动轴承概述
一、滑动轴承结构特点
一、滑动轴承结构特点
1、滑动轴承结构:轴颈+轴瓦
2、特点 ① 轴与瓦面接触,承载大、抗冲击; ② 油膜缓冲、减振、降噪; ③ 液体润滑状态摩擦系数小,寿命长; ④ 极限转速高; ⑤ 特殊结构要求:特大结构,滑动轴承成本低; ⑥ 剖分式结构:便于曲轴上安装; ⑦ 径向尺寸小; ⑧ 适合特殊工况:水、油、腐蚀、无润滑介质条件;
§10-2 滑动轴承概述
二、滑动轴承分类
1、按承载方式: 向心滑动轴承-承受径向载荷 推力滑动轴承-承受轴向载荷
二、滑动轴承分类
向心滑动轴承
推力滑动轴承
§10-2 滑动轴承概述
2、按摩擦状态:
① 非液体摩擦滑动轴承(边界、混合摩擦状态) 特点:结构简单、制造方便、成本低廉 应用:低速、一般不重要设备上
(3)限制滑动速度:v<[v]-防止边缘局部胶合磨损。
§10-3 非液体摩擦滑动轴承设计
二、非液体摩擦向心滑动轴承设计
1、选择材料 2、确定轴的直径d:
二、非液体摩擦向心滑动轴承设计
由pm
F dB
[ p]
定宽径比φ B / d 0.5 ~ 1.5 B φd
d F mm φ[ p]
§10-1摩擦磨损与润滑基础
3、液体摩擦
①摩擦表面间有足够的润滑油 ②摩擦系数很小10-3量级,
摩擦阻力为油膜剪切阻力 ③润滑效果取决于油的粘度
4、混合摩擦
①表面间边界摩擦、液体摩擦状态共存 ②摩擦系数在10-2~10-3量级 ③润滑效果取决于油的粘度和极压性
二、摩擦(润滑)状态 液体磨擦 混合磨擦
⑤复合磨损:多种磨损机理共存,磨损接续循环发生。
§10-1摩擦磨损与润滑基础
四、润滑油的主要性能指标
四、润滑油的主要性能指标
1、粘度:液体内摩擦阻力大小的度量(粘性大小)
2、粘度的物理意义--Newton内摩擦定律 a.平行板间充满油,B定,A动(F作用下,速度U)
b.因油性作用,边界处油与板同速
同 温 度 下 , 液 体 动 力 粘度与 密 度之 比
m2
s
常用单位: 斯 :1St cm 2 104 m 2
s
s
厘 斯 :1cSt 1 St 106 m2
100
s
注:国标规定,润滑油牌号按40 度时运动粘度的平均值确定.
例:N100工业齿轮油,40度时运动粘度的平均值为100cSt.
第十课程教学基地
目录
§10-1 摩擦磨损润滑基础 §10-2 滑动轴承概述 §10-3 非液体摩擦滑动轴承设计 §10-4 流体动压润滑的基本理论 §10-5 单油楔向心动压轴承设计计算
§10-1摩擦磨损与润滑基础
一、基本概念
一、基本概念
1、摩 擦 : 相 对 运 动 ( 或 有相 对 运 动 趋 势 ) 的 接 触 表 面 间 阻 碍 相 对 运动 的 现 象
利 弊 : 摩 擦 传 动、制 动 ; 磨 损、能 耗;
2、摩损: 摩 擦 表 面 物 质 不 断 丢失 或 转 移 的 现 象 ( 机 械 零 件 报 废 80属% 于 磨 损 失 效 )
3、润 滑 : 相 对 运 动 表 面 间加 入 减 摩 介 质 润 滑 剂 (降 低 摩 擦 减 少 磨 损)
三、磨损
2、磨损种类 ①粘着磨损:表面微凸体接触,“高压、高温”粘着焊合, (胶合) 相对运动撕脱,材料转移。
②磨料磨损:表面微凸体脱落、外来硬质颗粒进入摩擦面间, 相对运动时起切削、碾压作用,致表面材料脱落。
③疲劳磨损:交变接触应力反复作用、局部微裂纹扩展,材料脱 落形成麻点、微坑。
④腐蚀磨损:表面材料与周围环境发生化学或电化学反应, 相对运动时,反应物脱落,表层材料转移。
国际单位:
帕 秒: Pa • s N • s k g
m2
m•s
常用单位:
泊 :1P dyne • s 10-5 N • s 1 Pa • s
cm 2
10-4 m2
10
厘泊:1cP 1 P 1 Pa • s 100 1000
§10-1摩擦磨损与润滑基础
四、润滑油的主要性能指标
b.运动粘度υ: 国际单位:
二、滑动轴承分类
② 液体摩擦滑动轴承(液体润滑状态)
液体静压润滑轴承:
外界高压油输入轴承间隙,
轴径与轴瓦由油膜分开
特点:系统复杂、工作可靠 应用:低速、频繁启动,载荷或转速变化大场合
液动动压润滑轴承:
轴径与轴瓦相对动,形成动压油 膜,使轴径与轴瓦由油膜分开
特点:结构简单、要求制造精度高 应用:高速、高旋转精度,高载荷或转速变化小的场合
静压轴承 动压轴承
§10-3 非液体摩擦滑动轴承设计
一、失效形式与设计准则
1、失效形式:轴瓦的胶合、磨损
一、失效形式与设计准则
2、设计准则:要求边界油膜具有足够的强度, 保证油膜存在, 减少轴瓦材料的磨损
(1)限制平均压强:pm<[p]-防止油膜破坏,金属直接接触。
(2)限制pmv值:pmv<[pv]-限制摩擦发热过大,防止胶合。
c.油的流动为层流,层间速度梯度du/dy, 相对滑动的剪切阻力为τ
Newton内摩擦定律:
du
dy
U
F
A
dy
du B
§10-1摩擦磨损与润滑基础
四、润滑油的主要性能指标
du
dy
du
dy
3、粘度的单位
动力粘度η: 速度梯度du/dy为1时, 液体内摩擦阻力大小
a.动力粘度η:
§10-1摩擦磨损与润滑基础
二、摩擦(润滑)状态
1、干摩擦 ①摩擦表面间无润滑介质 ②摩擦系数在10-1量级
二、摩擦(润滑)状态
2、边界摩擦 ①表面间形成较薄边界油膜(吸附、反应), 有局部表面直接接触 ②摩擦系数在10-2量级 ③润滑效果取决于油的油性和极压性 (粘度起次要作用)
干磨擦 边界磨擦
§10-1摩擦磨损与润滑基础
三、磨损
磨 损 量
三、磨损
跑和磨损
稳定磨损
时间 剧烈磨损
1、磨损过程
磨损曲线
①跑和磨损:表面凸峰磨掉,粗糙度降低,载荷分布趋于均匀
②稳定磨损:磨损速度缓慢稳定、决定机械零件的寿命
③剧烈磨损:磨损速度急剧增加,(磨损量积累到一定程度,
精度下降,动载增加)使零件报废
§10-1摩擦磨损与润滑基础