第13章滑动轴承
橡胶轴承:具有较大的弹性,能减轻振动使运转平稳,可用水润 滑。 常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。
塑料轴承:具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐腐 蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。
缺点:导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此缺陷, 可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。
§13―3 轴瓦及轴承衬材料
v
有一层压力油膜将两金属表面隔开,
彼此不直接接触。
摩擦和磨损极轻, f ≈ 0.001 ~ 0.01
§15-1 摩擦状态
1. 干摩擦
固体表面直接接触,因而
v
→功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦
不用许出现干摩擦!
2. 边界摩擦
运动副表面有一层厚度 <1 μm的薄油
v
膜,不足以将两金属表面分开,其表 面微观高峰部分仍将相互搓削。
表13-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
材料及其代号
铸锡锑轴承合金 ZSnSb11Cu6
[p] Mpa
平稳 25 冲击 20
[pv] Mpa.m/s
HBS 最高工作 金属型 砂型 温度℃
轴径硬度
20
15
27
150
150HBS
铸铅锑轴承合金
15
10
ZPbSb16Sn16Cu2
30
150 150HBS
铸锡青铜 ZCuSn10P1
第13章 滑动轴承
§13-1 摩擦状态 §13-2 滑动轴承的结构型式 §13-3 轴瓦及轴承衬材料 §13-4 润滑剂和润滑装置 §13-5 非液体摩擦滑动轴承的计算
? 轴承的功用
1、支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度 2、减少转轴与支承之间的摩擦和磨损
?轴承的分类
滑动轴承
轴承
滚动轴承
用于特殊场合,如:高速、高精度、 重载、结构上要求剖分等场合。
二、推力滑动轴承的结构
径向滑动轴承的典型结构 3
推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有:
Fa
Fa
Fa
Fa
空心式
单环式
多环式
◆ 空心式:轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心式的改善。
◆ 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。 由于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%。
只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。 工作温度:t<120℃ 由于巴式合金熔点低
轴承衬
2)、铅锑轴承合金 性能与锡锑轴承合金相近,但较脆不以承受冲击载荷,一般
用于中速中载轴承衬。
§13―3 轴瓦及轴承衬材料
2、青铜
优点:青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达 250 ℃。
缺点:可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。
青铜可以单独制成轴瓦,也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。 锡青铜 → 中速重载 铅青铜 → 中速中载 铝青铜 → 低速重载
§13―3 轴瓦及轴承衬材料
3、具有特殊性能的轴承材料 含油轴承:用粉末冶金法制作的轴承,具有多孔组织,可存
储润滑油。可用于加油不方便的场合。 铸铁:用于不重要、低速轻载轴承。
对开(剖分)式径向滑动轴承
§13—2 滑动轴承的结构形式
轴瓦:
整体轴套
卷制轴套
薄壁轴瓦
厚壁轴瓦
§13—2 滑动轴承的结构形式
油孔及油槽(油沟)
◆ 目的:把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。 ◆ 形式:按油槽数量分——单油槽、多油槽等。 ◆ 位置: 轴瓦非承载区内表面。
§13—2 滑动轴承的结构形式
§13―3 轴瓦及轴承衬材料
一、滑动轴承常见失效形式有: 轴承表面的磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀。 滑动轴承还可能出现气蚀、电侵蚀、流体侵蚀和微动磨损等失
效形式。 二、滑动轴承的材料
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料,轴 承材料性能应满足以下要求:
◆ 减摩性(材料副具有较低的摩擦系数)
15
15
9Hale Waihona Puke 8028045HBC
铸锡青铜
8
ZCuSn5Pb5Zn5
15
65 60 280
45HBC
铸铝青铜 ZCuAl10Fe3
15
12
110 100 280 45HBC
§15-4 润滑剂和润滑装置
一、 润滑剂
作用:降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。
液体润滑剂----润滑油
分类 半固体润滑剂----润滑脂 固体润滑剂
? —动力粘度,p—压强 ,n —每秒转数
§13—2 滑动轴承的结构形式
滑动轴承 根据摩擦性质
滚动轴承 根据能承受载荷的方向 向心轴承 (径向轴承)
推力轴承 (止推轴承) 一、向心滑动轴承(整体式、对开式、自动调心式) 组成:轴承座(座体、盖、螺栓或螺柱) 、轴套(或轴瓦)
整体式径向滑动轴承
对开式轴承(整体轴套)
◆ 耐磨、耐蚀性、抗胶合能力强
◆ 导热性好、热膨胀系数小 ◆ 具有足够的机械强度和可塑性
粘附在轴瓦基体上的薄层材料称为轴承衬 对开式轴承(整体轴套)
§13―3 轴瓦及轴承衬材料
1、轴承合金(白合金、巴氏合金) 1)、锡锑轴承合金 优点: f 小,抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、
容易跑合、是优良的轴承材料,常用于高速、重载的轴承。 缺点:价格贵、机械强度较差;
比干摩擦的磨损轻, f ≈ 0.1 ~ 0.3
3. 液体摩擦
v
有一层压力油膜将两金属表面隔开,
彼此不直接接触。
摩擦和磨损极轻, f ≈ 0.001 ~ 0.01
§13-1 摩擦状态
在一般机器中,处于以上三种情况的混合状态。 边界摩擦
f 混合摩擦 液体摩擦
o ηn/p
摩擦特性曲线
无量纲参数 ? n/p称为轴承 特性数。
1. 润滑油 粘度—重要参数
A
y dy
ox
设计:潘存云
du
液体层与层之间摩擦切应力:
B
实验 ? ? ? du —牛顿液体流动定律
y
dy
? ---液体的动力粘度,简称粘度 量纲:力·时间/长度2
§13-4 润滑剂和润滑装置
1. 润滑油 滑动轴承润滑剂的选择2 ◆ 特点: 有良好的流动性,可形成动压、静压或边界润滑膜。
已标准化,优点多,应用广
§13-1 摩擦状态
1. 干摩擦
固体表面直接接触,因而
v
→功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦
不用许出现干摩擦!
2. 边界摩擦
运动副表面有一层厚度 <1 μm的薄油
v
膜,不足以将两金属表面分开,其表 面微观高峰部分仍将相互搓削。
比干摩擦的磨损轻, f ≈ 0.1 ~ 0.3
3. 液体摩擦