文档介绍：第十二章滑动轴承
(一)教学要求
了解滑动轴承特点、分类和主要结构,滑动轴承的材料、润滑方式,了解非流体摩擦滑动轴承的计算方法
了解流体动压润滑滑动轴承计算,主要参数选择,了解其它型式滑动轴承
(二)教学的重点与难点
非流体摩擦滑动轴承的设计计算
流体动压滑动轴承的承载能力及影响因素
(三)教学内容
§12—1 概述
轴承——支承轴颈使轴作回转运动
轴承:滑动轴承;滚动轴承
一、滑动轴承类型:
按承载:向心轴承(受Fr);推力轴承(受Fa)
按润滑状态:流体润滑轴承;非流体润滑轴承;无润滑轴承(不加润滑剂)
二、滑动轴承的特点
优点:1)承载能力高;2)工作平稳可靠、噪声低;3)径向尺寸小;4)精度高;5)流体润滑时,摩擦、磨损较小;6)油膜有一定的吸振能力
缺点:1)非流体摩擦滑动轴承、摩擦较大,磨损严重。2)流体摩擦滑动轴承在起动、行车、载荷、转速比较大的情况下难于实现流体摩擦;3)流体摩擦、滑动轴承设计、制造、维护费用较高。
三、应用:
1)n特高或特低;2)对回转精度要求特别高的轴;3)承受特大载荷;4)冲击、振动较大时;5)特殊工作条件下的轴承;6)径向尺寸受限制或轴承要做成剖分式的结构
例:机床、汽轮机、发电机、轧钢机、大型电机、内燃机、铁路机车、仪表、天文望远镜等。
§12—2 径向滑动轴承的主要类型
一、整体式径向滑动轴承
如图12—1,由轴承座、整体轴套、油孔等组成
特点:1)结构简单、成本低;2)轴套磨损后,间隙无法调整;3)装拆不便(只能从轴端装拆)。适于低速、轻载或间隙工作的机器。
二、剖分式径向滑动轴承
图12-2,由轴承座,轴承盖,剖分轴瓦(附轴承衬)、双头螺柱(调整垫片)等,轴瓦表面有油沟,油通过油孔、油沟而流向轴颈表面,轴瓦一般水平部分,也有倾斜部分。
特点:装拆方便、轴瓦磨损后间隙可调整。
三、自动调心式
适于宽径比B/d>,可避免轴弯曲变形或轴承孔倾斜时造成轴颈与轴瓦两端边缘接触加剧磨损和发热。
特点:轴瓦外表面做成球面。图12-3
四、调隙式径向滑动轴承
如图12-4,外表面为圆锥面的轴套上开一个缝口,另在圆周上开三个槽(以减小刚性),使之易变形,轴瓦两端各装一个调节螺母,,使锥形轴套轴向移动,从而调整轴套与轴间的间隙——用于一般机床主轴。
§12—3 滑动轴承的材料及轴瓦结构
一、滑动轴承的材料
滑动轴承的主要失效形式:磨损和胶合、疲劳破坏等
所以对轴承材料的要求,主要就是考虑轴承的这些失效形式
1、对轴承材料的要求
良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性
良好的顺应性,嵌入性和磨合性
足够的强度和必要的塑性
良好的耐腐蚀性、热化学性能(传热性和热膨胀性)和调滑性(对油的吸附能力)
良好的工艺性和经济性等。
2、常用材料:金属材料;粉末冶金;非金属材料
金属材料
1)铸铁:灰铁;球铁(中有游离的石墨能有润滑作用)——性能较好,适于轻载、低速,不受冲击的场合。
2)轴承合金(又称巴氏合金或白合金)——由锡(Sn)、铜(Pb)、锑(Sb)、铜(Cu)等组成。
以锡或铅为基体(软)——其中含有锑锡(Sb-Sn)或铜锡(Cu-Sn)的硬晶粒。硬晶粒起耐磨作用,软基体则增加材料的塑性
特点:嵌入性、顺应性最好,抗胶合性好,但机械强度较低
∴作为轴承衬浇注在软钢或青铜轴瓦的表面。——价格较贵
3)铜合金
青铜基体:
锡青铜——减摩、耐磨性最好,∴应用较广,强度比轴承合金高,适于重载、中速
铅青铜——抗胶合能力强,适于高速、重载
铝青铜——强度及硬度较高,抗胶合性差,适于低速、重载传动
4)铝基合金——强度高、耐磨性、耐腐蚀和导热性好:低锡—用于高速中小功率柴油机轴承;高锡—用于高速大功率柴油机轴承。
可做成单金属轴瓦,也可做成双金属轴瓦的轴承衬,用钢作衬背。
多孔质金属材料(粉末冶金)——含油轴承
它是利用铁或铜和石墨粉末、树脂混合经压型、烧结、整形、浸油而制成的,其特点是组织疏松多孔,孔隙中能大量吸收润滑油,∴称含油轴承,具有自润滑的性能。
精末冶金: 铜基粉末冶金——减摩、抗胶合性好
铁基粉末冶金——耐磨性好,强度高适于低速,载荷平稳,加油不便的场合。
非金属材料——塑料、橡胶
1)塑料——f小,耐腐蚀,具有自润滑性能,但导热性差,易变形,承载能力差
如:酚醛树脂、聚铣胺(尼龙)、取胜四氟乙烯等,可用油,也可用水润滑。
2)橡胶——弹性大,允许轴线一定偏斜,用水作润滑剂且环境较脏污处,例如:水泵、水轮机和其它水下机械用轴承。
常用金属材料的性能见表12-1
常用非金属材料和粉末冶金材料的性能见表12-2。
二、轴瓦结构
1、轴瓦的形式与结