文档介绍：第17章滑动轴承
滑动轴承的类型
滑动轴承的结构型式
滑动轴承的材料及润滑
非液体摩擦滑动轴承的计算
液体摩擦滑动轴承简介
轴承是用来支承轴及轴上零件、保持轴的旋转精度和减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。轴承一般分为两大类:滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承有着一系列优点,在一般机器中获得了广泛应用。但是在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下,滑动轴承就体现出它的优异性能。因而在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。此外,在低速而带有冲击的机器中,如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也采用滑动轴承。
滑动轴承的类型
润滑的目的是在摩擦表面之间形成低剪切强度的润滑膜,用它来减少摩擦阻力和降低材料磨损,润滑膜可以是由液体或气体组成的流体膜或者固体膜,根据润滑膜的形成原理和特征,润滑状态可以分为:
(1)流体动压润滑;
(2)流体静压润滑;
(3)弹性流体动压润滑;
(4)边界润滑;
(5)干摩擦状态等五种基本类型。
磨擦状态
表 17-1 各种润滑状态的基本特征
无润滑或自润滑的摩擦副
表面氧化膜、气体吸附膜等
1~10nm
干摩擦
低速重载条件下的摩擦低副
润滑油中的成分与金属表面产生物理或化学作用面形成润滑膜
1~50nm
边界润滑
低速下的点线接触高精度摩擦副,如精密仪器上的滚动轴承等
与流体动压润滑相同
10~100nm
薄膜润滑
中高速下点线接触摩擦副,如齿轮、滚动轴承等
与流体动压润滑相同
~1μm
弹性流体
动压润滑
低速或无速度下的面接触摩擦副,如滚动轴承、导轨等
通过外部压力将流体送到摩擦表面之间,强制形成润滑膜
1~100μm
液体静压润滑
中高速下的面接触摩擦副,如滑动轴承
由摩擦表面的相对运动所产生的动压效应形成流体润滑膜
1~100μm
流体动态润滑
应用
润滑膜形成方式
典型膜厚
润滑状态
各种润滑状态所形成的润滑膜厚度不同,但是单纯由润滑膜的厚度还不能准确地判断润滑状态,尚须与表面粗糙度进行对比。图17-1列出润滑膜厚度与粗糙度的数量级。只有当润滑膜厚度足以超过两表面的粗糙峰高度时,才有可能完全避免峰点接触而实现全膜流体润滑。对于实际机械中的摩擦副,通常总是几种润滑状态同时存在,统称为混合润滑状态。
1
单分子吸附层
边界膜
弹流膜
流涕润滑膜
研磨表面均方根值
粗加工表面均方根值
厚度/μm
图17-1 润滑膜厚度与粗糙度高度
根据润滑膜厚度鉴别润滑状态的办法虽然是可靠的,但由于测量上的困难,往往不便采用。另外,也可以用摩擦系数值作为判断各种润滑状态的依据。
摩擦润滑状态
摩擦系数
摩擦润滑状态
摩擦系数
滚动轴承的滚动摩擦
~
圆柱在平面上纯滚动摩擦
~
流体动压润滑
~
流体静压润滑
~(与设计参数有关)
矿物油湿润金属表面的边界润滑
~
有添加剂的油润滑,配对材料为钢-钢或尼龙-钢
~
有添加剂的油润滑,配对材料为尼龙-尼龙
~
石墨、二硫化钼润滑
~
铅膜润滑
~
黄铜-黄铜或青铜-青铜干摩擦
~
铜铅合金-钢或巴氏合金-钢干摩擦
~
橡胶-其它材料干摩擦
~
聚四氟乙烯-其他材料干摩擦
~
表17-2 不同磨擦润滑状态下的磨擦系数
滑动轴承的类型
滑动轴承按照承受载荷的方向主要分为:①径向滑动轴承,又称向心滑动轴承,主要承受径向载荷;②止推滑动轴承,只能承受轴向载荷。
图17-2 整体式径向滑动轴承
轴瓦
油杯孔
轴承
轴承座
剖分式轴承径向滑动轴承由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和联接螺栓等组成。轴承中直接支承轴颈的零件是轴瓦。为了安装时容易对中,在轴承盖与轴承座的剖分面作出阶梯形的。轴承盖应当适度压紧轴瓦,使轴瓦不能在轴承孔中转动。轴承盖上制有螺纹孔,以便安装油杯或油管。
图17-3 剖分式径向滑动轴承
35°
35°
上轴瓦
联接螺栓
轴承盖
轴承座
下轴瓦
联接螺栓
(单击打开)
螺纹孔
轴承座
轴承盖
联接螺栓
剖分轴瓦
榫口