机械设计 参赛教学课件 .ppt

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1、滑动轴承§12—1概述滑动轴承、滚动轴承一、滑动轴承类型径向轴承（向心轴承）（受Fr）止推轴承（推力轴承）（受Fa）按承载：按润滑状态：流体润滑轴承、非流体润滑轴承、无润滑轴承二、滑动轴承的特点三、应用§12—2径向滑动轴承的主要类型一、整体式径向滑动轴承特点：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。如图，由轴承座、整体轴套、油孔等组成二、剖分式径向滑动轴承三、自动调心式四、调隙式径向滑动轴承图例§12—3滑动轴承的材料及轴瓦结构一、滑动轴承的材

2、料主要失效形式：磨损和胶合、疲劳破坏1、对轴承材料的要求2、常用材料金属材料：1）铸铁2）轴承合金3）铜合金4）铝基合金5）多孔质金属材料（粉末冶金）非金属材料——塑料、橡胶二、轴瓦结构1、轴瓦的形式与结构剖分式轴瓦2、油孔、油槽和油室整体式轴瓦油孔、油槽开设原则：1、润滑油应从油膜压力最小处输入轴承2、油槽（沟）开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力3、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失4、水平安装轴承油槽开半周，不要延伸到承载区，全周油槽应开在靠近轴承端部处。§12—4滑动轴承的润滑一、润滑剂的选择工作

3、载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境1、润滑油（1）压力大、温度高、载荷冲击变动大——粘度大的润滑油（2）滑动速度大——粘度较低的润滑油（3）粗糙或未经跑合的表面——粘度较高的润滑油2、润滑脂3、固体润滑剂二、润滑方法1、油润滑连续供油:间歇供油:油壶或油枪1)滴油润滑2)绳芯润滑3)油环润滑4)浸油润滑5)飞溅润滑6)压力循环润滑2、脂润滑旋盖式油脂杯、黄油枪§12—5非全液体润滑滑动轴承的计算维持边界油膜不受破坏一、径向滑动轴承1、限制平均比压P目的：避免在载荷作用下润滑油被完全挤出2、限制轴承的p、v值

4、目的：限制pv是控制轴承温升，避免边界膜的破裂3、限制滑动速度v目的：当p较小时，避免由于v过高而引起轴瓦加速磨损二、推力滑动轴承限制轴承平均比压p和pvm值§12—6液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算一、流体动力润滑基本方程前后向压力上下面剪切应力由x方向的力平衡条件，得代入牛顿粘性流体定律：y=0时，u=v；y=h时，u=0，得积分常数c1、c2不计侧漏，沿x方向，任一截面单位宽度的流量为p=pmax处油膜厚度为h0，流量：一维雷诺流体动力润滑方程对x取偏导数：考虑沿Z方向的流动：二维雷诺流体动力润滑方程：二、

5、油楔承载机理油压的变化：润滑油的粘度、表面滑动速度、油膜厚度全部油膜压力之和即为油膜的承载能力两滑动表面平行。平行油膜各处油压与入口、出口处相等，不能产生高于外面压力的油压支承外载。油膜呈收敛楔形，油楔内各处油压都大于入口和出口处的压力，产生正压力以支承外载形成流体动力润滑的必要条件是（1）相对运动两表面必须形成一个收敛楔形（2）被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度vs，其运动方向必须使润滑从大口流进，小口流出。（3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。三、液体动力润滑状态的建立过程1、起动时2、不稳定运转阶

6、段3、稳定运转阶段四、径向滑动轴承的几何关系和承载能力1、几何关系直径间隙：半径间隙：相对间隙：偏心距：偏心率：根据余弦定律可得任意位置的油膜厚度1）压力最大处油膜厚度2）油膜最小厚度hmin2、油膜承载能力极坐标形式的雷诺方程从压力区起始角至任意角进行积分，得任意角处的压力再求压力在外载荷方向上的分量将上式在压力区内积分（求和），得到轴承单位宽度上的油膜承载能力引入修正系数A，考虑端泄的影响油膜能承受的载荷CF——承载量系数表12-4hmin越小（x越大），B/d越大，CF越大，轴承的承载能力F越大。3、最小油膜

7、厚度hminhmin不能小于轴颈与轴瓦表面微观不平度之和上式与流体动力润滑的三个基本条件——流体动力润滑的充分必要条件五、轴承的热平衡计算1、轴承中的摩擦与功耗由牛顿粘性定律可得油层中摩擦力摩擦系数：摩擦功耗引起轴承单位时间内的发热量H=fFV2、轴承耗油量=承载区端泄流量Q1+非承载区端泄流量Q2+轴瓦供油槽两端流出的附加流量Q3进入轴承的润滑油总流量Q≈Q13、轴承温升（1）粘度↓→间隙改变，使轴承的承载能力下降（2）会使金属软化→发生抱轴事故摩擦产生的热量H=端泄润滑油所带走热量H1+轴承散发热量H2热平衡条

8、件：单位时间内润滑油平均温度tm为保证承载要求tm<75℃先给定tm，再按上式求出Δt，再求t1=35℃~45℃a)若t1>>(35~45)℃,热平衡易建立，则应降低tm，再行计算。b)若t1<(35~45)℃，不易达到热平衡状态→降低粗糙度→重新计算c)t2>80℃→易过热失效，→改变相对间隙和油的粘度→重新计算六、轴承参数选择1、轴承的平均比压表12-1