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1、滑动轴承新1你现在浏览的是第一页，共44页一一.滑动轴承的特点及应用滑动轴承的特点及应用 优点优点：结构简单，制造、装拆方便；具有良好的结构简单，制造、装拆方便；具有良好的耐冲击性耐冲击性和和吸振吸振性能，性能，运转平稳，运转平稳，旋转精度高旋转精度高；寿命长寿命长，可做成剖分式。，可做成剖分式。缺点：缺点：维护复杂；对润滑条件要求高；边界润滑轴承的摩擦损耗较维护复杂；对润滑条件要求高；边界润滑轴承的摩擦损耗较大。大。10.1 滑动轴承滑动轴承应用：应用：1、高速、高精度、重载、要求剖分结构的场合。高速、高精度、重载、要求剖分结构的场合。（大型发（大型发电机主轴、仪表、天文望远镜、雷达）电机主
2、轴、仪表、天文望远镜、雷达）。2、低速、有冲击和恶劣环境的机器中。低速、有冲击和恶劣环境的机器中。（如水泥搅拌机，破碎机）（如水泥搅拌机，破碎机）。2你现在浏览的是第二页，共44页 （1）干摩擦定义及特点：干摩擦定义及特点：1.摩擦的分类摩擦的分类 二二.摩擦、磨损及润滑基本知识摩擦、磨损及润滑基本知识塑性变形 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。此时，摩擦系数最大，擦。此时，摩擦系数最大，f 0.3，伴随有大量的摩擦功损耗和，伴随有大量的摩擦功损耗和严重的磨损，在滑动轴承中表现为强烈的升温，甚至把轴瓦烧毁。严重的磨损
3、，在滑动轴承中表现为强烈的升温，甚至把轴瓦烧毁。所以在所以在滑动轴承中不允许出现干摩擦滑动轴承中不允许出现干摩擦。3你现在浏览的是第三页，共44页（2）边界摩擦定义及特点边界摩擦定义及特点：边界膜 两摩擦面间加入润滑油后，在金属表面会形成一层两摩擦面间加入润滑油后，在金属表面会形成一层边界膜边界膜，它，它可能是物理吸附膜，也可能是化学反应膜。边界油膜很薄可能是物理吸附膜，也可能是化学反应膜。边界油膜很薄(厚度小厚度小于于1m)，不足以将两金属表面完全分开不足以将两金属表面完全分开，在相互运动时两，在相互运动时两金属表面微观的凸峰部分仍将相互接触，这种状态叫边界金属表面微观的凸峰部分仍将相互接触
4、，这种状态叫边界摩擦（边界润滑）。摩擦（边界润滑）。4你现在浏览的是第四页，共44页 （3）流体摩擦定义及特点流体摩擦定义及特点 液体 两摩擦表面两摩擦表面被流体被流体（液体或气体）完全隔开，没有金属表面间的摩（液体或气体）完全隔开，没有金属表面间的摩擦，只有流体之间的摩擦，这种摩擦叫流体摩擦，属于内摩擦。流体擦，只有流体之间的摩擦，这种摩擦叫流体摩擦，属于内摩擦。流体摩擦的摩擦系数很小（摩擦的摩擦系数很小（f=0.0010.13）,不会发生金属表面的磨不会发生金属表面的磨损，是损，是理想的摩擦状态理想的摩擦状态。但实现流体摩擦（流体润滑）必须具备。但实现流体摩擦（流体润滑）必须具备一定的条件
5、。一定的条件。5你现在浏览的是第五页，共44页（4）混合摩擦定义：混合摩擦定义：两摩擦面间同时存在两摩擦面间同时存在干摩擦干摩擦、边界摩擦边界摩擦和和流体摩擦流体摩擦的现象称混的现象称混合摩擦合摩擦状态。状态。6你现在浏览的是第六页，共44页2.磨磨 损损磨损：磨损：运动副之间的摩擦将导致机体表面材料的逐渐丧失或转移，运动副之间的摩擦将导致机体表面材料的逐渐丧失或转移，即形成了磨损。即形成了磨损。3.润滑剂润滑剂润滑剂的作用润滑剂的作用：在相对运动的表面间加入润滑剂，可以降低摩在相对运动的表面间加入润滑剂，可以降低摩擦擦，减少磨损，提高效率，延长机体寿命，同时还有冷却、防腐、密封，减少磨损，提
6、高效率，延长机体寿命，同时还有冷却、防腐、密封等作用。等作用。润滑剂的分类：润滑剂的分类：气体、液体（润滑油）、半固体（润滑脂）、固体（固气体、液体（润滑油）、半固体（润滑脂）、固体（固体润滑剂）。体润滑剂）。7你现在浏览的是第七页，共44页（1）润滑油的分类）润滑油的分类1 1、有机油。（通常是动植物油、有机油。（通常是动植物油应用不多应用不多）2 2、矿物油。（主要是石油产品、矿物油。（主要是石油产品应用最广应用最广）3 3、化学合成油。（、化学合成油。（费用高、费用高、应用最少应用最少）（2）润滑脂）润滑脂 是由润滑油和各种稠化剂（如钙、钠、铝、锂等金属皂）混合稠是由润滑油和各种稠化剂（
7、如钙、钠、铝、锂等金属皂）混合稠化而成。化而成。钙基润滑脂；钠基润滑脂；锂基润滑脂；铝基润滑脂钙基润滑脂；钠基润滑脂；锂基润滑脂；铝基润滑脂常用固体润滑剂：常用固体润滑剂：无机化合物、有机化合物、金属以及金属化合物等。无机化合物、有机化合物、金属以及金属化合物等。如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、酚醛树脂等。如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、酚醛树脂等。用途：用途：不宜使用润滑油和润滑脂的场合。如：不宜使用润滑油和润滑脂的场合。如：高温、高压、极低高温、高压、极低温、真空、强辐射、不允许污染温、真空、强辐射、不允许污染及及无法给油无法给油的场合。的场合。（3）固体润滑剂）固体润滑剂8你现在浏览的是第八
8、页，共44页4.润滑方式及润滑装置润滑方式及润滑装置（1）油润滑的润滑方法油润滑的润滑方法 间歇供油润滑和连续供油润滑间歇供油润滑和连续供油润滑间歇供油润滑间歇供油润滑：有手工油壶注油和油杯注油供油。这种润滑方法只适用于有手工油壶注油和油杯注油供油。这种润滑方法只适用于低速不低速不重要的轴承重要的轴承或或间歇工作的轴承间歇工作的轴承。对于重要轴承，必须采用对于重要轴承，必须采用连续供油润滑连续供油润滑。9你现在浏览的是第九页，共44页连续供油润滑方法及装置连续供油润滑方法及装置a.油杯滴油润滑油杯滴油润滑不易调节供油量（标准化）标准化10你现在浏览的是第十页，共44页b.浸油润滑浸油润滑c.压
9、力循环润滑压力循环润滑供油充足，润滑可靠，有冷却和冲洗轴承作用，但结构复杂，费用高。重载、高速或载荷变化较大的轴承中11你现在浏览的是第十一页，共44页d.飞溅润滑飞溅润滑油环油环适用转速为500-3000r/min轴承（用于大型电机的滑动轴承）12你现在浏览的是第十二页，共44页（2）脂润滑方式脂润滑方式 只能间歇供给。只能间歇供给。标准化13你现在浏览的是第十三页，共44页1.整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承 由由轴承座轴承座1和和轴承套（轴瓦）轴承套（轴瓦）2组组成。轴承套（轴瓦）压装在轴承成。轴承套（轴瓦）压装在轴承座中。轴承座应用螺栓与机座联座中。轴承座应用螺栓与机座联接，顶部设
10、有安装注油油杯的螺接，顶部设有安装注油油杯的螺纹孔。纹孔。特点：特点：这种轴承结构简单、成本低、这种轴承结构简单、成本低、但磨损后间隙过大时无法调整，但磨损后间隙过大时无法调整，且轴颈只能从端部装入。且轴颈只能从端部装入。适用场合：适用场合：用于用于低速、轻载低速、轻载及及间歇工作间歇工作的的轴承。轴承。三三.滑动轴承的结构形式滑动轴承的结构形式按所受载荷的方向分为：按所受载荷的方向分为：径向滑动轴承径向滑动轴承和和推力滑动轴承推力滑动轴承。14你现在浏览的是第十四页，共44页轴瓦轴承座轴瓦油杯特点：特点：简单，磨损后间隙无法调整。适于间歇工作、低简单，磨损后间隙无法调整。适于间歇工作、低速和
11、轻载场合；速和轻载场合；15你现在浏览的是第十五页，共44页 剖分式径向滑动轴承实例剖分式径向滑动轴承实例16你现在浏览的是第十六页，共44页2.剖分式径向滑动轴承剖分式径向滑动轴承结构及特点结构及特点:由由轴承盖轴承盖1、轴承座、轴承座2、剖分轴瓦、剖分轴瓦3和和双头螺柱双头螺柱4等组成。根据所受等组成。根据所受载荷的方向，剖分面应尽量取在载荷的方向，剖分面应尽量取在垂直于载荷的直径平面内，通常垂直于载荷的直径平面内，通常为为180剖分。剖分式滑动轴承在剖分。剖分式滑动轴承在拆拆装轴装轴时，轴颈时，轴颈不需要轴向移动，不需要轴向移动，拆装方便拆装方便。适当增减轴瓦剖分面间。适当增减轴瓦剖分面
12、间的的调整垫片调整垫片，可，可调节调节轴颈与轴承轴颈与轴承间的间隙。间的间隙。17你现在浏览的是第十七页，共44页 剖分式径向滑动轴承实例剖分式径向滑动轴承实例轴承座轴承盖剖分轴瓦轴承盖螺柱18你现在浏览的是第十八页，共44页3.推力滑动轴承推力滑动轴承推力滑动轴承用来承受轴向载荷推力滑动轴承用来承受轴向载荷实心端面空心端面环状轴颈多环轴颈19你现在浏览的是第十九页，共44页四四.轴承材料和轴瓦结构轴承材料和轴瓦结构 1、对轴瓦材料的要求：对轴瓦材料的要求：(1)轴瓦材料要有轴瓦材料要有足够的疲劳强度，足够的疲劳强度，保证轴瓦在变载荷作用下有足保证轴瓦在变载荷作用下有足够的寿命。够的寿命。(2
13、)轴瓦材料要有轴瓦材料要有足够的抗压强度足够的抗压强度，以防止产生过大的塑性变性。，以防止产生过大的塑性变性。(3)轴瓦材料要有轴瓦材料要有良好的减摩性、耐磨性，良好的减摩性、耐磨性，要求摩擦系数小；轴要求摩擦系数小；轴瓦磨损好。瓦磨损好。(4)抗胶合能力强，抗胶合能力强，以防止因摩擦发热使油膜破裂后造成胶合。以防止因摩擦发热使油膜破裂后造成胶合。(5)有较好的吸附能力有较好的吸附能力，便于形成边界膜。，便于形成边界膜。(6)较好的顺应性和嵌藏性较好的顺应性和嵌藏性。顺应性：顺应性：轴瓦顺应轴的弯曲及其它几何误差的能力。轴瓦顺应轴的弯曲及其它几何误差的能力。嵌藏性：嵌藏性：轴瓦材料容纳进润滑油
14、中微小的固体颗粒，以避免轴瓦和轴瓦材料容纳进润滑油中微小的固体颗粒，以避免轴瓦和轴径被刮伤的能力。轴径被刮伤的能力。(7)要有经济性、加工工艺性、塑性和耐腐蚀性等。要有经济性、加工工艺性、塑性和耐腐蚀性等。20你现在浏览的是第二十页，共44页 2、常见的轴瓦材料及其性质、常见的轴瓦材料及其性质轴瓦材料可分为三类：轴瓦材料可分为三类：金属材料，粉末冶金材料和非金属材料。金属材料，粉末冶金材料和非金属材料。（1）轴承合金轴承合金（白金或巴氏合金）（白金或巴氏合金）轴承合金的减磨耐磨性好，抗胶合性好，嵌藏性好，是最好的轴承合金的减磨耐磨性好，抗胶合性好，嵌藏性好，是最好的轴瓦或轴承衬材料，但价格贵。
15、轴瓦或轴承衬材料，但价格贵。（2）青铜青铜强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于轴承合金。强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于轴承合金。可在较高温度下工作，但可塑性差，不易跑合。可在较高温度下工作，但可塑性差，不易跑合。（3）铸铁铸铁 轻载、低速轴承的轴瓦材料。轻载、低速轴承的轴瓦材料。（4）其它材料其它材料用粉末冶金法制成的轴承，具有多孔性组织，孔隙内可以贮用粉末冶金法制成的轴承，具有多孔性组织，孔隙内可以贮存润滑油存润滑油含油轴承含油轴承。非金属材料非金属材料：石墨、橡胶、塑料、尼龙。：石墨、橡胶、塑料、尼龙。21你现在浏览的是第二十一页，共44页3、轴瓦结构轴瓦结构轴承衬与瓦背的结
16、合形式轴承衬与瓦背的结合形式轴承衬瓦背 同时满足要求的材料不易找，常见用两层不同金属做成的轴瓦；同时满足要求的材料不易找，常见用两层不同金属做成的轴瓦；工艺上用工艺上用浇铸浇铸或或压合压合的方法，将的方法，将薄层材料薄层材料（轴承衬轴承衬）粘附在轴瓦基）粘附在轴瓦基体上体上22你现在浏览的是第二十二页，共44页整体式轴瓦整体式轴瓦油沟23你现在浏览的是第二十三页，共44页剖分式轴瓦剖分式轴瓦 凸缘实现轴向定位定位销实现周向定位24你现在浏览的是第二十四页，共44页为了向摩擦表面输送和分布润滑剂，在轴瓦内表面开有油沟。为了向摩擦表面输送和分布润滑剂，在轴瓦内表面开有油沟。注意：注意：轴向油沟轴向
17、油沟不得在轴承的不得在轴承的全长上开通，以免润滑剂流全长上开通，以免润滑剂流失过多。液体摩擦轴承的油失过多。液体摩擦轴承的油沟应开在非承载区，沟应开在非承载区，周向油沟周向油沟应开在轴承的两端，以免影应开在轴承的两端，以免影响承载能力。响承载能力。25你现在浏览的是第二十五页，共44页滑动摩擦支承的分类（滑动摩擦支承的分类（按结构按结构(仪器仪表用仪器仪表用)）:10.2 滑动摩擦支承滑动摩擦支承（1）圆柱支承）圆柱支承（2）圆锥支承）圆锥支承（3）顶尖支承）顶尖支承（4）轴尖支承）轴尖支承26你现在浏览的是第二十六页，共44页一一.圆柱支承圆柱支承1.1.圆柱支承的组成圆柱支承的组成(1)轴
18、颈结构轴颈结构整体式整体式(1)轴颈结构轴颈结构装配式装配式特点：特点：接触面积大，承载接触面积大，承载大，耐磨损，抗振强，易大，耐磨损，抗振强，易加工，但摩擦力矩大加工，但摩擦力矩大27你现在浏览的是第二十七页，共44页(2)轴承的结构轴承的结构整体式整体式（2）整体式轴承的结构整体式轴承的结构宝石轴承宝石轴承轴承套止推宝石垫轴向间隙可调28你现在浏览的是第二十八页，共44页2.圆柱支承摩擦力矩的计算圆柱支承摩擦力矩的计算（1）只承受径向载荷）只承受径向载荷FrFrFr1（2）只承受轴向载荷）只承受轴向载荷Fa轴肩承受轴肩承受Fa(单个支承单个支承)29你现在浏览的是第二十九页，共44页（3
19、）只承受轴向载荷）只承受轴向载荷Fa轴颈顶部半球体承受轴颈顶部半球体承受（4）支承同时承受）支承同时承受径向径向和和轴向力轴向力时时3.3.设计设计 按按Mf需求导出直径需求导出直径d 强度校验定强度校验定4.4.材料材料:铜合金、轴承合金、塑料、宝石（轴承）铜合金、轴承合金、塑料、宝石（轴承）30你现在浏览的是第三十页，共44页（圆柱支承例题（圆柱支承例题10-1）：）：计算如图所示圆柱支承的摩擦力矩。轴径材料计算如图所示圆柱支承的摩擦力矩。轴径材料为工具钢，轴承材料为刚玉，径向力为工具钢，轴承材料为刚玉，径向力Fr=0.03N，轴向力，轴向力Fa=0.02N，各尺寸为各尺寸为L=30mm，
20、L1=10mm，D=3mm，d=1mm。BAFr1Fr2Fa31你现在浏览的是第三十一页，共44页二二.圆锥支承圆锥支承1.圆锥支承的组成圆锥支承的组成2.圆锥支承摩擦力矩的计算圆锥支承摩擦力矩的计算特点：特点：间隙小；运动精度和方向精度高；耐磨性好；加间隙小；运动精度和方向精度高；耐磨性好；加工复杂；成本高；工复杂；成本高；Mf比圆柱支承大比圆柱支承大止推调整螺钉 应用：应用：经纬仪、测角仪、天文仪器；经纬仪、测角仪、天文仪器；32你现在浏览的是第三十二页，共44页三三.顶尖支承顶尖支承1.顶尖支承的结构顶尖支承的结构 特点：特点：结构简单，对心精度结构简单，对心精度高，摩擦力矩小，不耐磨；
21、高，摩擦力矩小，不耐磨；适于转速很低、载荷小的场适于转速很低、载荷小的场合；合；33你现在浏览的是第三十三页，共44页2.顶尖支承摩擦力矩的计算顶尖支承摩擦力矩的计算(1)承受径向载荷承受径向载荷2Fr时时（单个支承单个支承）(2)支承受轴向载荷支承受轴向载荷Fa时时d(3)总的摩擦力总的摩擦力d34你现在浏览的是第三十四页，共44页四四.轴尖支承轴尖支承1.组成组成 特点：特点：灵敏，摩擦力矩极小，不耐磨；运动灵敏，摩擦力矩极小，不耐磨；运动精度不高，易倾斜；精度不高，易倾斜；2.轴尖结构轴尖结构 应用：应用：电工测量仪表；电工测量仪表；35你现在浏览的是第三十五页，共44页3.轴承结构轴承
22、结构4.摩擦力矩的计算摩擦力矩的计算（1）垂直状态工作时：垂直状态工作时：（2）水平状态工作时：水平状态工作时：36你现在浏览的是第三十六页，共44页（轴尖支承例题（轴尖支承例题10-2）：）：由轴尖支承所支承的活动系统的重量由轴尖支承所支承的活动系统的重量Fa=0.2N，轴颈的材料为钴钨合金，轴尖球半径，轴颈的材料为钴钨合金，轴尖球半径r1=0.12mm；轴承材料为红宝石，其内球面半径；轴承材料为红宝石，其内球面半径r2=0.48mm。求轴尖在垂。求轴尖在垂直状态和水平状态工作的摩擦力矩。直状态和水平状态工作的摩擦力矩。37你现在浏览的是第三十七页，共44页（滑动支承习题（滑动支承习题10-
23、5）：）：如图所示，有一仪表活动系统总重量为如图所示，有一仪表活动系统总重量为G=0.75N，用圆柱形支承，结构尺寸为，用圆柱形支承，结构尺寸为d=0.8mm,d1=1.6mm，轴颈，轴颈材料为工具钢，轴承材料为红宝石。试求：材料为工具钢，轴承材料为红宝石。试求：（1）当轴水平工作时，圆柱支承的摩擦力矩；）当轴水平工作时，圆柱支承的摩擦力矩；Fr1Fr2Fr1=Fr2=G/2（2）当轴垂直工作时，止推面是轴肩时，圆柱支承的摩擦力矩；）当轴垂直工作时，止推面是轴肩时，圆柱支承的摩擦力矩；（3）当轴垂直工作时，止推面是轴颈顶部半球体时，圆柱支承的摩擦力矩。）当轴垂直工作时，止推面是轴颈顶部半球体时
24、，圆柱支承的摩擦力矩。此时取轴端球半径此时取轴端球半径r=0.6mm，端部止推轴承为红宝石。，端部止推轴承为红宝石。38你现在浏览的是第三十八页，共44页（滑动支承习题（滑动支承习题10-6）：）：某圆柱支承轴系，某圆柱支承轴系，总重量为总重量为0.08N，支板材，支板材料为青铜，轴颈材料为结构钢。允许该轴系最大摩擦力矩料为青铜，轴颈材料为结构钢。允许该轴系最大摩擦力矩Mf=0.12 10-4N.m，试确定轴颈尺寸（轴系水平状态工作）。，试确定轴颈尺寸（轴系水平状态工作）。39你现在浏览的是第三十九页，共44页（滑滑动动支支承承习习题题10-7）：如如图图所所示示为为顶顶尖尖支支承承，已已知知
25、径径向向力力Fr，轴向力轴向力Fa，顶尖锥角，顶尖锥角，轴承孔直径，轴承孔直径dK，试该轴的摩擦力矩？，试该轴的摩擦力矩？40你现在浏览的是第四十页，共44页（滑动支承习题（滑动支承习题10-8）：）：JMY微力矩仪，采用轴尖支承垂直工作，轴系微力矩仪，采用轴尖支承垂直工作，轴系重量为重量为0.06N，轴尖材料为工具钢，球面半径，轴尖材料为工具钢，球面半径r=0.05mm，止推轴，止推轴承为红宝石，球面半径承为红宝石，球面半径r=0.3mm，求该支承摩擦力矩？，求该支承摩擦力矩？41你现在浏览的是第四十一页，共44页大作业大作业2：轴系的组合结构设计轴系的组合结构设计3:（见综合训练指导书（见
26、综合训练指导书P12页）页）一钢制圆轴一钢制圆轴,装有两胶带轮装有两胶带轮A和和B，两轮有相同的直径，两轮有相同的直径D=360mm，重量为重量为P=1KN，A轮上胶带的张力是水平方向的，轮上胶带的张力是水平方向的，B轮胶带的张力轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如图所示。设圆轴的许用应力是垂直方向的，它们的大小如图所示。设圆轴的许用应力 =80MPa，轴的转速，轴的转速n=960r/min，带轮宽，带轮宽b=60mm，寿命为，寿命为50000小时。设计要求：小时。设计要求：1.按强度条件求轴所需要的最小直径；按强度条件求轴所需要的最小直径；2.选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）选择轴承
27、的型号（按受力条件及寿命要求）(负荷系数负荷系数 fd1.0)；3.按按双支点单向固定双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（出装配图（3号图纸号图纸）4.从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸号图纸）42你现在浏览的是第四十二页，共44页请看图请看图FcyFczFDzFDyABCDMAMBP1P2P343你现在浏览的是第四十三页，共44页 滚动轴承附加习题滚动轴承附加习题:一深沟球轴承一深沟球轴承6311型号，承受径向力型号，承受径向力 Fr=4 kN，载荷平稳，转速，载荷平稳，转速n=960 r/min，室温下工作，试求该轴，室温下工作，试求该轴承的额定寿命。承的额定寿命。44你现在浏览的是第四十四页，共44页