1、1軸承概述軸承概述軸承的作用軸承的作用: : 支承軸支承軸, ,保證軸的旋轉精度保證軸的旋轉精度 減少軸與支承之間的摩擦和磨損減少軸與支承之間的摩擦和磨損軸承的分類軸承的分類: : 滑動軸承滑動軸承 滾動軸承滾動軸承vFvF12章212-1 概述概述12-2 滑動軸承的主要結構形式滑動軸承的主要結構形式12-3 滑動軸承的失效形式及常用材料滑動軸承的失效形式及常用材料12-4 軸瓦結構軸瓦結構12-5 滑動軸承潤滑劑的選用滑動軸承潤滑劑的選用12-6 不完全液體潤滑滑動軸承設計計算不完全液體潤滑滑動軸承設計計算12-7 液體動力潤滑徑向滑動軸承設計計算液體動力潤滑徑向滑動軸承設計計算12-8

2、其他形式滑動軸承簡介其他形式滑動軸承簡介第4章3vFFf基本概念基本概念: 摩擦、磨損、潤滑摩擦、磨損、潤滑dDFFF)0a n )0b n c)形c)形成成油油膜膜4摩擦狀態分類與特性摩擦狀態分類與特性干摩擦干摩擦2.2.邊界摩擦邊界摩擦 ( (邊界潤滑邊界潤滑) )3.3.混合摩擦混合摩擦 ( (混合混合潤滑潤滑) )4.4.液體摩擦液體摩擦 ( (液體潤滑液體潤滑) )非液體摩擦非液體摩擦干摩擦干摩擦邊界摩擦邊界摩擦液體摩擦液體摩擦混合摩擦混合摩擦流體潤滑原理5粘性液體的牛頓定律粘性液體的牛頓定律粘度粘度: 液體抵抗變形的能力，標志著液體內摩擦阻力的大小液體抵抗變形的能力，標志著液體內摩

3、擦阻力的大小牛頓定律：牛頓定律：在流體中任意點處的剪應力均與該處流體的速度梯度成正比在流體中任意點處的剪應力均與該處流體的速度梯度成正比u=0u=vuxyhyu 比例系數比例系數粘度粘度(動力粘度動力粘度)單位：單位：Pas ABo4-4 流體潤滑原理簡介流體潤滑原理簡介612-7( (一一) )液體動力潤滑的基本方程液體動力潤滑的基本方程假設假設：流體為牛頓流體流體為牛頓流體;流體具有流體具有層流層流性質性質忽略忽略壓力壓力對對粘度粘度的影響的影響忽略慣性力和重力的影響忽略慣性力和重力的影響流體不可壓縮流體不可壓縮z 向無限長，故潤滑油在向無限長，故潤滑油在z 向向沒有流動沒有流動壓力壓力

4、p 不隨不隨 y 值大小而變，值大小而變，即同一油膜截面上壓力為常即同一油膜截面上壓力為常數數(油膜很薄，假設合理油膜很薄，假設合理)7v( (一一) )液體動力潤滑的基本方程液體動力潤滑的基本方程方程8取單元體取單元體yxp yu 22puxy(1) 油層的速度分布油層的速度分布(2) 潤滑油流量潤滑油流量(3) 基本方程式基本方程式:00ppdydzdxdzpdx dydzdy dxdzxyX-9221upyx1. 油層的速度分布油層的速度分布22puxy邊界條件邊界條件 兩次積分兩次積分 0, 0uhyVuy()()2V hyy hypvhxu線性線性 拋物線拋物線剪切流剪切流 壓力流壓

5、力流流量100031()()2212hhQvdyV hyy hypdyhxVhhpx u dy036phhVxh流體動壓軸承基本方程式流體動壓軸承基本方程式 一維雷諾方程一維雷諾方程0 xp0 xp2. 2. 潤滑油流量潤滑油流量必要條件11流體動力潤滑的必要條件流體動力潤滑的必要條件036phhVxh兩表面必須有一定的相對滑動速度兩表面必須有一定的相對滑動速度充分供應有一定粘度的潤滑油充分供應有一定粘度的潤滑油 相對滑動的兩表面必須形成收斂的楔形間隙相對滑動的兩表面必須形成收斂的楔形間隙 大口進，小口出大口進，小口出動壓形成過程12h hminmine en=0,n=0,形成形成彎曲的楔彎曲

6、的楔形空間形空間軸瓦對軸頸摩擦力軸瓦對軸頸摩擦力軸頸向右滾動而軸頸向右滾動而偏移偏移開始形成動壓開始形成動壓潤滑，軸頸受潤滑，軸頸受力向左移動力向左移動形成動壓潤滑形成動壓潤滑，并穩定運轉，并穩定運轉向心滑動軸承形成動壓潤滑的過程向心滑動軸承形成動壓潤滑的過程 動壓徑向滑動軸承設計：例動壓徑向滑動軸承設計：例P297P297靜壓13靜壓軸承靜壓軸承 滑動軸承類型14(一一) 滑動軸承類型滑動軸承類型 按摩擦性質分按摩擦性質分非液體潤滑非液體潤滑滑動軸承滑動軸承液 體 潤 滑液 體 潤 滑 滑 動 軸 承滑 動 軸 承靜 壓靜 壓 滑 動 軸 承滑 動 軸 承動 壓動 壓 滑 動 軸 承滑 動

7、軸 承不完全潤滑不完全潤滑無潤滑無潤滑 按載荷性質分按載荷性質分徑向徑向軸承軸承徑向止推徑向止推軸承軸承止推止推軸承軸承12-1 概述概述應用15(二二) 滑動軸承的應用和特點滑動軸承的應用和特點 主要特點：主要特點：工作平穩，無噪聲；液體潤滑時摩擦損失小工作平穩，無噪聲；液體潤滑時摩擦損失小 應用情況：應用情況：工作轉速特高的軸承；要求對軸的支承位置特工作轉速特高的軸承；要求對軸的支承位置特別精確的軸承；特重型軸承；大沖擊和振動載荷的軸承；別精確的軸承；特重型軸承；大沖擊和振動載荷的軸承；剖分式軸承；徑向尺寸小的軸承；特殊工況下剖分式軸承；徑向尺寸小的軸承；特殊工況下確定軸承結構型式確定軸承

8、結構型式選擇軸瓦和軸承襯材料選擇軸瓦和軸承襯材料確定軸承結構參數確定軸承結構參數選擇潤滑劑和潤滑方法選擇潤滑劑和潤滑方法計算軸承工作能力計算軸承工作能力設計內容設計內容結構1612-2 滑動軸承的主要結構形式滑動軸承的主要結構形式(一一) 整體式徑向滑動軸承整體式徑向滑動軸承(二二) 對開式徑向滑動軸承對開式徑向滑動軸承(三三) 止推滑動軸承止推滑動軸承17(一一) 整體式徑向滑動軸承整體式徑向滑動軸承整體式滑動軸承由軸承座整體式滑動軸承由軸承座1、軸瓦、軸瓦2組成，軸承座上有安裝潤滑油杯組成，軸承座上有安裝潤滑油杯的螺紋孔。這種軸承結構簡單、成本低，但軸瓦磨損后，軸承間隙的螺紋孔。這種軸承結

9、構簡單、成本低，但軸瓦磨損后，軸承間隙過大時無法調整；另外，只能從軸頸端部裝拆，對于有中間軸頸的過大時無法調整；另外，只能從軸頸端部裝拆，對于有中間軸頸的軸裝拆不方便。這種軸承多用在低速、輕載或間歇性工作且不太重軸裝拆不方便。這種軸承多用在低速、輕載或間歇性工作且不太重要的場合，其結構尺寸已標準化。要的場合，其結構尺寸已標準化。 1軸承座；軸承座； 2 整體軸瓦；整體軸瓦；3 油油孔；孔； 4 螺紋孔螺紋孔對開式18(二二) 對開式徑向滑動軸承對開式徑向滑動軸承剖分式滑動軸承由軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦和雙頭螺栓等組成。剖分式滑動軸承由軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦和雙頭螺栓等組成。軸承蓋和軸承座

10、的剖分面常做成階梯形，以便對中和防止橫向錯動。軸承蓋和軸承座的剖分面常做成階梯形，以便對中和防止橫向錯動。軸承蓋上部開有螺紋孔，以安裝油杯或油管。剖分軸瓦由上、下兩半軸承蓋上部開有螺紋孔，以安裝油杯或油管。剖分軸瓦由上、下兩半組成，通常下軸瓦承受載荷，上軸瓦不承受載荷。這種軸承裝拆方便，組成，通常下軸瓦承受載荷，上軸瓦不承受載荷。這種軸承裝拆方便，并且軸瓦磨損后可以用減少剖分面處的墊片厚度來調整軸承間隙（調并且軸瓦磨損后可以用減少剖分面處的墊片厚度來調整軸承間隙（調整后應修刮軸瓦內孔）。剖分式向心軸承的結構尺寸已標準化。整后應修刮軸瓦內孔）。剖分式向心軸承的結構尺寸已標準化。 11軸承座；軸承

11、座；22軸承蓋；軸承蓋； 3 3雙頭螺柱；雙頭螺柱；4 4螺紋孔；螺紋孔；5 5油油孔；孔； 6 6油槽油槽； 7 7剖分剖分式式軸瓦；軸瓦；調心19自動調心式徑向滑動軸承自動調心式徑向滑動軸承 應用：應用： 用于支承撓度較大或多支點的長軸用于支承撓度較大或多支點的長軸 結構：結構：軸瓦瓦背制成凸球面軸瓦瓦背制成凸球面 其支承面制成凹球面其支承面制成凹球面 特點：特點：軸瓦能擺動，適應軸的變形軸瓦能擺動，適應軸的變形止推20(三三) 止推滑動軸承止推滑動軸承一種常見的承受軸向載荷的止推軸承，由軸承座一種常見的承受軸向載荷的止推軸承，由軸承座1、推力軸瓦、推力軸瓦2、向、向心軸瓦心軸瓦3組成。為

12、了便于對中，推力軸瓦底部制成球面，銷釘組成。為了便于對中，推力軸瓦底部制成球面，銷釘4用來用來防止推力軸瓦防止推力軸瓦2隨軸隨軸5一起轉動。這種軸承主要承受軸向載荷，也可一起轉動。這種軸承主要承受軸向載荷，也可借助向心軸瓦借助向心軸瓦3承受較小的徑向載荷。承受較小的徑向載荷。 止推面21止推滑動軸承止推面的結構型式止推滑動軸承止推面的結構型式實心式實心式空心式空心式單環式單環式多環式多環式止推滑動軸承止推面的結構形式有實心（止推滑動軸承止推面的結構形式有實心（a）、空心（）、空心（b）、單環（）、單環（c）和多）和多環（環（d）四種。通常不用實心式軸頸，因其端面上的壓力分布極不均勻，靠）四種。

13、通常不用實心式軸頸，因其端面上的壓力分布極不均勻，靠近中心處的壓力很高，對潤滑極為不利。空心式軸頸接觸面上壓力分布較近中心處的壓力很高，對潤滑極為不利。空心式軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件較實心式有所改善。單環式是利用軸頸的環形端面止推，均勻，潤滑條件較實心式有所改善。單環式是利用軸頸的環形端面止推，而且可以利用縱向油槽輸入潤滑油，結構簡單，潤滑方便，廣泛用于低速、而且可以利用縱向油槽輸入潤滑油，結構簡單，潤滑方便，廣泛用于低速、輕載的場合。多環式止推軸承不僅能承受較大的軸向載荷，有時還可以承輕載的場合。多環式止推軸承不僅能承受較大的軸向載荷，有時還可以承受雙向軸向載荷。受雙向軸向載荷。

14、 失效跑合跑合2212-3 12-3 滑動軸承的失效形式及常用材料滑動軸承的失效形式及常用材料( (一一) )滑動軸承的失效形式滑動軸承的失效形式磨粒磨損、磨粒磨損、 刮傷、咬粘（膠合）、疲勞剝落、刮傷、咬粘（膠合）、疲勞剝落、 腐蝕腐蝕對材料的要求對材料的要求:(1) 良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性(2) 良好的摩擦順應性、嵌入性和磨合性良好的摩擦順應性、嵌入性和磨合性(3) 足夠的強度和抗腐蝕能力足夠的強度和抗腐蝕能力(4) 良好的導熱性、工藝性和經濟性良好的導熱性、工藝性和經濟性( (二二) )軸承材料軸承材料軸承蓋、軸承座：軸承蓋、軸承座：灰鑄鐵，鑄鋼灰鑄

15、鐵，鑄鋼軸瓦或軸承襯常用材料：軸瓦或軸承襯常用材料： 金屬：銅合金、軸承合金、粉末冶金、灰鑄鐵等金屬：銅合金、軸承合金、粉末冶金、灰鑄鐵等 非金屬：工程塑料、硬木、橡膠、聚四氟乙烯非金屬：工程塑料、硬木、橡膠、聚四氟乙烯材料23軸承材料軸承材料B 銅合金銅合金青銅合金（錫、鋁、鉛青銅）青銅合金（錫、鋁、鉛青銅） 減摩性、耐磨性好，但硬度高、磨合性、嵌入性差減摩性、耐磨性好，但硬度高、磨合性、嵌入性差 適用場合：重載、低中高速場合適用場合：重載、低中高速場合C 鋁基軸承合金鋁基軸承合金 耐蝕性好、高疲勞強度、摩擦性能好耐蝕性好、高疲勞強度、摩擦性能好 適用場合：取代軸承合金、銅合金適用場合：取代

16、軸承合金、銅合金D 灰鑄鐵、耐磨鑄鐵灰鑄鐵、耐磨鑄鐵 具有一定的減摩、耐磨性能，但脆、磨合性差具有一定的減摩、耐磨性能，但脆、磨合性差 適用場合：輕載低速、不受沖擊場合適用場合：輕載低速、不受沖擊場合E 多孔質金屬材料多孔質金屬材料粉末冶金粉末冶金 含油軸承、陶質金屬含油軸承、陶質金屬 適用場合：平穩無沖擊、中低速度場合適用場合：平穩無沖擊、中低速度場合F 非金屬材料：非金屬材料：塑料、碳塑料、碳-石墨、石墨、橡膠、硬木等橡膠、硬木等A 軸承合金軸承合金巴氏合金、白合金巴氏合金、白合金 最好，但價高、強度低最好，但價高、強度低一般作成軸承襯，不能單獨作零件一般作成軸承襯，不能單獨作零件 適用場

17、合：重載、中高速場合適用場合：重載、中高速場合軸瓦結構2412-4 12-4 軸瓦結構軸瓦結構u軸瓦的型式和構造軸瓦的型式和構造u軸瓦的定位軸瓦的定位u油孔及油槽油孔及油槽 軸瓦是滑動軸承的關鍵零件軸瓦是滑動軸承的關鍵零件 要求：要求：強度、剛度，定位可靠、潤滑、裝配方便強度、剛度，定位可靠、潤滑、裝配方便 影響因素影響因素: 外型結構、定位、配合、潤滑等外型結構、定位、配合、潤滑等（一）軸瓦的型式和構造（一）軸瓦的型式和構造軸瓦軸瓦整體式整體式對開式對開式整體軸套整體軸套單、雙、多層金屬卷制軸套單、雙、多層金屬卷制軸套厚壁軸瓦厚壁軸瓦澆鑄澆鑄薄壁軸瓦薄壁軸瓦 軋制軋制整體25整體式整體式軸瓦

18、軸瓦26對開式對開式軸瓦軸瓦澆鑄27軸瓦內表面澆鑄軸承襯的結構型式軸瓦內表面澆鑄軸承襯的結構型式薄壁28對開式對開式軸瓦軸瓦定位29（二）軸瓦的定位（二）軸瓦的定位方法：方法：凸緣、緊定螺釘、銷釘、凸耳（定位唇）凸緣、緊定螺釘、銷釘、凸耳（定位唇）目的：目的： 防止軸瓦相對軸承座移動防止軸瓦相對軸承座移動油溝油孔30油孔及油溝油孔及油溝31設計3212-6 12-6 不完全液體潤滑滑動軸承設計計算不完全液體潤滑滑動軸承設計計算非液體摩擦滑動軸承的失效形式和計算準則非液體摩擦滑動軸承的失效形式和計算準則(1) 失效形式：失效形式： 磨粒磨損、磨粒磨損、 刮傷、咬粘（膠合）、疲勞剝落、刮傷、咬粘（膠合）、疲勞剝落、 腐蝕腐蝕主要考慮主要考慮: 磨粒磨損、磨粒磨損、 膠合膠合防止失效的關鍵防止失效的關鍵:保證軸頸和軸瓦間起碼能形成一層邊界油膜保證軸頸和軸瓦間起碼能形成一層邊界油膜(2) 計算準則計算準則 1.2.3.pppvpvvv徑向軸承33(一一) 徑向滑動軸承的計算徑向滑動軸承的計算已知已知: 軸頸直徑軸頸直徑d (mm), 轉速轉速n (r/min), 軸承載荷軸承載荷F (N)步驟步驟:(1) 確定軸承結構型式確定軸承結構型式, 選擇軸瓦和軸承襯材料選擇軸瓦和軸承襯材料;(2) 選取軸承的