第六章摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦的材料及結構潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計滑動軸承摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第一節(jié)干摩擦：摩擦副間無任何潤滑劑，表面材料直接接觸（＝0.15～0.3）邊界摩擦：摩擦副由吸附著的簿邊界膜隔開的摩擦（＝0.05～0.3）摩擦液體摩擦：摩擦副完全被液體油膜隔開的摩擦（＝0.001～0.008）混合摩擦：多種摩擦并存（常見非完全液體摩擦）磨損磨損量磨合磨損（有益）穩(wěn)定磨損（工作）劇烈磨損（失效）粘著磨損：壓力作用—局部溫升高—粘著（焊接）摩擦力—撕脫、剪切—材料轉(zhuǎn)移

疲勞磨損：交變應力—裂紋擴展—表面剝落—麻點、凹坑（疲勞點蝕）磨料磨損：表面材料脫落，油不凈，硬質(zhì)顆粒形成磨料腐蝕磨損：金屬與介質(zhì)到化學反應形成沖蝕磨損：氣體、流體的沖蝕潤滑潤滑是避免摩擦能量損失和磨損失效的常用的采用潤滑劑的減摩降磨手段。潤滑劑的添加使摩擦副處于混合摩擦狀態(tài)或液體摩擦狀態(tài)。后者通過靜壓（液體靜壓潤滑）或動壓（液體動壓潤滑）方式實現(xiàn)。液體靜壓潤滑利用外部壓源提供潤滑劑并在油腔內(nèi)形成壓力墊實現(xiàn)承載。液體動壓潤滑是兩滑動表面間充滿液體，通過相對運動將液體壓入鍥形空間，產(chǎn)生壓力以承載。潤滑劑液體潤滑劑、氣體潤滑劑、半固體潤滑劑、固體潤滑劑性能指標：粘度→液體抵抗變形的能力，它標志著液體的內(nèi)摩擦阻力的大小。溫度↑→粘度↓→潤滑效果↓。潤滑方法:油孔、油杯等間斷潤滑；油杯、油環(huán)、飛濺、壓力等連續(xù)潤滑潤滑油的性能指標及選擇性能指標粘度——液體流動時，每薄層相互間的阻抗剪力，它是液體流動時內(nèi)部摩擦阻力的度量，是最重要的性能指標，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)油性——也稱潤滑性，表征油中的極性分子對金屬表面的吸附性能。油性好則摩擦系數(shù)小凝點——反映潤滑油的低溫工作性能閃點——反映潤滑油的高溫工作性能潤滑油的選擇原則壓力大或在沖擊、變載條件下工作，應選粘度高的油速度高時，應選粘度低的油，以減少摩擦損失工作溫度高時，應選粘度高的油潤滑脂的性能指標及選擇性能指標針入度(稠度)——表征潤滑脂的稀稠度，類似于油的粘度。用一特制重1.5N錐形針在25°C恒溫下5s內(nèi)刺入潤滑脂內(nèi)的深度。標志潤滑脂內(nèi)阻力的大小和受力后流動性的強弱滴點——溫度升高時，潤滑脂第一滴掉下時的溫度，表征潤滑脂耐高溫的性能耐水性——潤滑脂與水接觸時，其特性的保持程度潤滑脂的選擇原則壓力大、速度低——小針入度，反之選針入度大的潤滑脂的滴點應高于軸承工作溫度20~30℃，以免流失在有水或潮濕場合，應選防水性的潤滑脂摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第二節(jié)軸承的功能及分類支承軸及軸上零件，保證旋轉(zhuǎn)精度，減少軸與支承間的摩擦與磨損按承載方向分：向心軸承、推力軸承按摩擦性質(zhì)分：滑動軸承、滾動軸承功能分類滑動軸承及其工作狀態(tài)滑動軸承是實現(xiàn)柱面、平面或球面的兩表面（軸頸和軸瓦）的相對運動的支承組件，由軸承體（座）、軸瓦及軸承襯、潤滑與密封裝置組成。根據(jù)軸頸和軸瓦間的摩擦狀態(tài)，滑動軸承的工作狀態(tài)分為非流體潤滑狀態(tài)（混合摩擦狀態(tài)）和液體潤滑狀態(tài)。滑動軸承的特點主要特點工作平穩(wěn)，無噪聲；液體潤滑時摩擦損失小應用情況工作轉(zhuǎn)速特高、對軸的支承位置要求特別精確、特重型軸承、大沖擊和振動載荷、剖分式軸承、徑向尺寸小等摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第三節(jié)滑動軸承的分類按承載方式

徑向軸承——徑向力

止推軸承——軸向力組合軸承——徑/軸向力按潤滑狀態(tài)

不完全液體滑動軸承液體潤滑滑動軸承固體潤滑滑動軸承動壓軸承、靜壓軸承按軸瓦結構方式整體式滑動軸承剖分式滑動軸承

整體式徑向滑動軸承軸承座整體軸套油孔螺紋孔結構：軸承座、軸套（整體）軸承座設有安裝潤滑油杯的螺紋孔軸套上開有油孔，內(nèi)表面開有油槽特點：結構簡單，成本低但裝拆不便，磨損后無法調(diào)整間隙應用：低速、輕載或間歇性工作的機器剖分式徑向滑動軸承軸承座軸承蓋雙頭螺柱油孔油槽剖分式軸瓦結構：軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦、螺柱特點：剖分面作成階梯狀，且垂直載荷方向正剖、斜剖，裝拆方便，常在軸瓦表面粘附軸承襯磨損后可調(diào)整間隙，結構復雜應用：常用自動調(diào)心滑動軸承應用：用于支承撓度較大或多支點的長軸結構：軸瓦瓦背制成凸球面其支承面制成凹球面特點：軸瓦能擺動，適應軸的變形軸向（推力）滑動軸承止推面：軸端面、軸中段做凸肩或裝上推力圓盤分類：空心式、單環(huán)式、多環(huán)式摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第四節(jié)軸瓦的型式整體式｛對開式｛厚壁軸瓦澆鑄薄壁軸瓦軋制整體軸套單、雙、多層金屬卷制軸套對開式軸瓦整體式軸瓦對軸瓦結構的要求1.剖分式軸瓦2.軸承應開油孔、油溝剖分面⊥載荷→水平→承載區(qū)方向(±35°)傾斜非承載區(qū)3.軸瓦定位配合軸向:兩端凸臺,銷釘(銅)周向:緊定螺釘,銷釘(銅)4.必要時開油室軸瓦和軸承襯的材料要求減摩性、耐磨性、抗膠合性、順應性、磨合性、工藝性常用材料金屬：青銅、軸承合金、粉末冶金、灰鑄鐵等非金屬：工程塑料、硬木、橡膠、聚四氟乙烯材料組成性能特點應用軸承合金(巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金耐磨、磨合、導熱性、油吸附性好、強度小、價格貴重載，中高速青銅Cu+Sn,Pb,Al較硬、強度高、耐磨、磨合性差重載，中速粉末冶金Fe+石墨Cu+石墨含油軸承韌性低平穩(wěn)載荷，無沖擊，中低速鑄鐵HT、KT軸頸硬度>軸瓦硬度輕載，低速滑動軸承失效形式2.刮傷3.咬粘（膠合）4.疲勞剝落1.磨粒磨損軸表面硬輪廓峰頂刮削軸承溫升+壓力+油膜破裂→焊接潤滑劑氧化→酸性物質(zhì)→腐蝕載荷反復作用→疲勞裂紋→擴展→剝落5.腐蝕硬質(zhì)顆粒→磨料→研磨軸和軸承表面摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第五節(jié)潤滑劑選擇⑴

轉(zhuǎn)速高、壓力小——粘度低⑵轉(zhuǎn)速低、壓力大——粘度高⑶高溫度下工作（t＞60℃）——較高粘度潤滑油的選擇潤滑脂的選擇要求不高、難經(jīng)常供油或低速重載軸承潤滑油→液體潤滑脂→潤滑油＋稠化劑固體潤滑劑→石墨、ＭoS2、聚四氟乙稀固體潤滑劑用于特殊場合⑴壓力大、速度低——小針入度，反之選針入度大的⑵潤滑脂滴點應高于軸承工作溫度20－30℃，以免流失⑶在有水或潮濕場合，應選防水性的潤滑脂潤滑方法及潤滑裝置潤滑油潤滑裝置：油孔、芯捻或線紗油杯、針閥滴油杯、飛濺潤滑、壓力潤滑潤滑脂潤滑裝置：旋轉(zhuǎn)油杯、壓注油嘴摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第六節(jié)滑動軸承的幾何參數(shù)R：軸承孔半徑r：軸頸半徑：軸承半徑間隙＝R－r：相對間隙＝/re：偏心距：偏心率

=e/B：滑動軸承軸向尺寸（寬度）D：滑動軸承徑向尺寸（直徑）B/D：滑動軸承的寬徑比hmin：最小油膜厚度取值0.004~0.012寬徑比取值0.5~1.5摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第七節(jié)非液體摩擦滑動軸承處于混合摩擦狀態(tài)，主要要求保證其軸瓦材料的正常工作，維持邊界油膜不破。主要進行壓強p、壓強與速度乘積pv

的驗算磨損：間隙↑→運動精度↓膠合：溫度↑→粘度↓潤滑惡化→燒瓦主要失效形式設計準則設計準則軸承承載面平均壓強的驗算限制壓力防止油膜破裂Mpa徑向軸承軸向軸承軸承摩擦熱效應的限制性驗算限制溫升防止油膜破裂軸承承載面壓強與速度的乘積用于表征滑動軸承的摩擦功耗Mpa·m/S軸承最大相對滑動速度的條件性驗算防止速度太高加速磨損v≤［v］m／s摩擦學基本知識滑動軸承的特點滑動軸承的分類軸瓦結構及材料潤滑劑及潤滑方法滑動軸承的幾何參數(shù)非液體摩擦滑動軸承的設計液體動壓潤滑滑動軸承的設計第八節(jié)液體動壓潤滑滑動軸承的設計重點是如何在給定的工況下，確定軸頸和軸瓦合理的幾何特征參數(shù)，保證工作過程中依賴液體內(nèi)部的靜動壓力形成完整的潤滑膜設計準則條件1（油楔條件）：滑動軸承相對運動表面間在承載區(qū)構成楔形空間，且其運動將使該區(qū)域內(nèi)的液體從寬闊處流向狹窄處，即大口流向小口。條件2（供油條件）：有充足的具有一定粘度的液體供給條件3（不接觸條件）：相對運動表面間的最小間距，即最小流體膜厚度大于兩表面不平度之和，避免運動表面的直接接觸。形成動壓潤滑的條件流體動壓潤滑：兩相對運動物體的摩擦表面，借助相對速度產(chǎn)生的油膜把兩表面完全隔開，由油膜產(chǎn)生的壓力來平衡外載荷楔效應承載機理平行板—相對運動—流速直線分布—油無內(nèi)壓力不平行板—相對運動—流速變化—油有內(nèi)壓力流體潤滑力學方程（雷諾方程）h---油膜厚度；η---潤滑油粘度；

P---油膜壓力；u---軸頸線速度；X---軸頸線速度方向的坐標；Z---軸瓦表面垂直于軸頸線速度方向的坐標。一維（x軸）二維（x-z面）滑動軸承液體動壓潤滑條件的力學解釋一維（x軸）當h＞h0時，＞0，p沿x方向增大當h＜h0時，＜0，p沿x方向減少滑動軸承形成液體動壓潤滑的過程n=0,形成彎曲的楔形空間軸瓦對軸頸摩擦力→軸頸向右滾動而偏移開始形成動壓潤滑，軸頸受力向左移動形成動壓潤滑，并穩(wěn)定運轉(zhuǎn)滑動軸承的性能計算（1）承載能力潤滑劑流量摩擦力（摩擦功耗）溫升理論計算滑動軸承的性能計算（2）液體動壓潤滑徑向軸承設計計算平均溫度tm動力粘度η軸承數(shù)（索氏數(shù)）So摩擦特性系數(shù)’偏心率最小油膜厚度hmin流量qv摩擦功耗P運動粘度v圖30-10工況條件F、B、D、、So＝(F2)/(BDη)圖30-7流量系數(shù)qv圖30-8圖30-9式30-36式30-38式30-37溫升T式30-33式30-39安全度S>2液體動壓潤滑滑動軸承設計計算的說明（1）首先根據(jù)混合摩擦狀態(tài)滑動軸承進行估算，得到設計寬度、初步確定軸承材料。動壓潤滑滑動軸承設計計算主要是計算最小油膜厚度（驗算安全性）和驗算溫升。液體動壓潤滑滑動軸承設計計算的說明（2）為軸承包角，是軸瓦連續(xù)包圍軸頸所對應的角度；為承載油膜角，是軸承包