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一、概述

1、轴承的功用:支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度;减少转轴与支承之间的摩擦和 磨损。

2、分类

按轴与轴承间的摩擦形式:(1)滚动轴承:滚动摩擦的摩擦和磨损较小,优点多、应用广;

(2)滑动轴承:轴与轴承之间存在滑动摩擦。主要应用于:①工作转速特高的轴承;②对 轴的支承位置要求特别精确的轴承;③特重型的轴承;④承受巨大的冲击和振动载荷的轴承;

⑤根据装配要求必须做成剖分式的轴承。

3、滑动轴承的分类:按润滑状态可分为:液体润滑轴承、非液体润滑轴承;按载荷方向:

径向轴承、推力轴承。

静压轴承:外界高压油输入轴承间隙,轴径与轴瓦由油膜分开。系统复杂、工作可靠,应 用于低速、频繁启动,载荷或转速变化大场合。

动压轴承:轴径与轴瓦相对动,形成动压油膜,使轴径与轴瓦由油膜分开。结构简单、要 求制造精度高。应用于高速、高旋转精度,高载荷或转速变化小的场合。

二、滑动轴承的结构形式 1、径向滑动轴承

(1)整体式径向滑动轴承:结构简单、刚度大;轴只能从端部装入,磨损后轴与轴瓦间的 间隙无法调整。

(2)剖分式径向滑动轴承:由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和螺栓构成,结构较繁、间隙可 调,装拆方便,广泛采用。轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油均匀分布在 整个轴径上。

(3)自动调心式径向滑动轴承

轴承宽径比较大时,若轴发生弯曲变形,易造成轴颈与轴瓦端部的局部接触。轴瓦可随轴 的弯曲或倾斜而自动调心,可保证轴颈与轴瓦的均匀接触。适合 B/d>1.5 的轴承。

2、推力滑动轴承:轴端面或轴环端面是承载面

(1)实心式:支撑面压强分布不均,磨损不均匀,使用较少;

(2)空心式:支撑面上压强分布较均匀,润滑条件有所改善;

(3)单环式:轴环端面承载,结构简单,润滑方便,低速轻载;

(4)多环式:承载能力强,可承受双向轴向载荷,但各环受载不均。

三、轴承材料和轴瓦结构

轴瓦直接与轴颈接触,主要失效为:磨损和胶合。

1、材料基本要求:①良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性;②良好的摩擦顺应性、嵌入性和 磨合性;③足够的强度和抗腐蚀能力;④良好的导热性、工艺性、经济性等。

2、常用材料

铸铁:轻载、低速的场合;

轴承合金:重载、中高速场合。摩擦系数小、抗胶合性能力强、吸附性强,易跑合,但机 械强度较低、价昂;

铜合金:中低速、重载。疲劳强度高、耐磨性与减摩性好,可在较高温下工作,但可塑性 差,不易跑合;

粉末冶金:载荷平稳、低速和加油不便场合。如排气扇等家电。

非金属材料:摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀,但承载低、热变形大,广泛应用于离心水泵、

水轮机等设备中。

3、轴瓦结构

与轴颈直接接触,应具有一定的强度和刚度,应定位可靠,便于输入润滑剂,容易散热,

调整方便。为节省贵重金属,常在轴瓦内表面上浇铸或轧制一层轴承合金——轴承衬,约 0.5~

5mm 厚。常用轴瓦两种结构:整体式(也称轴套)和部分式。

(1)轴瓦的定位:将其两端做出凸缘来作轴向定位,也可采用紧定螺钉或销钉将其固定在 轴承座上,或在轴剖分面上冲出定位唇以供定位用。

(2)油孔及油槽:轴瓦或轴颈上必须开设油孔或油槽,油孔和油沟应开在非承载区内。

四、非液体润滑滑动轴承的计算

非液体润滑轴承可靠的工作条件是:轴颈和轴瓦间边界膜不因工作压力过大、油温过高而 造成破裂。

1、径向滑动轴承的计算(设计准则)[填空]

①限制轴承的平均压强 p:保证润滑油不被过大压力挤出,防止轴瓦过度磨损;②限制轴 承 pv 值:控制轴承的发热量,防止胶合破坏;③限制轴承的 v 值:限制因滑动速度过大而加快 磨损。

2、推力滑动轴承的计算:验算轴承的平均压强 p;验算轴承的 pv 值。

五、流体动压润滑的形成原理 1、动压油膜的形成机理

形成动压油膜的必要条件:①两工件之间的间隙必须有楔形间隙;②两工件表面之间必须 连续充满润滑油或其它液体;③两工件表面必须有相对滑动速度。其运动方向必须保证润滑油 从大截面流进,从小截面出来。

2、向心动压滑动轴承动压油膜的形成过程

停车时 n=0 静止,轴颈沉在下部→开始启动时,轴颈沿轴承孔内壁向上爬升→转速继续增 加时,楔形间隙内形成动压油膜,轴颈与轴承孔壁脱离,轴颈向左移动→达到工作转速时,油 膜内各点的压力的合力正好与外载 F 相平衡。其他条件相同时,工作转速越高,偏心距越小。

六、液体静压轴承与气体轴承简介

1、液体静压轴承:用油泵把高压油送到轴承间隙里,强制形成油膜,靠液体的静压来平衡 外载。

特点:任何工况下都能胜任工作。

优点:①润滑状态与油膜压力与轴颈转速关系很小,即使轴颈不转也可以形成压力油膜,

因此可以在转速极低的条件下工作(如巨型天文望远镜的轴承);②提高油压就可以提高承载能 力,因而可以在重载条件下工作(如球磨机和轧钢机的轴承);③转速不高时轴承摩擦系数极小,

故可用于像测力天平这类仪器中。

2、空气轴承:工作原理与液体润滑轴承本质上是一样。分静压和动压两种。

优点:不随温度变化,可用于高温或低温;没有油污染的危险;回转精度高,运行噪音低。

缺点:承载能力不大,密封困难。

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