滑动轴承的设计 § 1 滑动轴承概述 用于支撑旋转零件(转轴，心轴等)的装置通称为轴承。 按其承载方向的不同，轴承可分为： 径向轴承Radial bearing：轴承上的反作用力与轴心线垂直的轴承称为径向轴承； 推力轴承Thrust bearing：轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为推力轴承。 按轴承工作时的摩擦性质不同，轴承可分为：滑动轴承和滚动轴承。 滑动轴承，根据其相对运动的两表面间油膜形成原理的不同，还可分为:流体动力润滑轴承(简称动压轴承)(Hydrodynamic lubrication) 流体静力润滑轴承(简称静压轴承)(Hydrostatic lubrication)。本章主要讨论动压轴承。 和滚动轴承相比，滑动轴承具有承载能力高、抗振性好，工作平稳可靠，噪声小，寿命长等优点，它广泛用于内燃机、轧钢机、大型电机及仪表、雷达、天文望远镜等方面。 在动压轴承中，随着工作条件和润滑性能的变化，其滑动表面间的摩擦状态亦有所不同。通常将其分为如下三种状态： 1、完全液体摩擦 完全液体摩擦状态(图8-1a)是指滑动轴承中相对滑动的两表面完全被润滑油膜所隔开，油膜有足够的厚度，消除了两摩擦表面的直接接触。此时，只存在液体分子之间的摩擦，故摩擦系数很小(f =0.001～0.008)，显著地减少了摩擦和磨损。
2、边界摩擦 当滑动轴承的两相对滑动表面有润滑油存在时，由于润滑油与摩擦表面的吸附作用，将在摩擦表面上形成一层极薄的边界油膜(图8-1b)，它能承受很高的压强而不破坏。边界油膜的厚度比一微米还小，不足以将两摩擦表面分隔开，所以，相对滑动时，两摩擦表面微观的尖峰相遇就会把油膜划破，形成局部的金属直接接触，故这种状态称为边界摩擦状态。一般而言，边界油膜可覆盖摩擦表面的大部分。虽它不能像完全液体摩擦完全消除两摩擦表面间的直接接触，却可起着减轻磨损的作用。这种状态的摩擦系数f =0.008～0.01。 3、干摩擦 两摩擦表面间没有任何物质时的摩擦称为干摩擦状态(图8-1c)，在实际中，没有理想的干摩擦。因为任何金属表面上总存在各种氧化膜，很难出现纯粹的金属接触(除非在洁净的实验室，才有可能发生)。由于干摩擦状态，将产生大量的摩擦损耗和严重的磨损，故滑动轴承中不允许出现干摩擦状态，否则，将导致强烈的升温，把轴瓦烧毁。 完全液体摩擦是滑动轴承工作的最理想状况。对那些重要且高速旋转的机器，应确保轴承在完全液体摩擦状态下工作，这类轴承常称为液体摩擦滑动轴承。边界摩擦常与半液体摩擦状态、半干摩擦状态并存，通称为非液体摩擦状态。对那些在低速且有冲击条件下工作的不太重要的机器，可按非液体摩擦状态设计轴承，称为非液体摩擦滑动轴承。 § 2 滑动轴承的结构形式 一、向心滑动轴承的结构形式 1、剖分式 普通剖分式轴承结构(图8-2)由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和螺栓组成。轴瓦是直接和轴颈相接触的重要零件。为了安装时易对中，轴承盖和轴承座的剖分面常作出阶梯形的榫口。润滑油通过轴承盖上的油孔和轴瓦上的油沟流入轴承间隙润滑摩擦面。轴承剖分面最好与载荷方向近于垂直，以防剖分面位于承载区出现泄漏，降低承载能力。通常，多数轴承剖面为水平剖分，也称正剖分(图8-2a、8-2b)，也有斜剖分的(图8-2c、8-2d)。
习题与参考答案 一、选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案) 1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是 。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P 2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 。 3 巴氏合金是用来制造 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中， 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。 A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大 6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承 。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措
施中，最有效的是 。 A. 减少轴承的宽径比d l / B. 增加供油量 C. 减少相对间隙ψ D. 增大偏心率χ 8 在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。 A. 重载 B. 高速 C. 工作温度高 D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 。 A. 随之升高 B. 保持不变 C. 随之降低 D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。 A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油 C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动 D. 润滑油温度不超过50℃ 11 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 的比值。 A. 质量 B. 密度 C. 比重 D. 流速 12 润滑油的 ，又称绝对粘度。 A. 运动粘度 B. 动力粘度 C. 恩格尔粘度 D. 基本粘度 13 下列各种机械设备中， 只宜采用滑动轴承。 A. 中、小型减速器齿轮轴 B. 电动机转子 C. 铁道机车车辆轴 D. 大型水轮机主轴 14 两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 。 A. 液体摩擦 B. 半液体摩擦 C. 混合摩擦 D. 边界摩擦 15 液体动力润滑径向滑动轴承最小油膜厚度的计算公式是 。 A. )1(min χψ-=d h B. )1(min χψ+=d h C. 2/)1(min χψ-=d h D. 2/)1(min χψ+=d h 16 在滑动轴承中，相对间隙ψ是一个重要的参数，它是 与公称直径之比。 A. 半径间隙r R -=δ B. 直径间隙d D -=? C. 最小油膜厚度h min D. 偏心率χ 17 在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于 。 A. 便于装配 B. 使轴承具有自动调位能力 C. 提高轴承的稳定性 D. 增加润滑油流量，降低温升 18 采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于 。 A. 提高承载能力 B. 增加润滑油油量 C. 提高轴承的稳定性 D. 减少摩擦发热 19 在不完全液体润滑滑动轴承中，限制pv 值的主要目的是防止轴承 。
第十章 滑动轴承 重要基本概念 1．动压油膜形成过程 随着轴颈转速的提高，轴颈中心的位置和油膜厚度的变化如图10-3所示。 图10-3 从n =0，到n →∞，轴颈中心的运动轨迹为一半圆。利用此原理可以测量轴承的偏心距e ，从而计算出最小油膜厚度h min 。 2．动压油膜形成条件 (1) 相对运动的两表面必须构成收敛的楔形间隙； (2) 两表面必须有一定的相对速度，其运动方向应使润滑油从大口流入、从小口流出； (3) 润滑油必须具有一定的粘度，且供油要充分。 3．非液体摩擦滑动轴承的失效形式、设计准则和验算内容，液体动压润滑轴承设计时也要进行这些计算 失效形式：磨损、胶合 设计准则：维护边界油膜不被破坏，尽量减少轴承材料的磨损。 验算内容： 为防止过度磨损，验算：p = Bd P ≤ [ p ] MPa 为防止温升过高而胶合，验算：Pv =1000 60?? nd Bd P π≤ [pv ] MPa ·m/s 为防止局部过度磨损，验算：V = 1000 60?nd π≤ [v ] m/s 因为在液体动压润滑滑动轴承的启动和停车过程中，也是处于非液体摩擦状态，也会发生磨损，也需要进行上述三个条件的验算。 4．对滑动轴承材料性能的要求 除强度（抗压、抗冲击）外，还应有良好的减摩性（摩擦系数小）、耐磨性（抗磨损、抗胶合）、跑合性、导热性、润滑性、顺应性、嵌藏性等。
5．液体动压润滑轴承的工作能力准则 (1) 保证油膜厚度条件：h min≥[h]； (2) 保障温升条件：t?≤ [t?]=10~30C?。 自测题与答案 一、选择题 10-1．滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指________。 A．摩擦系数小B．顺应对中误差 C．容纳硬污粒以防磨粒磨损D．易于跑合 10-2．下列各材料中，可作为滑动轴承衬使用的是________。 A．ZchSnSb8-4 B. 38SiMnMo C．GCr15 D. HT200 10-3．在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制p值的主要目的是________。 A．防止轴承因过度发热而胶合B．防止轴承过度磨损 C．防止轴承因发热而产生塑性变形D．防止轴承因发热而卡死 10-4．在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是________。 A．防止轴承因过度发热而胶合B．防止轴承过度磨损 C．防止轴承因发热而产生塑性变形D．防止轴承因发热而卡死 10-5．润滑油的主要性能指标是________。 A．粘性B．油性 C．压缩性D．刚度 10-6．向心滑动轴承的偏心距e随着________而减小。 A．转速n增大或载荷F的增大B．n的减小或F的减小 C．n的减小或F的增大D．n增大或F减小 10-7．设计动压向心滑动轴承时，若通过热平衡计算发现轴承温升过高，在下列改进设计的措施中有效的是________。 A．增大轴承的宽径比B/d B．减少供油量 C．增大相对间隙D．换用粘度较高的油 10-8．动压向心滑动轴承，若其它条件均保持不变而将载荷不断增大，则________。 A．偏心距e增大B．偏心距e减小 C．偏心距e保持不变D．增大或减小取决于转速高低10-9．设计动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则________。 A．轴承端泄量大，承载能力高，温升高B．轴承端泄量大，承载能力高，温升低 C．轴承端泄量小，承载能力高，温升低D．轴承端泄量小，承载能力高，温升高10-10．一流体动压滑动轴承，若其它条件都不变，只增大转速n，其承载能力________。
二十二章滑动轴承习题与参考答案 一、选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案) 1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是 。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P 2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有 。 3 巴氏合金是用来制造 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中， 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。 A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大 6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承 。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措
施中，最有效的是 。 A. 减少轴承的宽径比d l / B. 增加供油量 C. 减少相对间隙ψ D. 增大偏心率χ 8 在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。 A. 重载 B. 高速 C. 工作温度高 D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 。 A. 随之升高 B. 保持不变 C. 随之降低 D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。 A. 轴颈和轴承间构成楔形间隙 B. 充分供应润滑油 C. 轴颈和轴承表面之间有相对滑动 D. 润滑油温度不超过50℃ 11 运动粘度是动力粘度与同温度下润滑油 的比值。 A. 质量 B. 密度 C. 比重 D. 流速 12 润滑油的 ，又称绝对粘度。 A. 运动粘度 B. 动力粘度 C. 恩格尔粘度 D. 基本粘度 13 下列各种机械设备中， 只宜采用滑动轴承。 A. 中、小型减速器齿轮轴 B. 电动机转子 C. 铁道机车车辆轴 D. 大型水轮机主轴 14 两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为 。 A. 液体摩擦 B. 半液体摩擦 C. 混合摩擦 D. 边界摩擦 15 液体动力润滑径向滑动轴承最小油膜厚度的计算公式是 。 A. )1(m in χψ-=d h B. )1(m in χψ+=d h C. 2/)1(m in χψ-=d h D. 2/)1(m in χψ+=d h 16 在滑动轴承中，相对间隙ψ是一个重要的参数，它是 与公称直径之比。 A. 半径间隙r R -=δ B. 直径间隙d D -=? C. 最小油膜厚度h min D. 偏心率χ 17 在径向滑动轴承中，采用可倾瓦的目的在于 。 A. 便于装配 B. 使轴承具有自动调位能力 C. 提高轴承的稳定性 D. 增加润滑油流量，降低温升 18 采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于 。 A. 提高承载能力 B. 增加润滑油油量 C. 提高轴承的稳定性 D. 减少摩擦发热 19 在不完全液体润滑滑动轴承中，限制pv 值的主要目的是防止轴承 。
第十二章滑动轴承 §１2—1 概述: 一．摩擦的分类(详见： P.4６．第四章） ㈠内摩擦: 发生在物质内部、阻碍分子间相对运动的摩擦。 ㈡外摩擦：发生在两接触物体间,阻碍两接触表面相对运动的摩擦。 1．按有无相对运动分：外摩擦可分为: 静摩擦：两接触物体间仅有相对滑动趋势时的摩擦。 动摩擦：两接触物体间有相对运动时的摩擦。 ２.按相对运动形式分：外摩擦可分为: 1）滚动摩擦：两接触物体间的相对运动为滚动。 ２)滑动摩擦: 两接触物体间的相对运动为滑动。又可分为四种： ①干摩擦: 两物体接触面内无任何润滑剂的纯金属接触时的摩擦。 ②边界摩擦: 两摩擦表面间存在边界膜时的摩擦。 边界膜: 指润油中的极性分子吸附在金属表面（吸附膜）或与金属起化学 反应（反应膜）而形成的一层极薄的分子膜。 ③流体摩擦：两摩擦表面完全被润滑油分开时的摩擦。 ④混合摩擦：处于边界摩擦与流体摩擦的混合状态时的摩擦。
注：ａ．纯金属极易氧化或被油污，故工程中不存在真正的干摩擦，通常 将未经人为润滑的摩擦叫“干摩擦” b. 边界膜分吸附膜和反应膜，极薄，厚度约0.002~0.02μm． ｃ. 干摩擦时,摩擦和磨损最严重;边界摩擦的摩擦系数约为０．1左 右;混合摩擦时的摩擦系数比边界摩擦的要小得多；流体摩擦是 油分子间的内摩擦，f≈0．0０1~0.００8，此时不存在磨损。 二.轴承的类型: 1．按摩擦性质分：分二种 1)滚动摩擦轴承下章介绍 2）滑动摩擦轴承又可分三种 ①自润滑轴承：工作时不加润滑剂。 ②不完全液体润滑轴承:滑动表面间处于边界润滑或混合润滑状态。 ③液体润滑轴承：两滑动表面处于液体润滑状态。 a. 液体动压轴承: 靠两表面间的相对运动来形成压力油膜。 b. 液体静压轴承：靠液压系统供给的压力油形成压力油膜。 2.按承载方向分：三种 １)径向轴承: 承受径向载荷 2）推力轴承: 承受轴向载荷 3）向心推力轴承: 可同时承受径、轴向载荷 三.滑动轴承的主要应用埸合： 1．转速特高此时,滚动轴承的寿命明显↓ 2.轴的支承位置要求特高此时,滚动轴承因零件多，精度难保证 3.特重型此时，滚动轴承须单件生产，造价很高４．冲击和振动很大此时,滚动轴承点接触，耐冲击、振动性能差 ５.按装配要求必须剖分的轴承 6．特殊工作条件处(如：水中或腐蚀介质中）
滑动轴承的设计准则，是根据其工作方式及特点确定的。对于非流体摩擦状态的滑动轴承，或称混和摩擦状态滑动轴承，保证其轴瓦材料的使用性能是主要任务；对于流体润滑轴承，设计重点则主要集中在如何在给定的工况下，构造具有合理几何特征的轴颈和轴瓦，使之能在工作过程中依赖流体内部的静动压力承载。 1．非流体润滑状态滑动轴承的设计准则 对于非流体润滑、混和润滑和固体润滑状态工作的滑动轴承，常用限制性计算条件来保证其使用功能。此设计条件也可作为流体润滑轴承的初步设计计算条件。 （1）轴承承载面平均压强的设计计算 由于过大的表面压强将对材料表面强度构成威胁，并会加速轴承的磨损，因此在设计中应满足: 其中：P——轴承承载面上压强，MPa；F——轴承载荷，N；A——轴承承载面积，mm2；[P]——轴承材料的许用压强，MPa。 对于径向轴承，一般只能承担径向载荷: 其中：F——轴承径向载荷，N；D——轴承直径，mm；B——轴承宽度，mm。DB是承载面在F方向上的投影面积。 推力轴承一般仅能承担轴向载荷，对于环形瓦推力轴承: 其中：F——轴承轴向载荷，N；D2、D1——轴承承载环面外径、内径，mm。 (2) 轴承摩擦热效应的限制性计算 滑动轴承工作时，其摩擦效应引起温度升高，摩擦热量的产生与单位面积上的摩擦功耗成正比，而轴承承载面压强p与速度v的乘积通常用来表征滑动轴承的摩擦功耗，称为pv值。滑动轴承设计中，用限制 pv值的办法，控制其工作温升，其设计准则为： 其中：P——轴承承载面上压强，MPa；对于径向和推力轴承；V——轴承承载面平均速度，m/s；[Pv}——轴承许用Pv值。
其中：D——轴承平均直径，0.001m；n——轴颈与轴瓦的相对转速，。这样，上式也可写为: (3) 轴承最大滑动速度的条件性计算 非液体摩擦状态工作的滑动轴承，其工作表面相互接触，当相对滑动速度很高时，其工作表面磨损加速，此项计算对于轻载高速轴承尤为重要。设计准则为: 其中：v——轴承承载面最大线速度，m/s；[v]——轴承许用线速度。 (4) 滑动轴承的几何参数 滑动轴承的轴颈和轴瓦间的间隙大小，对滑动轴承的工作性能有显著影响,滑动轴承的间隙大小用相对间隙ψ来表示: 其中：C——轴承半径间隙，即轴瓦与轴颈的半径差，mm；r——轴承半径，mm。轴承间隙较大时，轴承承载力和运转精度下降，摩擦较小，温升较低；轴承间隙较小时，轴承运转精度较高，承载力较高，但摩擦功耗及温升较大。滑动轴承设计时，ψ常在0.004～0.012范围取值。 滑动轴承的径向尺寸和宽度尺寸的比值称为宽径比B/D，有时写成L/D，轴承宽度较小时，会使润滑剂易沿轴向泄漏，不易保持于承载区，因此滑动轴承的宽径比不易过小，常推荐在0.5～1.5间选取。径向轴承径向配合推荐优先选用H9/d9和H8/f7及D9/h9和F8/h7。 2. 流体润滑状态滑动轴承的设计 流体润滑状态润滑轴承是指在稳定运转时，其轴颈与轴瓦被润滑剂完全分隔，工作于无相互接触工作状态的滑动轴承。 (1) 滑动轴承形成流体动力润滑的条件 实现流体润滑主要有两种方式，一是静压方式，即将流体直接泵入承载区承载；二是动压方式，即利用轴承相对运动表面的特殊形状及运动条件形成的压力承载。通常状态下，动压轴承的设计和工艺条件应满足如下几方面的要求，才可使流体润滑的实现成为可能。 条件1：滑动轴承相对运动表面间在承载区可以构成锲形空间，且其运动将使该区域中的流体从宽阔处流向狭窄处；即从大口流向小口；或使承载区体积有减小的趋势。 条件2：有充足的流体供给，且其具有一定的粘度；
滑动轴承项目规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营
摘要说明— 轴承是用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向作用 的零部件。轴承的主要功能是支承旋转轴或其它运动体，引导转动或移动 运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷。根据轴承工作时的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。滑动轴承与滚动轴承相比较，各有优 缺点，各有不同的适用场合。滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化， 且适用范围广泛，但某些特殊的工况，如高速、重载、高精度等场合下， 通常只能配套使用滑动轴承，并且需要根据不同的工况进行定制化生产。 该滑动轴承项目计划总投资17091.80万元，其中：固定资产投资13645.03万元，占项目总投资的79.83%；流动资金3446.77万元，占项目 总投资的20.17%。 达产年营业收入27044.00万元，总成本费用20322.90万元，税金及 附加315.00万元，利润总额6721.10万元，利税总额7963.15万元，税后 净利润5040.83万元，达产年纳税总额2922.33万元；达产年投资利润率39.32%，投资利税率46.59%，投资回报率29.49%，全部投资回收期4.89年，提供就业职位424个。 报告内容：概述、背景和必要性研究、市场分析、建设规划、选址可 行性分析、土建工程研究、项目工艺原则、环境保护、清洁生产、项目安
全保护、风险应对说明、项目节能概况、实施方案、项目投资估算、项目盈利能力分析、项目综合评价结论等。 规划设计/投资分析/产业运营
滑动轴承项目规划设计方案目录 第一章概述 第二章背景和必要性研究 第三章建设规划 第四章选址可行性分析 第五章土建工程研究 第六章项目工艺原则 第七章环境保护、清洁生产第八章项目安全保护 第九章风险应对说明 第十章项目节能概况 第十一章实施方案 第十二章项目投资估算 第十三章项目盈利能力分析 第十四章招标方案 第十五章项目综合评价结论
第13章轴承 基本要求：了解轴承的主要类型、结构和材料和润滑方式；掌握非液体摩擦滑动轴承设计原理及设计方法；了解液体摩擦动压润滑形成的机理和条件。熟悉滚动轴承的类型和特点、轴承的代号； 掌握滚动轴承寿命计算方法；了解常用密封方式和使用条件；了解滚动轴承的组合结构设 计的要求。 重点：非液体摩擦滑动轴承的设计计算，滚动轴承的类型、代号；滚动轴承的寿命计算方法。 难点：非液体摩擦滑动轴承的设计计算，向心球轴承的寿命和承载能力的计算；滚动轴承的组合设计。 学时：课堂教学：8学时。
13.1 轴承的分类 轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。 13.2 滑动轴承的类型、结构和材料 13.2.1滑动轴承的特点与应用 滑动轴承的特点： 与滚动轴承相比, 滑动轴承的特点是： 1、结构简单，可制作成剖分式，装拆方便如内燃机曲柄上的滑动轴承； 2、工作平稳、可靠，噪声低； 3、承载能力大，耐冲击； 4、支承旋转精度高； 5、使用寿命长； 6、起动摩擦阻力较滚动轴承大。 适用场合： 1、高转速，如高速磨床； 2、高速重载、低速重载、冲击载荷，如轧钢机、天文望远镜、码头升船台、水泥搅拌机、破碎 机等； 3、径向尺寸较小； 4、特殊工作条件。 13.2.2摩擦状态 摩擦——是指在外力作用下，一物体相对另一物体运动或有运动趋势时，在其接触表面间所产生切向阻力（摩擦力）的现象。 根据两表面之间有油、无油，油多、油少的不同情况，可能产生以下几种摩擦状态(图13-1所示)： 图13-1 滑动摩擦的几种状态
1.干摩擦 当两摩擦表面间无任何润滑剂时，其接触表面直接接触发生的摩擦，称为干摩擦。 在此状态下，不仅会造成严重的磨损，使得大量的摩擦功损耗，还会发生强烈的温升。 所以，对滑动轴承是不允许出现干摩擦的。 2.边界摩擦 两摩擦表面间有润滑油存在，由于润滑油与金属表面具有吸附作用（这是因为在润滑油中，有一种称之为脂肪酸的元素，是一种极性化合物，它的极性分子的吸附能力很强，能够牢固的吸附在金属的表面上）使金属表面上吸附有一层很薄的油膜——边界油膜 由于边界油膜很薄，一般＜1 m，不足以把粗糙的金属表面完全隔开，但在一定程度上可以减轻磨损。 3.液体摩擦 有充足的润滑油，摩擦表面被一层流体（液体）完全隔开时的状态。 此时金属表面不直接接触，消除了磨损、减小了摩擦损耗，其摩擦性质仅取决于流体内分子的粘性阻力，是一种比较理想的工作状态 4.混合摩擦状态 在一般机器中，摩擦的表面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦状态。 又称非液体摩擦状态 13.2.3 滑动轴承的类型 1. 按照承受载荷的方向分： 径向轴承，又称向心滑动轴承，主要承受径向载荷； 推力轴承，承受轴向载荷。 2. 按摩擦状态分： 液体润滑滑动轴承：液体动压润滑滑动轴承 液体静压润滑滑动轴承 非液体润滑滑动轴承 3.常用的向心滑动轴承有整体式和剖分式两大类。 A、整体式轴承 如图13-2所示是一种常见的整体式径向滑动轴承。 轴承座用螺栓与机座联接，顶部设有装油杯的螺纹孔。 轴承孔内压入用减摩材料制成的轴套，
滑动轴承 一．是非题 1．承受双向轴向载荷的推力滑动轴承可采用多环轴颈结构。（） 2．某滑动轴承当轴的转速不变，外载荷的大小不变而方向变化时，在液体摩擦状态下，轴颈的中心位置是变化的。（） 3．对非液体摩擦的滑动轴承，验算pv ≤ [pv]是为了防止轴承过热。（） 4．动压润滑向心滑动轴承中，最小油膜厚度处的油膜压力为最大。（） 二．单项选择题 1．一滑动轴承，已知其直径间隙△=0.08mm，现测得它的最小油腊厚度h min=21μm，轴承的偏心率χ应该是______。 （a）0.26 （b）0.48 （c）0.52 （d）0.74 2．止推滑动轴承的止推轴颈通常制成空心式，这是因为______。 （a）减轻轴颈重量（b）工艺上需要 （c）减小轴颈接触面积（d）轴颈接触面上压力分布较均匀3．含油轴承是采用______制成的。 （a）硬木（b）硬橡皮 （c）粉末冶金（d）塑料 4．巴氏合金是用来制造______。 （a）单层金属轴瓦（b）双层及多层金属轴瓦 （c）含油轴承轴瓦（d）非金属轴瓦 5．在非液体润滑滑动轴承中，限制p值的主要目的是______。 （a）防止轴承衬材料过度磨损（b）防止轴承衬材料发生塑性变形 （c）防止轴承衬材料因压力过大而过度发热（d）防止出现过大的摩擦阻力矩 6．在非液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是______。 （a）防止轴承因过度发热而产生胶合（b）防止轴承过度磨损 （c）防止轴承因发热而产生塑性变形 7．设计动压向心滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min不够大，在下列改进措施中，最有效的是______。
（a）增大相对间隙ψ（b）增大供油量 （c）减小轴承的宽径比B/d（d）换用粘度较低的润滑油 8．设计液体摩擦动压向心滑动轴承时，若通过热平衡计算，发现轴承温度太高，可通过__ __来改善。 （a）减少供油量（b）增大相对间隙 B/（d）改用粘度较高的润滑油（c）增大轴承宽径比d 9．向心滑动轴承的相对间隙ψ，通常是根据______进行选择。 （a）轴承载荷F和轴颈直径d（b）润滑油的粘度η和轴颈转速n （c）轴承载荷F和润滑油的粘度η（d）轴承载荷F和轴颈转速n 10．设计动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则______。 （a）轴承端泄量小，承载能力高，温升低（b）轴承端泄量小，承载能力高，温升高（c）轴承湍泄量大，承载能力低，温升高（d）轴承端泄量大，承载能力低，温升低三．填空题 1．滑动轴承的润滑状态主要有：_____ _________、______ ________、_____ _____________。 2．滑动轴承上油孔、油槽的开设位置应在_________________ __________ _______ ________________________________________________________。 3．液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数C P随着偏心率ε的增加而________。这时，相应的油膜厚度将_________，这意味着对_________和_________精度有较高的要求。
第十三章滚动轴承 1滚动轴承相对于滑动轴承的特点有：1）起动阻力小；2）承受冲击载荷能力差；3）寿命较短；4）噪声较大；5）润滑方便；6）维护简便；7）节省有色金属；8）径向尺寸大；上述有多少条是滚动轴承的优点？ （A）1条；（B）2条；（C）3条；（D）4条。 2滚动轴承的基本元件是：1）内圈；2）外圈；3）滚动体；4）保持架。不可缺少的元件是哪个？ （A）1）；（B）2）；（C）3）；（D）4）。 3图示滚动轴承中，有多少种只能承受径向载荷？ （A）1种； （B）2种； （C）3种； （D）4种。 4题3图中，有多少中轴承只能承受轴向载荷？（）（A）1种；（B）2种；（C）3种；（D）4种。 5下列轴承中，哪一类不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷？（）（A）深沟球轴承；（B）角接触球轴承； （C）调心球轴承；（D）圆锥滚子轴承。 6在尺寸相同的情况下，下列哪一类轴承能承受的轴向载荷最大？（）（A）深沟球轴承；（B）调心球轴承； （C）角接触球轴承；（D）圆锥滚子轴承。 7下列轴承中，当尺寸相同时，哪一类轴承的极限转速最高？（）（A）深沟球轴承；（B）滚针轴承； （C）圆锥滚子轴承；（D）推力球轴承。 8角接触球轴承承受轴向载荷的能力，主要取决于哪一个因素？（）（A）轴承宽度；（B）滚动体数目； （C）轴承精度；（D）接触角大小。 9具有调心作用的轴承代号为哪两个？（）（A） 1000型；（B） 3000型； （C） 6000型；（D） 7000型。 10下列轴承中，精度最高的是哪一个？（）（A）6205/P2；（B）6310/P4；（C）6208/P5；（D）6418。11 6312轴承内圈的内径是多少？（） （Ａ）12mm；（B）60mm；（C）120mm；（D）312mm。
【机械设计】滑动轴承和滚动轴承
第十三章滚动轴承 1滚动轴承相对于滑动轴承的特点有：1）起动阻力小；2）承受冲击载荷能力差；3）寿命较短；4）噪声较大；5）润滑方便；6）维护简便；7）节省有色金属；8）径向尺寸大；上述有多少条是滚动轴承的优点？ （A）1条；（B）2条；（C）3条；（D）4条。 2滚动轴承的基本元件是：1）内圈；2）外圈；3）滚动体；4）保持架。不可缺少的元件是哪个？ （A）1）；（B）2）；（C）3）；（D）4）。 3图示滚动轴承中，有多少种只能承受径向载荷？ （A）1种； （B）2种； （C）3种； （D）4种。 4题3图中，有多少中轴承只能承受轴向载荷？（）（A）1种；（B）2种；（C）3种；（D）4种。 5下列轴承中，哪一类不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷？（）（A）深沟球轴承；（B）角接触球轴承； （C）调心球轴承；（D）圆锥滚子轴承。 6在尺寸相同的情况下，下列哪一类轴承能承受的轴向载荷最大？（）（A）深沟球轴承；（B）调心球轴承； （C）角接触球轴承；（D）圆锥滚子轴承。 7下列轴承中，当尺寸相同时，哪一类轴承的极限转速最高？（）（A）深沟球轴承；（B）滚针轴承； （C）圆锥滚子轴承；（D）推力球轴承。 8角接触球轴承承受轴向载荷的能力，主要取决于哪一个因素？（）（A）轴承宽度；（B）滚动体数目； （C）轴承精度；（D）接触角大小。 9具有调心作用的轴承代号为哪两个？（） （A）1000型；（B）3000型； （C）6000型；（D）7000型。 10下列轴承中，精度最高的是哪一个？（）（A）6205/P2；（B）6310/P4；（C）6208/P5；（D）6418。 11 6312轴承内圈的内径是多少？（） （Ａ）12mm；（B）60mm；（C）120mm；（D）312mm。
1、验算滑动轴承最小油膜厚度hmin的目的是＿＿。 A、确定轴承是否能获得液体摩擦 B、控制轴承的发热量 C、计算轴承内部的摩擦阻力 D、控制轴承的压强p 2、巴氏合金用来制造＿＿。 A、单层金属轴瓦 B、双层或多层金属轴瓦 C、含油轴承轴瓦 D、非金属轴瓦 3、在滑动轴承材料中，＿＿通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A、铸铁 B、巴氏合金 C、铸造锡磷青铜 D、铸造黄铜 4、液体摩擦动压径向轴承的偏心距e随＿B＿而减小。 A、轴颈转速n的增加或载荷F的增大 B、轴颈转速n的增加或载荷F的减少 C、轴颈转速n的减少或载荷F的减少 D、轴颈转速n的减少或载荷F的增加 5、非液体摩擦滑动轴承，验算pv<[pv]是为了防止轴承＿＿。 A、过度磨损 B、过热产生胶合 C、产生塑性变形 D、发生疲劳点蚀 6、设计液体动压径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度hmin不够大，在下列改进设计 的措施中，最有效的是＿A＿。 A、减少轴承的宽径比B/d B、增加供油量 C、减少相对间隙 D、增大偏心率 7、在＿B＿情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。 A、重载 B、高速 C、工作温度高 D、承受变载荷或振动冲击载荷 8、温度升高时，润滑油的粘度＿＿。 A、随之升高 B、保持不变 C、随之降低 D、可能升高也可能降低 9、动压滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是＿＿。 A、轴颈和轴承间构成楔形间隙 B、充分供应润滑油 C、轴颈和轴承表面之间有相对滑动 D、润滑油的温度不超过50度 10、与滚动轴承相比较，下述各点中，＿＿不能作为滑动轴承的优点。 A、径向尺寸小 B、间隙小，旋转精度高 C、运转平稳，噪声低 D、可用于高速情况下 ［正确答案］ 答案：A、B、B、B、B、A、B、C、D、B
第二篇 第九章滑动轴承设计
第三章摩擦、磨损与润滑 §3-0 引言 §3-1 摩 擦 §3-2 磨 损 §3-3润滑 §3-4 流体动力润滑的基本原理
概述 用于支撑和约束旋转零件(转轴，心轴等)的装置通称为轴承。 一、按轴承工作时的摩擦性质不同，轴承可分为： 1.滑动轴承 2.滚动轴承。 二、按其承载方向的不同，轴承可分为： 1.径向轴承：承受径向载荷 2.推力轴承：承受轴向载荷 三、按相对运动的两表面间油膜形成原理的不同分类 1、流体动力润滑轴承（简称动压轴承） 2、流体静力润滑轴承（简称静压轴承）
?滑动轴承是一种工作在滑动摩擦状态下的轴承，其基本结构包括轴承座、轴套（瓦）和轴颈。滑动轴承具有一些独特的优点，主要应用于以下几种情况： ?工作转速特高的轴承 ?要求对轴的支承位置特别精确的轴承 ?特重型的轴承 ?承受巨大的冲击和振动载荷的轴承 ?装配要求做成剖分式的轴承（如曲轴的轴承） ?特殊条件下（如水或腐蚀性介质中）工作的轴承 ?在径向空间尺寸受到限制时，也常采用滑动轴承
?对轴承的基本要求： ①方向精度（置中，定向）； ②运转灵便性； ③对温度变化的不敏感性； ④耐磨性； ⑤承载能力； ⑥成本； ⑦装配调整、维修是否方便。?按结构形式可分为： ①圆柱形滑动轴承； ②圆锥形滑动轴承； ③球形滑动轴承。
第一节圆柱形滑动轴承 圆柱性滑动轴承——轴颈与轴承的配合部分为圆柱形表面。它是轴承中应用最广的一种，圆柱形滑动轴承主要用来支承水平轴。 特点： ①接触面大，承载能力强，能承受冲击和振动； ②置中精度差，特别是磨损后，精度要更低； ③摩擦力矩大； ④对温度变化比较敏感。
滑动轴承 一 选择题 (1) 宽径比d B /是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取 d B / C 。 A. 1~10 B.0.1~1 C. 0.3~1.5 D. 3~5 (2) 下列材料中 C 不能作为滑动轴承轴瓦或轴承衬的材料。 A. ZSnSb11Cu6 B. HT200 C. GCr15 D. ZCuPb30 (3) 在非液体润滑滑动轴承中，限制p 值的主要目的是 C 。 A. 防止出现过大的摩擦阻力矩 B. 防止轴承衬材料发生塑性变形 C. 防止轴承衬材料过度磨损 D. 防止轴承衬材料因压力过大而过度发热 (4) 在滑动轴承材料中， B 通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。 A. 铸铁 B. 轴承合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 (5) 在滑动轴承轴瓦材料中，最易用于润滑充分的低速重载轴承的是 C 。 A. 铅青铜 B. 巴氏合金 C. 铝青铜 D. 锡青铜 (6) 滑动轴承的润滑方法，可以根据 A C 来选择。 A. 平均压强p B. 3pv C. 轴颈圆周速度v D. pv 值 (7) B 不是静压滑动轴承的特点。 A. 起动力矩小 B. 对轴承材料要求高 C. 供油系统复杂 D. 高、低速运转性能均好 (8) 设计液体动压径向滑动轴承时，若通过热平衡计算发现轴承温升过高，下列改进措施中，有效的是 C 。 A. 增大轴承宽径比 B. 减小供油量 C. 增大相对间隙 D. 换用粘度较高的油 (9) 巴氏合金用于制造 B 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层及多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 (10) 含油轴承是采用 D 制成的。 A. 塑料 B. 石墨 C 铜合金 D. 多孔质金属 (11) 下述材料中， C 是轴承合金(巴氏合金)。 A. 20CrMnTi B. 38CrMnMo C. ZSnSb11Cu6 D. ZCuSnl0Pbl (12) 液体摩擦动压径向轴承的偏心距e 随 B 而减小。
基本概念自测题 一、填空题 1、按摩擦性质轴承分为_________和_________两大类。 2、按滑动表面润滑情况，有_________、_________和_________三种摩擦状态，其 摩擦系数一般分别为_________、_________和_________。 3、按承受载荷的方向承受径向载荷的滑动轴承称为_________滑动轴承，承受轴 向载荷的滑动轴承称为_________滑动轴承。 4、与滚动轴承相比，滑动轴承具有承载能力_________、抗振性_________、噪声 _________、寿命_________，在液体润滑条件下可_________速运转。 5、在一般机器中，摩擦面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态，称 为_________摩擦或_________摩擦。 6、向心滑动轴承的结构形式有_________式、_________式和_________式三种，剖 分式滑动轴承便于轴_________和调整磨损后__________________，应用广泛。7、滑动轴承油沟的作用是使润滑油_________；一般油沟不应开在轴承油膜 _________区内，油沟应有足够的轴向长度，但绝不能开通轴瓦_________。 8、轴瓦的主要失效形式是_________和_________，此外还有________、________等。 9、为保证轴承正常工作，要求轴承材料有足够的_________和_________性， _________性和_________性好，耐_________和抗_________能力强，导_________性好，容易_________，且易于加工。 10、轴承材料有_________、_________和_________。金属材料包括_________、_________ 和_________等。 11、青铜的强度高、承载能力大，导热性好，且可以在较高的温度下工作，但与 轴承合金相比，抗胶合性能较_________，_________跑合，与之相配的轴颈须_________。 12、滑动轴承的润滑剂有_________、_________和_________三种。 13、润滑油的粘度是其抵抗剪切变形的能力，它表征流体__________________的大 小，随着温度升高，润滑油粘度_________。 14、当润滑油作层流流动时，油层中的摩擦切应力τ与其_________成正比，其比 例常数η即为润滑油的_________。动力粘度的单位在国际制中为_________，即_________。 15、限制非液体摩擦滑动轴承的平均压强P≤[P]，目的是使_________不易破裂， 轴瓦不致产生_________。 16、限制非液体摩擦滑动轴承平均压强P与滑动速度V的乘积值pv≤[pv]的目的是 防止_________过高产生_________失效。 17、润滑油的油性是指润滑油在金属表面的_________能力。 18、润滑油的密度为p(kg／m2)，动力粘度为η(Pa·s)，运动粘度为γ(m2／s)， 则运动粘度与动力粘度的关系式为_________。 19、形成液体动压润滑的必要条件是；①被润滑的两表面间必须具有_________间 隙；②被润滑的两表面间必须_________充满具有一定_________的润滑油；③被润滑的两表面间必须有一定_________，其运动方向必须使润滑油由_________流进，从_________流出；而充分条件是最小油膜厚度hmin_________轴颈、轴瓦表面微观不平度的十点平均高度之和。 20、选择滑动轴承所用的润滑油时，对非液体摩擦滑动轴承主要考虑润滑油的 _________，对液体摩擦滑动轴承主要考虑润滑油的__________________。 21、在其他条件不变的情况下，液体动压滑动轴承所受载荷越大，油膜厚度
滑动轴承 1 概述 1.1滑动轴承的分类 滑动轴承按照承受载荷的方向主要分为：1）径向滑动轴承，主要承受径向载荷；2）推力滑动轴承，承受轴向载荷。 按照滑动表面间润滑状态的不同可分为：1）液体润滑轴承；2）不完全液体润滑轴承；3）自润滑轴承。 按照液体润滑承载机理不同，液体润滑轴承又分为1）液体动压润滑轴承；2）液体静压润滑轴承。 1.2滑动轴承的特点及应用 与滚动轴承相比，滑动轴承有如下特点：1）在高速重载下能正常工作，寿命长；2）精度高；3）滑动轴承能做成剖分式的，能满足特殊结构需要；4）液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收振动、缓和冲击；5）滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承小；6）启动摩擦阻力较大；7）非液体摩擦滑动轴承具有结构简单、使用方便等优点。 2 滑动轴承的主要结构形式 2.1径向滑动轴承 2.1.1整体式径向滑动轴承 组成：轴承座（常为铸铁）、轴瓦（开油孔，内表面开油沟以送油）。 优点：结构简单。 缺点：1）磨损后，间隙无法调整；2）轴颈只能从一端装入，对中间轴颈的轴无法安装。 2.1.2剖分式径向滑动轴承 它是由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和联接螺栓等所组成。轴承中直接支承轴颈的零件是轴瓦。为了安装时容易对心，在轴承盖与轴承座的中分面上做出阶梯形的梯口。轴承盖应当适度压紧轴瓦，使轴瓦不能在轴承孔中转动。轴承盖上制有螺纹孔，以便安装油杯或油管。
当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承的中分面常为水平方向。若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的中分面也斜着布置（通常倾斜45°，使中分平面垂直于或接近垂直于载荷）。 2.2推力滑动轴承 轴上的轴向力应采用推力轴承来承受。止推面可以利用轴的端面，也可在轴的中段做出凸肩或装上推力圆盘。后面将论述两平行平面之间是不能形成动压油膜的，因此须沿轴承止推面按若干块扇形面积开出楔形。 实心式空心式 单环式多环式
§13—5 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算一、动压油膜和液体摩擦状态的建立过程 流体动力润滑的工作过程：起动、不稳定运转、稳定运转三个阶段 起始时n=0，轴颈与轴承孔在最下方位置接触 1、起动时，由于速度低，轴颈与孔壁金属直接接触，在摩擦力作用下，轴颈沿孔内壁向右上方爬开。 2、不稳定运转阶段，随转速上升，进入油楔腔内油逐渐增多，形成压力油膜，把轴颈浮起推向左下方。（由图b→图c） 3、稳定运转阶段（图d）：油压与外载F平衡时，轴颈部稳定在某一位置上运转。转速越高，轴颈中心稳定位置愈靠近轴孔中心。（但当两心重合时，油楔消失，失去承载能力）
图13－12向心轴承动压油膜形成过程 从上述分析可以得出动压轴承形成动压油膜的必要条件是 （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v s，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。 v 越大，η 越大，油膜承载能力越高。 实际轴承的附加约束条件： 压力 pv值 速度 最小油膜厚度 温升 二、最小油膜厚度h min 1、几何关系
图13－13 径向滑动轴承的几何参数和油压分布 O—轴颈中心，O1—轴承中心，起始位置F与OO1重合，轴颈直径-d，轴承孔直径D ∴直径间隙：（13-6-1） 半径间隙：（13-6） 相对间隙：（13-7） 偏心距：（13-8） 偏心率：（13-9） 以OO1为极轴，任意截面处相对于极轴位置为φ处对应油膜厚度为h， （13-10）
h的推导：在中，根据余弦定律可得 （13-11）略去高阶微量，再引入半径间隙，并两端开方得 （13-12） 三.流体动力润滑基本方程（雷诺方程） 流体动力润滑基本方程（雷诺方程）是根据粘性流体动力学基本方程出发，作了一些假设条件后简化而得的。 假设条件是： 1）忽略压力对润滑油粘度的影响；2）流体为粘性流体；3）流体不可压缩，并作层流；4）流体膜中压力沿膜厚方向是不变的； 2）略去惯性力和重力的影响。 可以得出： ∴（13-13）一维雷诺流体动力润滑方程 上式对x取偏导数可得 （13-14） 若再考虑润滑油沿Z方向的流动，则