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1 第九章滑动轴承 1-1 基础知识一、滑动轴承的分类、特点及应用 1 .分类滑动轴承按其滑动表面间摩擦状态不同, 可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承(这里的非液体摩擦是指边界摩擦和混合摩擦的总称) 。在液体摩擦滑动轴承中,根据其相对运动的两表面间油膜形成原理的不同,又可分为流体动压润滑轴承(简称动压轴承)和流体静压润滑轴承(简称静压轴承) 。本章主要讨论动压轴承。此外, 按照承受载荷的方向不同, 滑动轴承也可分为径向滑动轴承、推力滑动轴承和径向推力组合滑动轴承。还有按轴承的结构形式、润滑剂种类以及轴承材料等进行分类的方法。 2 .特点及应用滑动轴承的优点主要体现在以下几个方面: (1 )滑动轴承采用面接触,因而承载能力大; (2 )轴承工作面上的油膜有减振、缓冲和降噪的作用,因而工作平稳、噪声小; (3 )处于液体摩擦状态下轴承摩擦系数小、磨损轻微、寿命长; (4 )影响精度的零件数较少,故可达到很高的回转精度; (5 )结构简单,径向尺寸小; (6 )能在特殊工作条件下工作,如在水下、腐蚀介质或无润滑介质等条件中工作; (7 )可做成剖分式,便于安装。二、滑动轴承的失效形式及常用材料 1 .滑动轴承的失效形式滑动轴承常见的几种失效形式有: 磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落以及腐蚀等。除此之外由于工作条件不同,滑动轴承还可能出现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损伤。 2 .轴承材料轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。针对上述失效形式, 轴承材料性能应着重满足以下主要要求: 1 .良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性; 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; 2 4 .良好的导热性、工艺性、经济性等。需要指出的是, 没有一种轴承材料能够全面具备上述性能, 因而必须针对各种具体情况, 仔细进行分析后合理选用。常用的轴承材料可分三大类:1) 金属材料, 如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等; 2 )多孔质金属材料; 3 )非金属材料,如工程塑料、碳一石墨等。三、滑动轴承的结构类型 1 .径向滑动轴承的结构径向滑动轴承主要用来承受径向载荷。常用的径向滑动轴承结构主要有整体式和剖分式两种型式。整体式轴承结构简单, 成本低廉, 易于制造, 但其缺点是轴套磨损后, 轴承间隙过大时无法调整; 另外只能从轴颈端部装拆, 对于质量大的轴或具有中间轴颈的轴, 装拆很不方便, 甚至在结构上无法实现。因此, 这种结构的轴承多用在低速、轻载或间歇工作的简单机械上。剖分式轴承可克服上述两个缺点,因此使用较广,但结构略比整体式轴承复杂。此外, 为了解决整体式滑动轴承间隙无法调整的问题, 保证机械的正常运转和旋转精度, 还可采用间隙可调式径向滑动轴承。对于宽径比较大的轴承(B/d ), 为了防止轴发生挠曲而引起轴承的边缘接触,造成轴承边缘的过度磨损,可采用自动调心式径向滑动轴承。 2 .推力滑动轴承的结构推力滑动轴承只用来承受轴向载荷。推力滑动轴承可分为普通推力轴承和液体动压推力轴承两种。普通推力轴承工作时只能处于非液体摩擦状态,磨损较快;液体动压推力轴承是将推力瓦工作面制成多个固定斜面, 或者将推力瓦制成多个可绕一支点摆动的可倾瓦块, 它们与轴颈止推面构成收敛楔形可形成液体动压润滑,这种轴承性能较好但结构复杂。 3 .轴瓦结构轴瓦是滑动轴承中的重要零件, 它的结构是否合理对轴承性能影响很大。轴承体上采用轴瓦是为了节约贵重的轴承材料和便于维修。轴瓦结构有整体式( 又称轴套) 和剖分式两种。整体式轴瓦通常称为轴套。轴套又分为光滑轴套( 一般不带油沟) 和带纵向油槽的轴套两种。光滑轴套的构造简单, 用于轻载、低速或不经常转动和不重要的场合; 带纵向油槽的轴套,便于向工作面供油,故应用比较广泛。剖分式轴瓦由上、下两半轴瓦组成。通常, 下轴瓦承受载荷, 上轴瓦不承受载荷, 但上轴瓦开有油沟和油孔,润滑油由油孔输入后,经油沟分布到整个轴瓦表面上。在轴瓦设计中, 为了防止轴瓦在轴承座中发生轴向移动和周向转动。轴瓦必须有可靠的定位和固定。为了润滑轴承的工作表面,一般都在轴瓦上开设油孔和油沟(糟) 。油孔用来供油,油沟用来输送和分布润滑油。几种常见的油孔和油沟形式如下图 9-1 所示。油孔和油沟的开设原则是: l )油沟的轴向长度应比轴瓦长度短(大约为轴瓦长度的 80%) ,不能沿轴向完全开通,以免油从两端大量泄失,影响承载能力; 2 )油孔和油沟不应开在轴瓦的承载区,以免降低油膜的承载能力。 3 图 9-1 常见油孔、油沟的形式四、不完全液体润滑滑动轴承设计计算不完全液体润滑滑动轴承的承载能力和使用寿命取决于轴承材料的减摩耐磨性、机械强度以及边界膜的强度。这种轴承的主要失效形式是磨料磨损和胶合。在变载荷作用下, 轴承还可能产生度