免费在线、雷诺方程 两板之间取一微单元体，根据X方向力的平衡： 整理后，得： 将 代入 得： 对y积分得速度分布方程， 代入边界条件： 再积一次分,得: 得: 取单位宽度，沿油膜厚度对速度积分，得任意截面流量: 油压最大处（ ） 的间隙为h0，流量q0 q0 = vh0/2 两板之间，流量处处相等， 得： 即： 对x取偏导，得一维雷诺方程： 再考虑Z方向的流动 得二维雷诺方程： 3、形成动压润滑的必要条件 （1）两工作表面必须互相倾斜形成楔形间隙； （2）间隙中必须充满具有一定粘度的润滑剂； （3）被润滑剂分隔的两表面必须有一定的相对 滑动速度，并且保证润滑油从大截面流进、小截面流出。 三 液体动压径向滑动轴承动压油膜形成过程 一）、油膜变化过程 径向滑动轴承建立液体动力润滑的过程可分为三个阶段 ： 1．轴的启动阶段 ? ?? 轴静止时，轴处于轴承孔的最下方、最稳定位置，自然形成一弯曲的楔形，开始转动并转速很低时，完全是金属直接接触，轴承对轴颈的摩擦力方向与轴颈表面圆周速度方向相反，迫使轴颈向转动方向相反偏移。见图13-11b 2．不稳定运转阶段??? ??随着转速的提高，带入楔形中的油量也逐渐增加，油膜承载面积加大，因而摩擦阻力逐渐减少，于是轴颈又向左下方移动。??3．液体动力润滑运转阶段??? 当转速n增加到一定值时，轴颈带入足够油量把两摩擦表面分开，形成承载油膜，这时，油层内的压力已能支承外载荷,达到平衡的轴颈开始按液体摩擦状态工作，即进入稳定运转阶段。?? 当转速继续升高,油膜承载能力进一步提高时，轴颈又抬起，当转速n＝∞时两轴心重合，轴颈轴心轨迹为半圆形。? 一、气体轴承 气体的粘度只有润滑油的 1/4000，常用空气、水蒸汽、氢、氦、氮、一氧化碳等 气体轴承的形式和液体滑动轴承类似。 特点：1、摩擦功耗小，温升小、寿命长 2、转速高，运转精度高 3、耐低温、耐辐射 4、承载能力低、稳定性差 5、气体静压轴承，须有良好的滤气源 二、磁力轴承 三、静电轴承 四、磁流体轴承 四 其他轴承简介 第十三章 滑动轴承 第十三章 滑动轴承 滑动轴承工作平稳，可靠无噪音，如能保证液体摩擦可大大减少摩擦磨损。由于滑动轴承摩擦损耗大，效率低，维护也比较复杂，所以在一般工况下，例如机床、减速箱汽车等场合被滚动轴承取代，但在一些特殊场合仍占重要地位。如在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，像汽轮机、内燃机、大型电机等机器中多采用滑动轴承。此外，对于在低速但有冲击的条件下工作的机器，如破碎机、水泥搅拌机、滚筒清砂机等也采用滑动轴承。 滑动轴承主要应用场合 1、转速特别高的场合 2、载荷特别大的场合 3、对轴的支承精度要求特别高的场合 4、承受较大冲击、振动的场合 5、径向空间比较小的场合 6、特殊的支承场合，如曲轴 7、特殊的使用场合，如水下、有腐蚀的介质 因此，滑动轴承在金属切削机床、内燃机、铁路机车及车辆、轧钢机，雷达、卫星通信地面站、天文望远镜等方面应用十分广泛。 一、滑动轴承的分类 1、按承受的载荷分： 1）径向滑动轴承 2）止推滑动轴承 2、按工作时的摩擦状态分： 1）液体摩擦轴承 a 、液体动压滑动轴承 b、 液体静压滑动轴承 第一节 滑动轴承的类型和典型结构 2）非液体摩擦轴承 a、边界润滑状态下的滑动轴承 b、混合摩擦状态下的滑动轴承 3、按润滑剂的种类分： 1）液体润滑轴承 2）气体润滑轴承 3）半固体润滑轴承（润滑脂） 4）固体润滑轴承 二、滑动轴承的典型结构 1、径向滑动轴承? 1）整体式径向滑动轴承 优点：制造工艺简单，刚度大，价格便宜，但安装不方便，磨损后无法调整，只能扩孔加轴套。????? 用于低速 轻载机器上。? 2）剖分式径向滑动轴承 ? 优点：磨损后可调整，安装调整方便，可承受不大的轴向力。也可45°剖分，径向力的作用点，应在中心线）自位式轴承（自动调心轴承）结构见图 ??? ?? 细长的轴或多支点轴，轴受载后变形较大，轴颈长度较大 时造成轴承偏磨， 为此采用自动调整 轴承。 4）根据动压承载原理设计的轴承??(l)椭圆轴承和 多油楔轴承 ?????? 轴承稳定性 和油膜刚度大???? 三油楔轴承?????? 四油楔轴承 (2)扇形块可倾轴瓦轴承 ?????? 扇形块支承在调整螺钉尾端的球面上，根据载荷转速和轴的弹性变形、偏斜等保证轴颈和轴之间的适当间隙，以便形成液体润滑油膜。?????? 特点：空转时可形成几个有承载能力的油楔，这些油楔的支反力有助于轴的稳定运转。 三瓦块轴承四瓦块轴承 五瓦块轴承 2、止推滑动轴承 承受轴向载荷并防止轴的轴向位移。? 1）固定式止推轴承 ????? 实心式、空心式、单环式、多环式???? ? 机器多采用空心式； ? 多环式，可承受 双向轴向载荷?? 通常不用实心式，因为端面上压力分布很 不均匀，中心处很大，对形成润滑极为不利！  2）可倾扇面止推轴承 ? 数个扇形块， 支承在球面或 圆柱上，扇形 块为钢背，滑 动表面复以轴 瓦材料。 第二节 滑动轴承的失效形式、轴承材料及轴瓦结构 滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合，有时也会有疲劳损伤、刮伤等。 一、对轴瓦材料的主要要求 轴瓦在轴承上，直接与轴颈相接触的部分，承受载荷并且与轴具有相对运动，为减少摩擦，降低磨损，要对轴瓦材料提出一定的要求，除要求摩擦副间摩擦系数小，耐磨外还应满足以下几点。??? 1、应具有足够的抗压强度、抗疲劳强度和承受冲击的能力。 2、抗粘着性：当载荷大、转速高，轴承间隙过小， 表面光洁度不高，润滑不良时，要注意精心选择材料的匹配，防止摩擦副的粘着磨损一胶合。3、具有适应性和容纳异物的能力；硬度低，塑性好和弹性系数低的材料具有良好的适应性和容纳异物的能力。4、抗腐蚀性米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台(访问: hash.cyou 领取999USDT）好，价格低，来源足；油氧化生成一胶状沉积物，对轴瓦材料有腐蚀作用。5、工艺性 便于制造， 易于加工 二、常用轴瓦材料 轴瓦和轴承衬 常用材料分为金属材料、粉末冶金材料和非金属材料三大类。???1、金属材料：??? l）铸铁?????? 普通灰铸铁，耐磨铸铁，?????? 适用于低速轻载，或开式传动的轴承?????? 机理：材料中的片状或球状石墨成分，覆盖在表面形成起润滑作用石墨层，球墨铸铁表面经磷化处理后，可形成孔性薄层有利提高耐磨性。 2）轴承合金（又称白合金、巴氏合金）?????? 分为两大类：?????? 锡锑轴承合金（ZChSnSb10-6）摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，且易跑合、耐腐蚀，与钢背结合牢，但价格较高，因此一般作为轴承衬材料浇铸在钢、铸铁或青铜轴瓦上。 因此常用于高速、重载场合，如机车车辆。?????? 铅锑轴承合金 （ZChPbSb16-16-2）铅锑轴承合金的各种性能与锡锑轴承合金接近，但这种材料抗胶合能力差，热膨胀性差，较脆，不宜承受较大的冲击载荷，一般用于中速、中载的轴承。 3）青铜?????? ZCuPb30 用浇铸或烧结附于钢背轴瓦内表面形成双金属轴瓦，抗胶合性能优良。?????? ZCuSn10-l 减摩和耐磨性都很好，最好的轴瓦材料，高速重载使用?????? 这类材料硬度和强度比巴氏合金高，耐腐蚀，但跑合性差，匹配的轴颈要求有较高硬度和光洁度，适于中速重载。 4）铝合金--双金属?????? 低锡铝合金，含Sn0.5％?????? 高锡铝合金，含Sn20％，机车柴油机用?????? 这类材料强度高，耐腐蚀，导热性好。 2、粉末冶金材料 粉末冶金（也叫陶瓷质金属） ?????? 铁粉十石墨粉或铜粉十石墨粉→压制成形→烧结形成孔隙结构，孔隙占15～35%→浸油煮→含油轴承。??????工作时，由于轴颈转动时的抽吸作用和轴瓦发热油的膨胀作用，油被压入摩擦表面。??????不工作时，由于毛细管作用油又返回孔隙。??????用这种材料制成的轴瓦，可以在较长时间内不用加油，但由于韧性差只适用于平稳载荷及中小速度以及润滑条件较差或不易润滑的场合。 3、非金属材料 非金属材料易跑合、磨屑软，与轴颈亲和力小，胶合可能性小。?? L）、塑料：酚醛塑料，尼龙、聚四氟乙烯? ? 有较大抗压强度，抗粘着和耐磨性，耐腐蚀性好，摩擦系数小，应用日益广泛，但导热性差，故用水润滑，例如辊压机，水压机?? 2）、橡胶???? ? 用硬化橡胶制成，用于轴有振动、倾斜，比较脏的场合，用水润滑 3）、还有石墨、 二硫化钼等 三、轴瓦结构 轴瓦结构??? 整体式： 铜背??? 整体铸造：双金属，三金属 青铜、铜合金??? 剖分式： 轴瓦材料??? 利用轧制或烧结把轴瓦材料附着于碳素钢板上，然后冲裁，弯曲成形及精加工，广泛用于汽车拖拉机的发动机。 油沟一定要开在非承载区！ 为了把润滑油导入整个摩擦面间，使滑动轴承获得良好的润滑，轴瓦或轴颈上需开设油孔及油沟。油孔用于供应润滑油，油沟用于输送和分布润滑油。油孔及油沟的开设原则是： （1）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，以免油从两端大量流失； （2）油孔及油沟应开在 非承载区，以免破坏承 载区润滑油膜的连续性， 降低轴承的承载能力。 图所示为油孔和油沟对 轴承承载能力的影响。 第三节 滑动轴承的润滑剂及润滑装置 润滑剂 轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗，减少磨损，同时还起到冷却、吸振、防锈等作用。轴承能否正常工作，和正确的选用润滑剂有很大的关系。滑动轴承常用的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂等。 选用润滑油时，要综合考虑速度、载荷和工作情况。对于载荷大、温度高的轴承宜选粘度大的油米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台，载荷小、速度高的轴承宜选粘度较小的油。 润滑脂是由润滑油添加各种稠化剂和稳定剂制成的膏状润滑剂。润滑脂密封简单，不需经常加添，不易流失。润滑脂的主要性能指标是针入度（用以表征润滑脂的稀稠程度）和滴点（用以表征润滑脂的耐热性）。润滑脂对载荷和速度的变化有较大的适应范围，受温度的影响不大，但摩擦损耗较大，机械效率较低，故不宜用于高速。 固体润滑剂可以在摩擦表面上形成固体膜以减小摩擦阻力，主要品种有石墨、二硫化钼、聚氟乙烯树脂等等，通常只用于一些不适宜使用润滑油的场合，例如在高温介质中，或在低速重载条件下。 二、润滑装置 ? ? (a) (b) (c) 图13-9 油杯形式 (a) 旋套式注油油杯； (b) 压配式压注油杯；(c) 旋盖式油杯 ? 为达到预期的润滑效果，除了正确的设计之外，还必须有正确的供油方式。对于需要间歇润滑的场合，如轻载、低速、不重要的部位等，可以采用手工加注的方式。图为几种常用的油杯形式。 第四节 非液体润滑滑动轴承的设计计算 非液体摩擦滑动轴承，是指处在混合摩擦和边界摩擦状态的轴承。例如速度较低，载荷不大的轴承，均按非液体摩擦滑动轴承设计。一、设计计算准则 非液体摩擦滑动轴承以维持边界润滑为计算准则，边界膜的破裂因数十分复杂，目前还没有比较符合实际的计算方法，大都是简化、近似的计算：  1、限制轴承压强：p 压强大，磨损也严重，限制 p 是为保证油膜不被破坏，以保证润滑减少磨损。 1）、径向轴承：p = Fr/dB ? [p] 2）、止推轴承：p = 4Fa/z（d22-d12 ） ? [p] z:为环数，对于多环轴承，各环受力不均匀，[p]值应降低50%。 2、限制轴承pv值： ?? 对于速度高的轴承，常要限制pv值，v是轴颈的圆周速度，即工作表面的相对滑动速度。轴承的发热量与pv成正比，限制pv值，就是防止油温过高导致油膜破坏 1）、径向轴承：pv = Fr/dB X dn/60X1000 ? [pv] 2）、止推轴承：上式取平均线速度 vm = ?dmn/60X1000 dm = d2+d1 /2 3、限制滑动速度：v ? 当压力p较小时，即使p和pv值都在允许的范围内，也可能由于滑动速度过高而加剧磨损，因此要限制滑动速度：v 第五节 液体动压轴承润滑的基本原理 获得液体摩擦有两种方法： 1、在滑动表面间用足以平衡外载的压力输入润滑油，人为的把两个表面分离，用这样的方法来实现液体摩擦的轴承称为液体静压滑动轴承。 2、利用两摩擦表面间的收敛间隙，靠相对的运动速度把润滑油带入其间，建立起压力油膜而平衡外载荷，把两摩擦表面分开，用这样的方法来实现液体摩擦的轴承称为液体动压滑动轴承。 本节只讨论液体动压滑动轴承。 两平行平板：上板油膜速度与上板相同 下板油膜速度与下板相同=0 取单位宽度，沿油膜厚度对速度积分，得三角形面积，即单位宽度内润滑油体积流量，处处相等， 油膜内没有 压力存在。 不能承受载 荷。 一、油膜承载机理 二、雷诺润滑方程 1.基本假设 1）润滑油为牛顿流体，层流， 2）常粘度（不随压力变化） 3）润滑油不可压缩 4）与板接触的润滑油层相对板无滑动（同速度） 5）忽略重力和惯性力 6）压力沿油膜厚度（两板间隙间）方向不变 7）无限宽（宽度方向上没有流动） 两平板不平行： 假设速度分布没有改变，如图中虚线所示，则积分得面积不相等，即单位宽度内润滑油体积流量，处处不相等，进口处大，出口处小，而液体不可压缩，钢板又是刚性板，所以这种情况不可能。只能是单位宽度内润滑油体积流量，处处相等，所以速度分布有所改变，如图中实线所示， 根据牛顿第二定律， 物体只有受力的作用 才会改变速度，也就 是两板内得液体有压 力存在，所以能承受 载荷！！