第17章轴承 s17-1滑动轴承的类型、结构及润滑 §17-2滚动轴承的类型、结构及代号 §17-3滚动轴承的选择计算 §17-4滚动轴承的润滑和密封 §17-5滚动轴承的组合设计
第17章 轴承 §17-1 滑动轴承的类型、结构及润滑 §17-2 滚动轴承的类型、结构及代号 §17-3 滚动轴承的选择计算 §17-5 滚动轴承的组合设计 §17-4 滚动轴承的润滑和密封
轴承的功用 1)支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度; 2)减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 滚动轴承→优点多,应用广 分类: 滑动轴承≯用于高速、高精度、重载、结 构上要求剖分等场合。 应用实例:汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电 机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用 滑动轴承
1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度； 2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 分类： 滚动轴承 轴承的功用： 滑动轴承 应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电 机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用 滑动轴承。 优点多，应用广 用于高速、高精度、重载、结 构上要求剖分等场合
§17-1滑动轴承的类型、结构及润滑 向心滑动轴承 组成:轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。 螺纹孔 轴承座 联接螺栓 轴承 轴承盖 榫口 整体式向心滑动轴承 剖分轴瓦 轴承座 剖分式向心滑动轴承
一、 向心滑动轴承 组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。 §17-1 滑动轴承的类型、结构及润滑 整体式向心滑动轴承 剖分式向心滑动轴承 榫口 螺纹孔 轴承座 轴承 轴承座 轴承盖 联接螺栓 剖分轴瓦
整体轴套卷制轴套 薄壁轴瓦 厚壁轴瓦 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。 F 进油孔 油沟
薄壁轴瓦 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。 进油孔 油沟 F 厚壁轴瓦 整体轴套 卷制轴套
油沟形式 轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直 如 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式,既有利 于形成动压油膜,又起冷却作用 45° 宽径比B--轴瓦宽度与轴径直径之比。 液体润滑摩擦的滑动轴承:B/d=0.5~1 非液体润滑摩擦的滑动轴承:B/d=0.8~1.5
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利 于形成动压油膜，又起冷却作用。 45˚ 油沟形式 宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数 液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1 非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5 B d
推力滑动轴承 作用:用来承受轴向载荷 结构特点:在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。 在止推环形面上,分布有若干有楔角的扇形快。其数量 般为6~12。 固定式--倾角固定,顶部预留平台 类型 可倾式--倾角随载荷、转速自行调整,性能好。 巴氏合金 绕此边线自 行倾斜
作用：用来承受轴向载荷 二、 推力滑动轴承 结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。 在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量 一般为6~12。 ---倾角固定，顶部预留平台， 类型 固定式 可倾式 用来承受停 车后的载荷。 ---倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。 F F 巴氏合金 绕此边线自 行倾斜
润滑剂和润滑装置 润滑剂 作用:降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 液体润滑剂--润滑油 分类半固体润滑剂-润滑脂 固体润滑剂 1.润滑油 在用的大部分润滑油为矿物油(石油) 粘度-重要参数 液体层与层之间摩擦切应力 位处层的受力B 实验结果:口1d 牛顿液体流动定律 1--液体的动力粘度,简称粘度量纲:力时间/长度2 单位:N·s/m2(Pas)或泊:1P=1dyn·s/cm2 运动粘度:y=单位:m2/s或斯St:cm2/s 或厘斯cSt:1St=100cSt
润滑剂和润滑装置 一、 润滑剂 作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 分类 液体润滑剂----润滑油 半固体润滑剂----润滑脂 固体润滑剂 1. 润滑油 在用的大部分润滑油为矿物油（石油） 粘度----重要参数 在轴承中，润滑油最重要的物理参数 是粘度，它是选择润滑油的主要依据。 粘度表征液体流动的内摩擦特性。 A、B两板之间充满了液体，B板静止，A板水 平移动速度为v。由于液体与金属表面的吸附 作用，A板表面的液体速度为v，而B板表面的 液体速度为0。两板之间的速度呈线性分布。 液体层与层之间摩擦切应力： τ=η du dy ----- 牛顿液体流动定律 η----液体的动力粘度，简称粘度 量纲：力·时间/长度2 单位：N · s /m2 (Pa ·s) 或泊：1P=1 dyn · s /cm2 运动粘度： ν = η ρ 单位： m 2 / s 或斯St：cm2 /s 或厘斯cSt：1St=100 cSt 实验结果： o x y y dy du 分析位置y处薄层的受力 A B 我国石油产品是用运动粘度标定的
表17-1常用常用润滑油的主要性质 名称代多40℃的粘度凝点闪点(开式 mm2/s≤C≥C 主要用途 LAN76.12-748-10110 用于高速底负荷机械 精密机床、纺织纱锭的 L-AN109.0~11.0 10125 全损耗 润滑和冷却。 系统用油 L-AN1513.5~16.5-10165 普通机床的液压油 GB443-89LAN32288-32.2-10170 用于一般滑动轴承 齿轮、蜗轮的润滑 L-AN46414-50.6-10180 L-AN68612~748-10190 用于重型机床导轨 L-AN10090~110 210 矿山机械的润滑。 汽轮机油 L-TSA3228.8-35.,2 用于汽轮机、发电机等 180 GBl2089LTSA46414506 高速高负荷轴承和各种 小型液体润滑轴承
表17-1 常用常用润滑油的主要性质 名 称 全损耗 系统用油 GB443-89 汽轮机油 GB11120-89 代 号 40 ℃的粘度 mm2 /s L-AN7 6.12~7.48 -10 110 凝点 ≤ C 闪点(开式) ≥ C 用于高速底负荷机械、 精密机床、纺织纱锭的 润滑和冷却。 普通机床的液压油。 用于一般滑动轴承、 齿轮、蜗轮的润滑 用于重型机床导轨、 矿山机械的润滑。 用于汽轮机、发电机等 高速高负荷轴承和各种 小型液体润滑轴承 L-AN100 90~110 0 210 L-AN10 9.0~11.0 -10 125 L-AN15 13.5~16.5 -10 165 L-AN32 28.8~32.2 -10 170 L-AN46 41.4~50.6 -10 180 L-AN68 61.2~74.8 -10 190 L-TSA32 28.8~35.2 -7 180 L-TSA46 41.4~50.6 主要用途
润滑油的特性: 1)温度t↑→↓粘-温图 2)压力p个→1↑但p<10Mpa时可忽略。 选用原则: 1)载荷大、温度高的轴承 L-TSA32 0.08 宜选用粘度大的油 0.07 L-TSA32 2)载荷小、转速高的轴承, 宜选用粘度小的油; 0.06 L-TSA32 2.润滑脂 0.05 润滑油与各种稠化剂0.04 L-TSA32 (钙、钠、铝、锂等金属 0.03 皂)混合稠化而成 0.02 优点:密封简单、不需要经 0.01 常添加、不易流失;对速度 和温度不敏感,适用范围广。30405060708090℃
0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 30 40 50 60 70 80 90 ℃ η 2. 润滑脂 润滑油的特性： 1）温度 t ↑ 2）压力p ↑ 选用原则： 1) 载荷大、温度高的轴承， 宜选用粘度大的油； 2) 载荷小、转速高的轴承， 宜选用粘度小的油； ----润滑油与各种稠化剂 （钙、钠、铝、锂等金属 皂）混合稠化而成。 优点：密封简单、不需要经 常添加、不易流失；对速度 和温度不敏感，适用范围广。 → η ↓ → η ↑ 但p <10 Mpa时可忽略。变化很小 粘--温图 L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32
缺点:摩擦损耗较大、机械效率低,不适宜高速场合 目前使用最多的是钙基脂,有耐水性,常用于60℃以 下的各种机械设备的轴承。 3.固体润滑剂 石墨--性能稳定、t>350℃才开始氧化,可在水中工作。 聚氟乙烯树脂--摩擦系数低,只有石墨的一半。 二流化钼(MoS2)-摩擦系数低,使用温度范围广 (-60~300℃),但遇水性能下降。 用于润滑油不能胜任工作的场合:高温、低速重载。 使用方式: 1调和在润滑油中; 2凃覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜 3混入金属或塑料粉末中烧结成型
3. 固体润滑剂 缺点：摩擦损耗较大、机械效率低，不适宜高速场合。 目前使用最多的是钙基脂，有耐水性，常用于60 ℃以 下的各种机械设备的轴承。 聚氟乙烯树脂 用于润滑油不能胜任工作的场合：高温、低速重载。 石墨 二流化钼（MoS2） ---性能稳定、t >350 ℃才开始氧化， 可在水中工作。 -----摩擦系数低，使用温度范围广 (-60~300 ℃)，但遇水性能下降。 -----摩擦系数低，只有石墨的一半。 使用方式： 1.调和在润滑油中； 2.涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜； 3.混入金属或塑料粉末中烧结成型。 其应用日渐广泛