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* * 第九章 轴瓦设计 第一节 轴瓦的工作特点与要求 一、工作条件： 1、负荷重。 2、速度高。 3、温度高。 4、变形引起的边缘负荷大。 二、轴瓦材料 1．疲劳强度足够高 对轴瓦材料的要求： 2．抗咬合性、顺应性和嵌藏性好 3．耐蚀性好 4．与钢背结合牢固，结合强度高 表面涂层材料： 工作表面覆以软金属涂层，以进一步提高表面性能。 涂层方法：电镀。 为防止镀层中的铟，铅等元素向合金层扩散，在镀层与合金层之间需镀一层镍，称为镍栅层。 Pb-10Sn，Pb-10Sn-2Cu，Pb-10Sn-3Cu，Pb-10In。 第二节 轴瓦结构设计与应力计算 一、直径、宽度与轴承间隙： 结构设计的基本参数：直径D、宽度B、径向间隙⊿（轴向间隙⊿Z）。 1、直径和宽度： B/D0.4，窄轴承。 B/D=0.4~0.6　正常轴承。 B/D0.6，宽轴承。 B/D的确定： 1）、结构要求。 主轴承，普通平轴瓦 0.3~0.6 带翻边轴瓦或止推片的 首尾及中间主轴承 0.45~1.0 连杆大头 0.4~0.65 连杆小头 0.85~1.15 高强化发动机中,为增大曲轴刚度,一般尽可能加大轴颈直径和曲柄臂的厚度，常采用窄轴承。 2）、润滑要求： 油膜承载能力与轴承宽度三次方成正比。为形成足够厚度的油膜，希望选用尽可能大的B/D值，但宽度过大，润滑油的流量减少，摩擦发热加剧，润滑油的温度上升，粘度下降，油膜 厚度反而减薄。B/D=0.4~0.6。 3）、材料要求： 比压Pmax： Pmax pmax= ≤[pmax] D*B Pmax ——作用在轴承上的最大负荷。 [pmax]——许用比压。 b）、工作表面线速度。 πDn V= ≤Vmax 60 n——轴颈转速。Vmax——许用线速度。 轴承间隙： 径向间隙 ⊿=D-d 。 相对间隙 ψ= ⊿/D （‰） 。 ψ的数值对轴承的润滑性能有极大的影响。 减小ψ值油膜承载能力提高，但ψ值过小，润滑油的流量减少，摩擦发热加剧，使润滑油温度上升，粘度下降，油膜厚度反而减薄。 确定实际使用的间隙时，应考虑： 1）、合理的公差范围。 轴颈和轴承孔精度愈高，间隙变动范围愈小。在加工经济性合理的前提下，间隙公差带尽量限制在最佳值附近的狭小范围内，保证轴承具有稳定的承载能力。 2）、零件的位置精度与变形。 若轴承孔和轴颈的位置精度，以及机体、曲轴的刚度能严格控制，则可按最佳的ψ值选择较小的间隙，否则，应选用稍大的间隙值，以免卡死。 3）、润滑油的滤清程度。 若选用较小的轴承间隙，润滑油的滤清精度必需相应提高。 4）、轴承材料的要求。 巴氏合金顺应性好，选用较小的ψ值，铜基合金顺应性较差，应选用较大的ψ值。铝基合金顺应性较好，但线膨胀系数大，为防止起动时发热卡死，应选用较大的ψ值。 ? ? ψ（‰） 汽车发动机主轴颈，连杆大头 巴氏合金 0.6~1.2 柴油机主轴颈，连杆大头 带镀层的铜铅合金，铅青铜 0.75~1.0 ? 铝基合金 0.80~1.5 连杆小头 铜基，铝基合金 0.2~0.5 止推轴承轴向间隙 0.1~0.3mm 。 二、结构细节设计： 1、壁厚、合金层、涂层厚度。 1）壁厚： 轴 径 t/d 50 0.04~0.065 50~100 0.025~0.05 100 0.02~0.035 轴瓦形状 一般发动机上，轴瓦工作表面为圆柱型， 在高速及高强化发动机上， 轴瓦形状一般以下两种形状： 1、回转双曲面轴承； 2、椭圆轴承； 2)、合金层厚度： 减薄合金层厚度对提高合金层的疲劳强度效果十分显著。 0.2~0.7mm。 3）、涂层厚度： 0.02~0.03mm。 2、瓦口削薄量： 轴瓦以很大的过盈量装配于座孔中，瓦口附近将产生内缩趋势。 斜切口连杆轴瓦的安装 *