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机械设计之滑动轴承概述课件

REPORTING

目录

滑动轴承简介

滑动轴承的工作原理

滑动轴承的设计与选型

滑动轴承的维护与保养

滑动轴承的发展趋势与未来展望

PART

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滑动轴承简介

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滑动轴承是一种机械元件，用于支撑旋转轴，减少摩擦和磨损，同时传递扭矩和承受载荷。

它通常由两个相对运动的表面组成，一个表面固定，另一个表面与旋转轴相连。

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滑动轴承广泛应用于各种旋转机械中，如电机、压缩机、齿轮箱、泵等。

在高速、重载和高温等恶劣工况下，滑动轴承能够提供稳定可靠的支撑和传动。

滑动轴承还可以用于各种类型的机械设备中，如冶金、矿山、化工、船舶等。

PART

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滑动轴承的工作原理

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不锈钢具有优良的耐腐蚀性和高强度，适用于在腐蚀性环境中工作的滑动轴承。

轴承钢具有高强度、高硬度和良好的耐磨性，经过淬火和回火处理后，可进一步提高其力学性能和耐磨性。

青铜是一种具有优良的减摩性和抗咬合性能的材料，适用于高速和重载的场合。

滑动轴承材料应具备高强度、耐磨性、耐腐蚀性和良好的切削加工性能。常用的材料有铸铁、青铜、轴承钢和不锈钢等。

铸铁是一种常用的滑动轴承材料，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于中等载荷和低速的场合。

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润滑剂的作用是减小摩擦、减轻磨损、冷却和减振等。常用的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂等。

固体润滑剂如石墨、二硫化钼等，可以在摩擦表面形成一层薄膜，起到减小摩擦的作用。固体润滑剂适用于高温、高载荷和特殊介质等恶劣工作条件。

润滑脂是由润滑油和增稠剂组成的膏状物质，其润滑性能比润滑油稍差，但具有较好的粘附性和密封性，适用于不易经常加油的场合。

润滑油具有良好的流动性，能够充分地覆盖摩擦表面，形成油膜，起到减小摩擦的作用。同时，润滑油还可以起到冷却和减振的作用。

VS

摩擦是两个接触表面在相对运动时产生阻力的现象，而磨损则是由于摩擦而使材料表面逐渐损失的现象。滑动轴承的摩擦与磨损对其使用寿命和机械效率有很大的影响。

为了减小滑动轴承的摩擦与磨损，应选择合适的润滑剂和润滑方式，保持轴承的正常间隙，并采用耐磨性好的材料制作轴承。同时，还应定期检查和维修轴承，及时更换磨损严重的轴承。

PART

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滑动轴承的设计与选型

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确保轴承在运行过程中得到充分润滑，以减少摩擦和磨损。

润滑原则

设计时应考虑轴承所能承受的载荷大小，确保其具有足够的强度和刚度。

载荷承受能力

考虑轴承在运行过程中产生的热量，以及如何有效散热，防止过热。

热性能

根据使用需求，确定轴承的预期寿命，并确保其在实际使用中能够达到这一寿命。

寿命要求

轴径选择

根据实际轴的直径，选择合适尺寸的轴承，确保轴承与轴的配合良好。

宽度与长度

根据轴承所承受的载荷、转速以及所需的寿命，选择合适的轴承宽度和长度。

游隙

确定合适的轴承游隙，以保证轴承的正常运转和寿命。

安装与拆卸要求

考虑轴承的安装方式和拆卸要求，以确保在实际操作中方便快捷。

常用的金属材料包括钢铁、铜合金和铝合金等，它们具有较高的强度和耐磨性。

金属材料

非金属材料

特殊涂层

选择依据

如塑料、石墨和碳纤维等，适用于一些特殊场合，如高温、腐蚀环境或绝缘要求。

在某些高精度场合，可以在轴承表面涂覆特殊的涂层材料，以提高其耐磨性和抗腐蚀性。

选择轴承材料时，需综合考虑实际工况条件、性能要求以及成本预算。

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滑动轴承的维护与保养

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定期清理滑动轴承表面，去除灰尘、杂质和其他污染物，保持其清洁度。

清洁

检查轴承的外观、磨损和损坏情况，以及润滑状况，确保其正常工作。

检查

当滑动轴承出现严重磨损或损坏时，应更换新的轴承，确保机械的正常运转。

对于轻微磨损或故障的轴承，可以进行维修，如研磨、调整或更换部分零件。

更换

维修

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滑动轴承的发展趋势与未来展望

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利用高分子材料具有较低的摩擦系数和良好的耐磨性，可提高滑动轴承的寿命和稳定性。

高分子材料

陶瓷材料

金属基复合材料

陶瓷材料具有硬度高、耐高温和耐腐蚀等优点，适用于高速、高温和高真空等极端环境。

通过在金属基体中添加增强颗粒或纤维，提高材料的耐磨性和承载能力。

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流体动压润滑

研究流体动压润滑理论，优化轴承的几何形状和润滑油膜厚度，提高轴承的润滑性能和稳定性。

热力学分析

分析滑动轴承在工作过程中的热效应，优化轴承的散热设计，提高轴承的可靠性和寿命。

多学科优化设计

结合力学、热学、流体动力学等多个学科的理论，对滑动轴承进行多学科优化设计。

滑动轴承的高温、高速和稳定性能使其在航空航天领域具有广泛的应用前景。

航空航天领域

滑动轴承在风能、水力发电和核能等能源领