《机械设计基础 》课件第15章.ppt

对于图15-18所示的向心轴承，条件1意味着动压滑动轴承应采用完善的供油方式进行润滑；条件2意味着在承受载荷的条件下，轴颈和轴承孔必须有一定的偏心，无偏心便不能产生动压力；条件3意味着轴必须有足够的转速，显然，动压滑动轴承不适合在低速条件下

运行。

实际工程设计中，要求轴承在额定载荷和额定转速下运转时，最小间隙的数值应该大于表面粗糙度的数值。此外还要计算润滑油的流量，并根据轴承的功率损耗校核热平衡温度。为了提高动压轴承的旋转精度和工作稳定性，常将轴瓦的内孔制成特殊的形状，在工作中产生多个油楔，此即多油楔轴承，如图15-19所示。图(a)、(b)为双油楔轴承，轴承孔做成椭圆形，因而在顶部和底部均可形成液体润滑动压油膜，双油楔轴承常做成上下剖分式结构。

图(c)为三油楔动压润滑轴承，工作时可形成三个动压油膜。多油楔轴承有助于提高旋转精度和工作稳定性。但与相同工作条件下的单油楔轴承相比，其供油量和摩擦损耗都会有所增加，承载能力也有所降低。图(d)是可倾式多油楔轴承，分离的多片轴瓦由球端螺钉支撑，随着运行

条件的改变能自动调整倾斜角度，以保证随时都处于良好的工作状态。因此，这种轴承除了有良好的旋转精度和稳定性之外，正常工作的速度范围也较大。图15-19多油楔轴承(a)双油楔轴承1；(b)双油楔轴承2；(c)三油楔动压润滑轴承；(d)可倾式多油楔轴承15.6.2流体静压滑动轴承

流体静压滑动轴承是利用外部供油装置，将有较高压力的润滑油送入轴承的油腔，使轴颈与轴承表面分开而形成液体润滑油膜，其油膜形成不依赖于速度和油楔。因此，不论它在高速、低速、轻载、重载条件下，还是启动、停车、运转阶段均能很好地工作。此外，由于油膜刚度大，因此它的回转精度高且精度保持性好。但因需要一套供油系统，所以造价高，应用没有动压轴承普遍，主要用于低速、重载或要求精度很高的机械装备中。图15-20为流体静压径向轴承的工作原理。轴瓦的内孔中开有四个对称的油腔，每个油腔的四周有适当高度的封油面，油腔之间有回油槽。油泵产生的高压油分四路经节流器流入油腔。在外载荷为零时，轴承与轴颈同心，各油腔的油压相等，即pc1＝pc2＝pc3＝pc4。

当轴承受到向下的外载荷时，轴颈产生偏移，各油腔附近的间隙发生变化，下间隙减小，第3路液流阻力增大，流量减少，节流器中的压降也随之减小，但因为油泵供油压力ps保持不变，所以压力pc3增大。相反，上间隙增大，第1路液流阻力减少，流量增大，节流器中的压降也随之增大，压力pc1减小。因此，在轴承的径向产生压力差pc3－pc1来平衡外载荷。图15-20流体静压径向轴承的工作原理节流器的作用十分重要，依靠本身的压差随流量的变化，自动调节轴承各油腔的压力。

图15-21是常用的两种静压轴承节流器，图(a)为小孔节流器，图(b)为毛细管节流器。为了进一步改善轴承的刚度也常采用液阻可自动改变的薄膜反馈式节流器。图15-21静压轴承节流器(a)小孔节流器；(b)毛细管节流器15-1摩擦状态有几种？各有什么特点？

15-2一非液体摩擦向心滑动轴承，轴承材料为ZCuSn10P1，轴颈直径d＝100mm，轴承宽度B＝80mm。求轴转速为n＝180r/min、1200r/min、2000r/min时允许的最大载荷。

15-3非液体摩擦向心滑动轴承。已知载荷F＝10kN，轴颈直径d＝45mm，宽径比B/d＝1.0，转速n＝480r/min选择轴承材料和润滑油型号。习题15-4校核铸件清理滚筒上的一对滑动轴承。已知装载量加自重为18000N，转速为40r/min，两端轴颈的直径为120mm，轴瓦宽径比为1.2，材料为锡青铜CuSn5Pb5Zn5，润滑脂润滑。

15-5试设计某轻纺机械一转轴上的非液体摩擦向心滑动轴承。已知轴颈直径为d＝55mm，轴瓦的宽度为44mm，轴颈的径向的载荷为24200N，轴的转速为300r/min。*非液体摩擦滑动轴承不能形成完整的流体润滑膜，轴承与轴颈处于混合摩擦状态，起主要作用的是边界吸附油膜，维持边界油膜不破裂，是非液体摩擦滑动轴承的设计依据。由于边界油膜的强度和破裂温度受多种因素影响而十分复杂，因此工程上对这类轴承的设计采用条件性计算：①限制轴承的平均压强p以限制磨损；②限制pv值以限制轴承发热。15.4非液体摩擦滑动轴承的设计计算15.4.1径向滑动轴承的计算(1)验算轴承平均压强p(参见图15-11)：(15-1)图15-11向心轴承结构简图