滑動(dòng)軸承簡述

一、動(dòng)壓液體潤滑原理

如（圖一）所示為滑動(dòng)軸承接觸副。當(dāng)軸處于靜止?fàn)顟B(tài)（圖a），有頂間隙s，軸在載荷p的作用下被支承在軸承的下部。當(dāng)軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（圖b），由于潤滑油的粘性使軸對潤滑油具有攜帶作用，潤滑油被軸由軸承楔型間隙的寬空隙帶到狹窄空隙。大量潤滑油在狹窄空隙處集結(jié)面產(chǎn)生壓力，在軸頸和軸瓦的下部便形成“油楔”。當(dāng)油楔產(chǎn)生的壓力平衡軸的負(fù)荷時(shí)，便把軸在軸瓦中“浮起”,并在軸頸和軸瓦之間出現(xiàn)油楔（圖c）。如果油膜的厚度使軸頸與軸瓦表面完全分隔開時(shí)，即實(shí)現(xiàn)液體潤滑。

（圖一）滑動(dòng)軸承動(dòng)壓液體潤滑的形成

二、靜壓液體潤滑原理

如（圖二）所示為靜壓軸承原理圖。通過一套液壓供油系統(tǒng)和節(jié)流阻尼器，將具有一定壓力的高壓油強(qiáng)行到摩擦表面的間隙中，使兩相對運(yùn)動(dòng)的摩擦表面，在尚未運(yùn)動(dòng)之前就被高壓油分隔開，從而保證運(yùn)動(dòng)副能夠在承受一定載荷的情況下，完全處于液體潤滑狀態(tài)，稱為靜壓液體潤滑。

具有一定壓力的油液從油泵供出后，經(jīng)過濾器，再經(jīng)截流阻尼器流入軸承油腔內(nèi)并力圖從軸承的周向及軸向油封面流出。由于這些油面間隙很小，對油液的阻力較大，流出困難。所以油液在油腔中形成靜壓力而將軸浮起。當(dāng)油腔對稱開設(shè)時(shí)，軸便浮在中心位置上。各油封面流出的油液，被集中于油池內(nèi)，形成油液循環(huán)。

1-  軸頸 2-軸承 3-油腔4-節(jié)流阻尼器 5-油泵 6-粗過濾器

7-精過濾器8-溢流閥 9-油箱

（圖二）靜壓軸承原理圖

三、滑動(dòng)軸承的裝配

1、軸瓦與軸承座的裝配

（1）上下兩瓦合并后，接觸面不許有漏縫，以防止?jié)櫥托孤冻鋈?，或使其位置不確定。大多數(shù)軸瓦都需要在上下軸瓦接合面上裝配定位銷釘，使軸瓦不致錯(cuò)位，也可以防止瓦口墊被軸帶入軸承內(nèi)發(fā)生事故。

（2）軸瓦與軸承座的接觸面積不得小于整個(gè)面積的40~50%，接觸必須均勻，不得有翹角或部分還有間隙。因?yàn)檩S瓦在軸承座中如果不臥實(shí)，可能出現(xiàn)一種虛假的現(xiàn)象，影響軸瓦的找平和軸瓦與軸的裝配質(zhì)量。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中在載荷的作用下，還可能導(dǎo)致軸瓦破壞事故。

(3)為了防止軸瓦在軸承座內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)，應(yīng)有定位裝置（定位銷、螺釘?shù)龋?。為了防止軸瓦軸向竄動(dòng)，軸瓦的翻邊或直口與軸承座之間的配合尺寸采用H8/f8配合，不應(yīng)有明顯間隙，用0.1毫米塞尺檢查，不許通過。

(4)為防止軸瓦在軸承座內(nèi)產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)，軸瓦必須被軸承蓋壓緊，這通過軸瓦與軸承座之間不大的過贏量來實(shí)現(xiàn)，一般過贏量為0.02~0.04毫米。

2、軸瓦與軸的裝配

（1）油溝和坡口：為保證潤滑油通暢地被引進(jìn)，不受阻礙地達(dá)到軸瓦的各工作部位，必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定開好油溝和坡口。

（2）接觸角：接觸角即軸瓦與軸接觸面所對的圓心角。接觸角不應(yīng)過大或過小。若接觸角過小，軸瓦上所承受的單位壓力增加，使軸瓦過快地磨損。如果接觸角過大，就破壞了軸承的楔形間隙。（理論分析證明，當(dāng)接觸角大于120°時(shí)，液體摩擦將無法實(shí)現(xiàn)），將使軸瓦迅速磨損，甚至帶來事故。一般接觸角應(yīng)在60-90°的范圍內(nèi)。當(dāng)載荷大，轉(zhuǎn)速低時(shí)，取較大角度；當(dāng)載荷小轉(zhuǎn)速高，采用較小的角度。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速在每分鐘3000轉(zhuǎn)以上時(shí)，接觸角可以小于60°，至可以達(dá)到35°；當(dāng)?shù)退僦剌d時(shí)，接觸角可以大于90°，有時(shí)甚至達(dá)到120°。接觸角應(yīng)在承受壓力的方向上。

                 (圖四)減速機(jī)軸承的受力方向

（3）接觸點(diǎn)：接觸點(diǎn)指在接觸角范圍內(nèi)單位面積（25*25毫米上）接觸多少點(diǎn)來計(jì)算。接觸點(diǎn)的作用是用來支持軸作用給軸瓦的載荷，防止載荷集中分布造成的迅速磨損和事故。同時(shí)，其凹坑可以儲(chǔ)存潤滑油，當(dāng)由于某種原因使油膜遭到破壞時(shí)，可以從其中補(bǔ)充潤滑油，防止產(chǎn)生干摩擦造成的迅速磨損和事故。

接觸點(diǎn)的多少，主要根據(jù)機(jī)械的精度和轉(zhuǎn)速來確定。軸瓦的接觸點(diǎn)要求由下表給出。軸瓦接觸情況的檢查和調(diào)整應(yīng)與軸的位置安裝結(jié)合進(jìn)行。接觸情況用著色法法進(jìn)行檢查，通過調(diào)整軸或刮研軸瓦進(jìn)行調(diào)整，檢查與調(diào)整反復(fù)進(jìn)行多次，才能達(dá)到技術(shù)要求。    （表一）軸承的接觸點(diǎn)

（4）間隙：滑動(dòng)軸承的間隙是指軸頸和軸瓦之間的間隙，軸承間隙有徑向間隙和軸向間隙兩種。徑向間隙分為頂間隙a和側(cè)間隙b，軸向間隙是兩邊竄動(dòng)間隙之和(s1+s2)。如（圖五）所示為滑動(dòng)軸承的間隙。軸承具有必要的間隙可以補(bǔ)償零件加工與裝配的偏差和受熱產(chǎn)生的膨脹；補(bǔ)償有些軸承由于材料的吸油性和吸水性引起的膨脹；并且形成一個(gè)楔形間隙，以使軸承與軸之間形成潤滑油膜，延長軸壽命。否則，將使金屬互相摩擦而發(fā)熱，甚至燒壞軸瓦。如果間隙過大，同樣會(huì)破壞潤滑油膜的形成，使機(jī)器產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。軸的轉(zhuǎn)速越高時(shí)，軸承間隙在軸頸尺寸相同時(shí)相對要大一些，因其摩擦所產(chǎn)生的熱量和之引起的膨脹要大一些；反之就要小一些。軸承合金軸瓦比銅瓦的間隙可以小一些，因?yàn)槠淠ズ闲院?。而樹脂和尼龍軸承的間隙要大一些，因其具有吸油性和吸水性。工作溫度高，間隙也應(yīng)大些，以補(bǔ)其受熱膨脹。稀油潤滑的軸承較干油潤滑時(shí)間隙要小一些，因?yàn)橄∮腿菀走M(jìn)入摩擦表面，且承載時(shí)間隙過大容易被擠出。

                     （圖五）滑動(dòng)軸承的間隙

 確定軸承間隙的大小要考慮以上幾種因素，有時(shí)為了方便，根據(jù)實(shí)際情況主要考慮某幾個(gè)主要因素。具體確定軸承間隙的方法有以下幾種：

1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，在設(shè)計(jì)圖紙上，設(shè)計(jì)人員按照機(jī)器的性能和工作條件，標(biāo)明了軸承的配合和精度，我們可以由公差表查出計(jì)算軸承間隙的范圍，作為施工的依據(jù)。但是，往往有時(shí)在設(shè)計(jì)中缺乏對實(shí)際的全面了解，在實(shí)際應(yīng)用中證明給出的數(shù)據(jù)不一定都是恰當(dāng)?shù)摹?/span>

2）系數(shù)法，即用軸的直徑乘一個(gè)系數(shù)K的簡單計(jì)算式確定軸承間隙的方法。這種計(jì)算方法簡單，便于記憶。

這時(shí)，軸承的頂間隙：a=Kd（式中，d----軸的直徑，K----系數(shù)）

軸承的側(cè)間隙:  在一般情況下 b=a

頂間隙較大時(shí) b=a/2

                  頂間隙較小時(shí) b=2a

液體摩擦軸承的間隙： d<500mm    a=(0.001~0.002)d

                      d=500~1000mm  a=(0.0015~0.003)d

一般精密機(jī)床軸承K=0.0005，馬達(dá)之類設(shè)備軸承K=0.001，一般冶金機(jī)械設(shè)備軸承K=0.002

3)經(jīng)驗(yàn)法：根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)的積累總結(jié)出的滑動(dòng)軸承間隙

4）試驗(yàn)法：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)法確定的軸承間隙，一般給出大體正確的結(jié)果，但不一定是最可靠的。有時(shí)必須實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn)，主要通過軸承穩(wěn)定的溫升、振幅、負(fù)荷等進(jìn)行。

四、滑動(dòng)軸承的測量方法

軸頸與軸瓦的側(cè)間隙可用塞尺檢查，頸與軸瓦的頂間隙可用壓鉛法檢查。壓絲直徑不宜超過頂間隙的3倍，頂間隙可按下列公式計(jì)算：

S1=b1-(a1+a2)/2 ；S2=b2-(a3+a4)/2  

式中：S1：一端頂間隙（mm）；S2:另一端頂間隙（mm）；b1、b2：軸頸上各段鉛絲壓扁后的厚度（mm）；a1、a2、a3、a4：軸瓦合縫處接合面上各墊片的厚度或鉛絲壓扁后的厚度（mm）。