滑动轴承应用实例.docx

课题：机械设计大作业
——滑动轴承的应用实例
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学院： 机电工程学院
专业： 机械设计制造及其自动化
班级： 高级工程人才试验班1201班

日期： 2014 年 12 月 11 日
滑动轴承应用实例
滑动轴承分类：塑料轴承、石墨轴承、电磁轴承、液体动压轴承、宝石轴承、气体轴承等，不同的轴承有着各自的优缺点以及应用场合，下面就主要介绍应用较为广泛的一些滑动轴承。
一、塑料轴承
常用塑料制作轴承、导轨、活塞环等摩擦副零件，例如水泵轴承，轧钢机轴承，船尾轴承等，特别是可以用塑料制作无润滑轴承。将聚四氟乙烯片材冲压成唇型密封圈、轴瓦、活塞环和垫片等，成功地应用于带式输送机、打字机、缝纫机、电唱机唱盘、水泵、纺织机械和农业机械等设备上。
塑料具有质轻、绝缘、减摩、耐磨、自润滑、耐腐蚀、成型工艺简单、生产效率高等特点。和金属材料比较，它们的摩擦学性能对环境温度和湿度敏感、与粘弹性有关的特性显著、机械强度底、弹性模量小，对润滑油的吸附性差。

二、石墨轴承
碳石墨一般导电性好、耐热、耐磨、有自润滑性、高温稳定性好，耐化学腐蚀能力强，热导率比聚合物高，线胀系数小。在大气和室温条件下与镀铬表面的摩擦因数和磨损率都很低。但在湿度很低时会丧失润滑性。涂覆耐磨涂层能提高碳石墨的耐磨性。
石墨不但可作固体润滑剂，可加入树脂、金属、陶瓷等材料中，增加这些材料的减摩性，还可直接作为摩擦副材料使用，如制作造纸、木材加工、纺织、食品等忌油场所的轴承，高温滑动轴承，密封圈，活塞环，刮片等。 机械工程用碳石墨材料的“类”代表符号为M，有4个系列：碳石墨材料、电化石墨材料、树脂碳复合材料和金属石墨材料。

三、电磁轴承
电磁轴承因轴与轴承无直接接触，不需润滑，能在真空中和很宽的温度范围内工作，摩擦阻力小，不受速度限制（有的转速高达2300万转/分,线速度高达3倍音速）,使用寿命长,结构可多样化。静电轴承需要很大的电场强度,应用受到限制，只能在少数仪表中使用。磁力轴承具有较大的承载能力和刚度，已用于超高速列车、超高速离心机、水轮发电机、空间飞行器的角动量飞轮、流量计、密度计、功率表、真空泵、精密稳流器和陀螺仪等。随着磁性材料和电子技术的发展，电磁轴承的应用正日益扩大。

四、液体动压轴承
单油楔轴承在高速轻载时偏心率小，容易出现失稳，产生油（气）膜振荡。油膜振荡能引起设备损坏等重大事故。因此，单油楔轴承多用于中等以上速度或高速重载的机械设备，如轧机和一般机床。
多油楔液体动压径向轴承轴颈周围有两个或两个以上油楔的轴承。多油楔径向轴承承受载荷前，即轴颈中心与轴承几何中心重合时，相对各段瓦面曲率中心都存在偏心，不过偏心值相等，在各瓦面油膜中生成的压力相同，轴颈受力平衡。
承受载荷后，这些偏心值有的增大，有的减小，各瓦面上的油膜压力随之减小或增大，轴承的承载能力便是这些油膜压力的向量和。多油楔轴承比单油楔轴承承载能力低，但在主承载瓦面的对面附加有油膜压力,因而能提高轴承运转的稳定性。因此,多油楔径向轴承多用于高速轻载的设备，如汽轮机、风力机和精密磨床等。多油楔径向轴承型式很多，而且还在不断出现消振能力较高的新结构。
液体动压推力轴承是由若干个油楔组成的推力轴承，其承载能力为各油楔油膜压力之和，常用于水轮机、汽轮机、压气机等中等以上速度的设备

五、可倾瓦块轴承
它比单油楔液体动压径向轴承的承载能力低，但回转精度高，稳定性能好，广泛用于高速轻载的机械中，如汽轮机和磨床等。瓦块数目一般为3～6。瓦块的布置方式有载荷正对相邻瓦块支点之间和载荷正对某一瓦块支点两种。若载荷相同，后者轴的偏心率较小；若承受载荷最大的瓦面最小油膜厚度相同，前者承载能力高、功耗小、温升低。

六、宝石轴承
宝石轴承英文名字jewel bearing，宝石轴承是用宝石等硬质材料制成的滑动轴承。宝石轴承主用于仪器仪表中。仪器仪表轴承承受载荷很小，但要旋转精度高、灵敏度好、使用寿命长。宝石具有摩擦数小、硬度高、耐腐蚀、热膨胀系数小、抗压强度高性能，能满足仪器仪表轴承的使用要求。制作宝石轴的材料有刚玉、玛瑙、微晶玻璃等。刚玉是氧化铝的体，有天然的和人造的。天然刚玉杂质较多，质地不匀， 故人造刚玉应用最广。

六、气体轴承
①摩阻极低
②适用速度范围大
③适用温度范围广
④承载能力低
⑤加工精度要求高
气体轴承可用于纺织机械、电缆机械、仪表机床、陀螺仪、高速离心分离机、牙钻、低温运转的制冷机、氢膨胀机和高温运转的气体循环器等。

七、含油轴承
含油轴承是使用滑动摩擦的套筒轴承，使用润滑油作为润滑剂和减阻剂，初期使用时运行噪音低，制造成本也低，但是这种轴承磨损严重，寿命较滚珠轴承有很大差距。
这种轴承使用时间一长，由于油封的原因(电脑散热器产品都不可能使用高档油封，一般也就是普通的纸油封)，润滑油会逐渐挥发，而且灰尘也会进入轴承，从而引起风扇转速变慢，噪音增大等问题，严重的还会因为轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。出现这些现象，要么打开油封加油，要么就只有淘汰另购新风扇。
具有成本低、能吸振、噪声小、在较长工作时间内不用加润滑油等特点，特别适用于不易润滑或不允许油脏污的工作环境。孔隙度是含油轴承的一个重要参数。在高速、轻载下工作的含油轴承要求含油量多，孔隙度宜高；在低速、载荷较大下工作的含油轴承要求强度高，孔隙度宜低。这种轴承发明于20世纪初，因其制造成本低、使用方便，得到了广泛应用,已成为汽车、家电、音响设备、办公设备、农业机械、精密机械等各种工业制品发展不可或缺的一类基础零件。