滚动轴承和滑动轴承是机械设计中的重要组件,它们在支撑轴和轴上零件的同时,保证旋转精度并减少摩擦和磨损。本讲座主要探讨了滚动轴承的概述、非液体摩擦滑动轴承的结构和材料以及设计计算方法。
轴承的基本功能是支承轴和轴上零件,确保旋转精度,并降低轴与支承间的摩擦。根据工作原理,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承因为其较高的效率和较长的使用寿命,被广泛应用在高速、高精度、重载和需要剖分结构的场景中,例如汽轮机、压缩机、内燃机等。
滚动轴承主要分为多种类型,选择合适的类型至关重要。它们通常根据承受的载荷方向和类型来分类。径向滑动轴承主要承受径向载荷,分为整体式和剖分式。整体式结构简单,成本低,但间隙不可调,适合轻载和不重要的应用。剖分式轴承则允许调整间隙,适用于更复杂的工作环境。
滑动轴承,尤其是非液体摩擦滑动轴承,其结构包括径向滑动轴承和推力滑动轴承。径向滑动轴承主要承受径向载荷,而推力滑动轴承用于承受轴向载荷。滑动轴承的材料选择非常重要,需要考虑其耐磨性、减磨性和强度,常见的材料有巴氏合金、铸造铜合金和铸铁。
滑动轴承的润滑是其正常工作的重要环节,润滑剂可以是液体、半液体、固体或气体,目的包括减小摩擦、防止磨损、冷却和防锈。润滑装置包括油杯、油环等,根据轴承的工作条件选择合适的润滑方式。
在设计非液体摩擦滑动轴承时,需考虑轴承结构、宽径比、工作能力和材料的选择。设计计算包括验算轴承的平均压强和工作能力,确保轴承在设计载荷下不会过早磨损或损坏。
轴承的选择和设计涉及多个因素,如工作条件、负载类型、速度、精度要求以及润滑策略。正确的轴承设计和使用对机械设备的性能和寿命有着直接影响。因此,理解和掌握轴承的基本知识对于任何从事机械工程的人来说都至关重要。