一、轴承的分类!
二、滑动轴承的优缺点
三、滑动轴承的结构
四、滑动轴承的分类
五、滑动轴承的主要故障形式
六、滑动轴承的故障分析谱图
一、轴承的分类
轴承可以根据不同的标准进行分类，例如设计和操作模式，允许的运动或载荷方向。根据工作摩擦性质可分为：
也称为径向轴承或套筒轴承，它们具有圆柱形并且没有移动部件，通常用于具有旋转或滑动轴部件的机器中。滑动轴承可以由金属或塑料制成，可以使用油或石墨等润滑剂来减少轴与其旋转的孔之间的摩擦。通常，它们用于滑动，旋转，摆动或往复运动。固定和移动表面具有滑动摩擦力，并由油膜相隔开。
轴的轴颈和支撑的滚动面由滚动体分开，因此当轴颈或轴承旋转时，产生滚动运动而不是滑动运动。这些轴承具有更复杂的设计，用于支撑更高的载荷。它们由滚动体（如滚珠或气缸）组成，这些滚动体位于转弯和静止的滚道之间。滚道的相对运动导致滚动体的运动，摩擦力小，滑动小。根据滚动轴承相对于载荷的位置，有三种类型：
轴向：可以承受轴方向上的载荷。
径向：垂直于其轴且不纵向承受载荷。
推力：它们承受轴向和径向载荷。
二、滑动轴承的优缺点
滑动轴承常见的应用场合是高速、高精度、重载时，还有就是存在低速冲击的机器中。与滚动轴承相比，滑动轴承的优缺点如下：
优点
更轻。
更低的成本
其元件的无疲劳使用寿命更长。
重量更轻。
噪声更低。
较少的径向空间，因为它们是薄壁结构。
安装更简单。
如使用自润滑轴承，不需要润滑装置。
允许更高的转速。
更大的抗冲击性。
缺点
瞬态过程中（特别是在启动期间）摩擦力较高。
需要更多的轴向空间。
在制造过程中使用抗摩擦材料是不可或缺的。
与滚动轴承相比，如果出现动静接触，磨损更大，衬套和轴之间存在直接摩擦。
部分轴承需要单独的润滑装置
周向刚度的差别导致振动的变化
三、滑动轴承的结构
滑动轴承由两部分组成。
其一是固定部分，它承受负载，称为支撑，另一部分为与运动部件接触并承受磨损的区域：轴瓦，形状为瓦状的半圆柱面。其主要作用是：承载轴颈所施加的作用力、保持油膜稳定、使轴承平稳地工作并较少轴承的摩擦损失。轴瓦与轴颈采用间隙配合，一般不随轴旋转。轴瓦上根据类型，常会在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料，称为轴承衬材料，如巴氏合金，所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦。轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。
轴瓦从材料上，可分为三大类型:
金属材料型、
多孔质金属材料型
非金属材料型
金属材料型
金属常用的多为金属材料型，所采用的减摩材料主要有三种：巴氏合金、铜铅合金、青铜和铝基合金（铝锡合金、高铝锌基合金）。
带有巴氏合金轴承衬材料的轴瓦：又称白合金或巴氏合金，主要是锡、铅、锑或其他金属的合金。轴承合金的强度较小，价格较贵，使用时必须作为轴承衬材料浇筑在青铜、钢或铸铁的轴瓦上，形成较薄的涂层。表面性能很好，能配用在未经硬化的曲轴上，但其抗疲劳强度往往较低，在高温高速下强硬度会急剧下降，很容易导致轴瓦失效。
锡基轴承合金：优点是具有良好的塑性、导热性和耐蚀性，摩擦系数和膨胀系数小，适合于制作重要轴承，如汽轮机、发动机、电机和空气压缩机等大型机器的高速轴瓦。其缺点是疲劳强度低，工作温度较低(不高于150℃)，这种轴承合金价较贵。
铅基轴承合金：强度、硬度、导热性和耐蚀性均比锡基轴承合金低，摩擦系数较大，但价格比较便宜。适合于制造中、低载荷的轴瓦，如汽车、拖拉机曲轴轴承、铁路车辆轴承，磨机轴承等。
铝基合金轴瓦：已占据主导位置，在汽车发动机方面、在小型的旋转设备如小型水轮机组中都已应用。
多孔质金属材料
多孔质金属材料多通过粉末冶金的方法得到。
非金属轴瓦材料
非金属轴瓦材料包括碳石墨、工程塑料如尼龙、聚四氟乙烯等。如塑料轴承上一般都是采用性能比较好的工程塑料制成，部分通过纤维、特种润滑剂、玻璃珠等对工程塑料进行自润滑增强改性使之达到一定的性能。
轴瓦从形状上分为：
整体式轴瓦通常称为轴套：
无油沟
有油沟
剖分式
四、滑动轴承的分类
① 按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑动轴承、直线轴承、球轴承。
径向可以是⑥项所列各轴承，推力的一般是可倾推力瓦，有两种主要的形式：
米歇尔式
金斯伯雷式
金氏推力轴承的典型结构。其主体由瓦块、上下摆动的水准块、承载盘和控油环等组成。润滑油自承载盘底部槽口进入轴承内腔，通过瓦块间的空隙和止推盘旋转带入止推瓦块承压面，并由离心力将油带至外圆周，再经控油环上部的排油孔流到轴承体外排出。
米氏轴承对变动载荷的适应能力较强，但是载荷并不是均匀地分布在每个瓦块上，这就造成了止推轴承瓦块磨损不均。
球轴承：球面轴承也是滑动轴承，尽管它由两部分组成 - 内圈和外圈。
② 按所采用的润滑系统，滑动轴承有三种基本类型：自润滑轴承、定期润滑和连续润滑。
自润滑轴承：它们不需要外部润滑。它们由多孔材料制成，当浸有油时，会吸收油并将其缓慢分布到机器中运动的整个零件中。
一般包含非完全液体润滑轴承（如含油轴承等）和固体润滑轴承。含油轴承即粉末冶金轴承，是由金属粉末和其他减摩材料粉末压制、烧结、整形和浸油而成.固体润滑轴承用石墨、二硫化钼、酞青染料、聚四氟乙烯等 固体润滑剂润滑，形成永久润滑膜，能适应极端工况环境。
定期润滑的轴承：它们需要有限的定期润滑剂添加。
连续润滑轴承：
→ 静压轴承：润滑剂使用外部泵进行压力供给。其主要缺点是润滑剂供应的故障会危及安装，并且成本高昂。
静压轴承是利用静压润滑原理润滑的滑动轴承。通过外部压力油把主轴支承起来，在任何转速下（包括起动和停车）轴颈和轴承均有一层油膜分离摩擦表面，与轴的转数和油的粘度无关，摩擦副处于流体润滑状态，不发生金属接触。因此有极低的摩擦，其摩擦系数为0．0003～0．001。即使使用低粘度液体、水和液压介质等也能承受载荷的变化。
→ 流体动压轴承：它们不需要外部注入润滑剂，而是运动部件产生流体动力学效应，使油润滑接触的部件。这些轴承独立工作，不需要外部加压供油。在具有高起动扭矩的机器中，它们的使用至关重要。在启停期间以及低负载和低速度下，楔形可能不足以防止磨损。只有在设计的速度下，系统才能完全根据需要工作。
动压滑动轴承是滑动轴承中应用最广泛的一类，包括液体（油与非油润滑介质）与气体动压润滑两种类型。油润滑动压轴承，包括有单油楔（整体式）、双油楔、多油楔（整体或可倾瓦式）、阶梯面等多种类型，润滑特点各有不同。一般要求在回转时产生动压效应，主轴与轴承的间隔较小（高精度机床要求达到1～3μm），有较高的刚度，温升较低等。
③ 按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。
气体轴承（又称为气浮轴承）指的是用气体（通常是空气，但也有可能是其它气体）作为润滑剂的滑动轴承。如空气轴承，空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低。空气轴承分为三大类：空气静压轴承、空气动压轴承和挤压膜轴承。在一般工业中，空气静压轴承用得较广泛。空气轴承是利用空气弹性势能来起支承作用的一种新型轴承。
气体轴承是以气体作为润滑介质的一种滑动轴承，其润滑膜厚度通常在亚微米到几十微米之间，
→ 气体静压轴承
也被称为外部供压气体轴承，其工作原理如图1所示。外部供气系统为轴承提供高压气体，压缩气体通过节流器进入轴承间隙形成压力气膜，从而实现承载效应。
为了确保气体静压轴承获得较好的特性，要求承载间隙较小，通常间隙值为5～20μm。根据气体静压轴承的节流形式（如图2）可将其分为小孔节流气体静压轴承、表面节流气体静压轴承、狭缝节流气体静压轴承和多孔质节流气体静压轴承等。
气体静压轴承在纺织、搬运与包装、半导体、度量仪器、精密机械主轴、涡轮机械、食品加工及医疗器械方面得到广泛应用。
→ 气体动压轴承
气体动压轴承又称自作用轴承，相比于气体静压轴承，它不再需要外部气源供气系统，而是利用动压效应原理工作，如图3所示。
比较有代表性的气体动压轴承结构形式有刻槽气体动压轴承、可倾瓦气体动压轴承、箔片气体动压轴承，如图4所示。
目前气体动压轴承在空气循环机、高速涡轮机械、高速透平机械及超低温冷却系统中表现出优越的应用前景。
→ 挤压膜气体轴承
挤压膜气体轴承的振子驱动下板高频振动挤压间隙内的气体，由于振动速度较快且气体存在黏滞性，导致间隙内一个周期内的平均气压大于环境气压，进而产生作用于上板的悬浮力。
挤压膜气体轴承通常工作在轴承体谐振频率下，在此频率下，轴承结构振动幅值较大，挤压效应较强，能够获得较好的悬浮承载特性。目前多采用压电陶瓷片、压电叠堆、换能器振子作为挤压气体轴承的驱动振子。提升承载力与可靠性是挤压膜气体轴承需要解决的主要问题。
对于挤压膜气体轴承结构的改进上，研究者分别提出了挤压膜气体线性轴承、挤压膜气体推力轴承、挤压膜气体球轴承、挤压膜气体径向轴承，如图所示。
由于挤压气体轴承发展相对较为缓慢，当前在工程实际中的应用较少，主要有非接触悬浮导轨、非接触传输系统、陀螺仪及悬浮离合器等。
磁浮轴承
磁浮轴承使用磁悬浮的概念将轴固定在半空中。由于没有物理接触，磁浮轴承是零磨损轴承。它可以处理的最大相对速度也没有限制。
磁浮轴承还可以适应轴设计中的一些不规则性，因为轴的位置会根据其质心自动调整。因此，它可以被抵消到一边，但仍然会令人满意地运作。
它们大致分为两种类型：主动式和被动式磁浮轴承。
④ 按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。
⑤ 按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。
⑥ 按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。
圆轴承：常用的的圆轴承在下瓦中分面附近位置处有进油口，轴颈旋转时只能形成一个油楔。这种轴承可能发生失稳现象。
三油楔圆轴承：在其下瓦偏垂直位置两侧都有进油口，在上瓦还有一个进油口，轴颈旋转时能形成三个油楔。
椭圆轴承：其垂直方向的长径略大于水平方向的短径。在其下瓦中分面附近位置处有进油口，轴颈旋转时只能形成一个油楔。这种轴承也可能发生失稳现象。
可倾瓦轴承：其轴瓦由若干可绕其支点转动的轴瓦弧段组成，每一个轴瓦弧段之间的间隙作为轴瓦的进油口，轴颈旋转时，每一个瓦块形成一个油楔。这种轴承自动对中性能好，不会发生失稳现象。
⑦按载重量分有轻载轴承和高速中载轴承。
⑧轴承座支持方式分为固定式轴承（也叫圆柱形）、自位式轴承（球形轴承）、和半自位式轴承（半球形）。
五、滑动轴承的主要故障形式
由于轴瓦与轴颈直接接触，一般轴颈部分比较耐磨，因此轴瓦的主要失效形式是磨损。轴瓦的磨损与轴颈的材料、轴瓦自身材料、润滑剂和润滑状态直接相关，选择轴瓦材料应综合考虑这些因素，以提高滑动轴承的使用寿命和工作性能。
滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦，导致表面发热、磨损甚而“咬死”，所以在设计轴承时，应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦，适的润滑剂并采用合适的供应方法，改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。
1 、腐蚀：瓦面腐蚀和轴颈腐蚀。
瓦面腐蚀，光谱分析发现有色金属元素浓度异常;谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒;润滑油水分超标、酸值超标。轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超标。
2 、拉伤：轴颈表面拉伤和瓦面拉伤
轴颈表面拉伤，铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒，金属表面存在回火色。轴承表面拉伤：铁谱中发现有切削磨粒，磨粒成分为有色金属。
3、瓦面剥落
铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。在载荷反复作用下，轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹，当裂纹向轴承衬与衬背结合面扩展后，造成轴承衬材料的剥落。它与轴承衬和衬背因结合不良或结合力不足造成轴承衬的剥离有些相似，但疲劳剥落周边不规则，结合不良造成的剥离则周边比较光滑。
4、轴承烧瓦\咬粘（胶合）
当轴承温升过高，载荷过大，油膜破裂时，在润滑油供应不足条件下，轴颈和轴的相对运动表面材料发生粘附和迁移，从而造成轴承损坏。咬粘有时甚至可能导致相对运动中止。铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。
5、轴承磨损
由于轴的金属特性(硬度高，退让性差)等原因，易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等状况。
磨粒磨损
进入轴承间隙间的硬颗粒（如灰尘、砂粒等）有的嵌入轴承表面，有的游离于间隙中并随轴一起转动，它们都将对轴颈和轴承表面起研磨作用。在起动、停车或轴颈发生边缘接触时，它们都加剧轴承磨损，导致几何形状改变、精度丧失，轴间隙加大，使轴承性能在预期寿命前急剧恶化。
六、滑动轴承的故障分析谱图
电感式电涡流探头（涡流探头）是非接触式位移传感器，用于确定传感器尖端与导电目标材料之间的绝对位移。这些探头使用探头系统产生的电磁场中引起的波动来确定轴承轴相对于轴承套管的位置以及旋转轴的动态振动。工业电涡流探头最常用于石化和能源生产，特别是在使用径向轴承的涡轮机和往复式压缩机中。
电涡流探头能够提供有关径向轴承轴相对于机器外壳其余部分的位置和振动的非常准确的信息。对于典型的径向状态监测应用，两个探头将垂直于轴安装，彼此相距90°，以测量X轴和Y轴。轴的振动将测量为模拟交流振动信号的可变直流电压。
使用来自两个轴的位置/振动数据，分析人员可以创建一个轨迹，该轨道可用于测量轴中心线在轴承套筒中旋转时的总振动。轨迹将提供相对于轴中心线的振动的峰峰值位移和方向。轴中心线在轴承套筒内的位置也可以使用径向安装的探头进行测量。电压信号的直流部分与探头尖端和轴表面之间的空间成正比。这种测量对于了解轴在轴承座内的位置以及防止轴和轴承套筒之间的金属接触至关重要。
轴承的磨损：早期多表现趋势增长，转频变化。磨损后间隙变大，当滑动轴承的间隙过大时，你应该看到 1X 转频及谐频。激振力会产生噪声可以激起固有频率（共振），因此底部噪声会抬起。在更严重的情况下，频谱中会出现 0.5X 和 0.3X。
配合松动：当滑动轴承和滚动轴承间隙过大时，会产生1X 谐频，某些情况下，可产生10X。冲击能导致底部噪声抬起。滑动轴承间隙过大会产生 0.5X。也称半频或亚倍频。这是由摩擦和严重的冲击 产生的，甚至可能产生 0.3X。旋转部件松动会“随机”振动， 所以相位是不稳定的。
轴承座松动：有裂纹的轴承座、松动的轴承座。由于设备发生的运动，会产生很大 1X， 2X 幅值。由于 2X 幅值可能比 1X 幅值大，常常被怀疑为不对中。某些情况下， 会产生3X，还有亚倍频振动（1/2X, 1/3X, 1/4X 等）。
油膜涡动/振荡：涡动，由于间隙过大和径向载荷较低，当在 0.38X-0.48X 之间发生强烈振动的一种状态就是油膜涡动。它永远不会是精确的 0.5X，总是比这个频率低点。由于是很强的亚同步振动， 轴心轨迹上会有两个点，轴心轨迹为大 圈套小圈。振荡，频谱表现1倍临界，轨迹紊乱。
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