13滑動軸承習(xí)題與參考答案

1、習(xí)題與參考答案一、選擇題(從給出的A、B、C、D中選一個答案)1 驗算滑動軸承最小油膜厚度hmin的目的是 A 。A. 確定軸承是否能獲得液體潤滑 B. 控制軸承的發(fā)熱量 C. 計算軸承內(nèi)部的摩擦阻力 D. 控制軸承的壓強(qiáng)P2 在題2圖所示的下列幾種情況下，可能形成流體動力潤滑的有 B、E 。 3 巴氏合金是用來制造 B 。 A. 單層金屬軸瓦 B. 雙層或多層金屬軸瓦 C. 含油軸承軸瓦 D. 非金屬軸瓦 4 在滑動軸承材料中， B 通常只用作雙金屬軸瓦的表層材料。 A. 鑄鐵 B. 巴氏合金 C. 鑄造錫磷青銅 D. 鑄造黃銅 5 液體潤滑動壓徑向軸承的偏心距e隨 B 而減小。 A. 軸頸

2、轉(zhuǎn)速n的增加或載荷F的增大 B. 軸頸轉(zhuǎn)速n的增加或載荷F的減少 C. 軸頸轉(zhuǎn)速n的減少或載荷F的減少 D. 軸頸轉(zhuǎn)速n的減少或載荷F的增大 6 不完全液體潤滑滑動軸承，驗算是為了防止軸承 B 。 A. 過度磨損 B. 過熱產(chǎn)生膠合 C. 產(chǎn)生塑性變形 D. 發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕 7 設(shè)計液體動力潤滑徑向滑動軸承時，若發(fā)現(xiàn)最小油膜厚度hmin不夠大，在下列改進(jìn)設(shè)計的措施中，最有效的是 A 。 A. 減少軸承的寬徑比 B. 增加供油量 C. 減少相對間隙 D. 增大偏心率 8 在 B 情況下，滑動軸承潤滑油的粘度不應(yīng)選得較高。 A. 重載 B. 高速 C. 工作溫度高 D. 承受變載荷或振動沖擊載荷 9

3、 溫度升高時，潤滑油的粘度 C 。 A. 隨之升高 B. 保持不變 C. 隨之降低 D. 可能升高也可能降低 10 動壓潤滑滑動軸承能建立油壓的條件中，不必要的條件是 D 。 A. 軸頸和軸承間構(gòu)成楔形間隙 B. 充分供應(yīng)潤滑油 C. 軸頸和軸承表面之間有相對滑動 D. 潤滑油溫度不超過50 11 運(yùn)動粘度是動力粘度與同溫度下潤滑油 B 的比值。 A. 質(zhì)量 B. 密度 C. 比重 D. 流速 12 潤滑油的 B ，又稱絕對粘度。 A. 運(yùn)動粘度 B. 動力粘度 C. 恩格爾粘度 D. 基本粘度 13 下列各種機(jī)械設(shè)備中， D 只宜采用滑動軸承。 A. 中、小型減速器齒輪軸 B. 電動機(jī)轉(zhuǎn)子

4、C. 鐵道機(jī)車車輛軸 D. 大型水輪機(jī)主軸 14 兩相對滑動的接觸表面，依靠吸附油膜進(jìn)行潤滑的摩擦狀態(tài)稱為 D 。 A. 液體摩擦 B. 半液體摩擦 C. 混合摩擦 D. 邊界摩擦 15 液體動力潤滑徑向滑動軸承最小油膜厚度的計算公式是 C 。 A. B. C. D. 16 在滑動軸承中，相對間隙是一個重要的參數(shù)，它是 B 與公稱直徑之比。 A. 半徑間隙 B. 直徑間隙 C. 最小油膜厚度hmin D. 偏心率 17 在徑向滑動軸承中，采用可傾瓦的目的在于 C 。 A. 便于裝配 B. 使軸承具有自動調(diào)位能力 C. 提高軸承的穩(wěn)定性 D. 增加潤滑油流量，降低溫升 18 采用三油楔或多油楔滑

5、動軸承的目的在于 C 。 A. 提高承載能力 B. 增加潤滑油油量 C. 提高軸承的穩(wěn)定性 D. 減少摩擦發(fā)熱 19 在不完全液體潤滑滑動軸承中，限制值的主要目的是防止軸承 A 。 A. 過度發(fā)熱而膠合 B. 過度磨損 C. 產(chǎn)生塑性變形 D. 產(chǎn)生咬死 20 下述材料中， C 是軸承合金（巴氏合金）。 A. 20CrMnTi B. 38CrMnMo C. ZSnSb11Cu6 D. ZCuSn10P1 21 與滾動軸承相比較，下述各點(diǎn)中， B 不能作為滑動軸承的優(yōu)點(diǎn)。(滾動軸承精度更高) A. 徑向尺寸小 B. 間隙小，旋轉(zhuǎn)精度高 C. 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低 D. 可用于高速情況下 22 徑向滑

6、動軸承的直徑增大1倍，長徑比不變，載荷不變，則軸承的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?C 倍。 A. 2 B. 1/2 C. 1/4 D. 4 23 徑向滑動軸承的直徑增大1倍，長徑比不變，載荷及轉(zhuǎn)速不變，則軸承的值為原來的 B 倍。 A. 2 B. 1/2 C. 4 D. 1/4二、填空題 24 不完全液體潤滑滑動軸承驗算比壓是為了避免 ；驗算值是為了防止 。 25 在設(shè)計動力潤滑滑動軸承時，若減小相對間隙，則軸承的承載能力將 ；旋轉(zhuǎn)精度將 ；發(fā)熱量將 。 26 流體的粘度，即流體抵抗變形的能力，它表征流體內(nèi)部 的大小。 27 潤滑油的油性是指潤滑油在金屬表面的 能力。 28 影響潤滑油粘度的主要因素有 和

7、。 29 兩摩擦表面間的典型摩擦狀態(tài)是 、 和 。 30 在液體動力潤滑的滑動軸承中，潤滑油的動力粘度與運(yùn)動粘度的關(guān)系式為 。（需注明式中各符號的意義） 31 螺旋傳動中的螺母、滑動軸承的軸瓦、蝸桿傳動中的蝸輪，多采用青銅材料，這主要是為了提高 能力。 32 不完全液體潤滑滑動軸承工作能力的校驗公式是 、 和 。 33 形成流體動壓潤滑的必要條件是 、 、 。 34 不完全液體潤滑滑動軸承的主要失效形式是 ，在設(shè)計時應(yīng)驗算項目的公式為 、 、 。 35 滑動軸承的潤滑作用是減少 ，提高 ，軸瓦的油槽應(yīng)該開在 載荷的部位。 36 形成液體動力潤滑的必要條件1 、2 、3 ，而充分條件是 。 37

8、 不完全液體潤滑徑向滑動軸承，按其可能的失效應(yīng)限制 、 、 進(jìn)行條件性計算。 38 寬徑比較大的滑動軸承（1.5），為避免因軸的撓曲而引起軸承“邊緣接觸”，造成軸承早期磨損，可采用 軸承。 39 滑動軸承的承載量系數(shù)將隨著偏心率的增加而 ，相應(yīng)的最小油膜厚度hmin也隨著的增加而 。 40 在一維雷諾潤滑方程中，其粘度是指潤滑劑的 粘度。 41 選擇滑動軸承所用的潤滑油時，對液體潤滑軸承主要考慮潤滑油的 ，對不完全液體潤滑軸承主要考慮潤滑油的 。三、問答題42 設(shè)計液體動力潤滑滑動軸承時，為保證軸承正常工作，應(yīng)滿足哪些條件？ 43 試述徑向動壓滑動軸承油膜的形成過程。 44 就液體動力潤滑的一

9、維雷諾方程，說明形成液體動力潤滑的必要條件。 45 液體動力潤滑滑動軸承的相對間隙的大小，對滑動軸承的承載能力、溫升和運(yùn)轉(zhuǎn)精度有何影響？ 46 有一液體動力潤滑單油楔滑動軸承、在兩種外載荷下工作時，其偏心率分別為、，試分析哪種情況下軸承承受的外載荷大。為提高該軸承的承載能力，有哪些措施可供考慮？(假定軸頸直徑和轉(zhuǎn)速不允許改變。) 47 不完全液體潤滑滑動軸承需進(jìn)行哪些計算？各有何含義？ 48 為了保證滑動軸承獲得較高的承載能力，油溝應(yīng)做在什么位置？ 49 何謂軸承承載量系數(shù)Cp？Cp值大是否說明軸承所能承受的載荷也越大？ 50 滑動軸承的摩擦狀態(tài)有哪幾種？它們的主要區(qū)別如何？ 51 滑動軸承的

10、主要失效形式有哪些？ 52 相對間隙對軸承承載能力有何影響？在設(shè)計時，若算出的min過小或溫升過高時，應(yīng)如何調(diào)整值？ 53 在設(shè)計液體動力潤滑徑向滑動軸承時，在其最小油膜厚度min不夠可靠的情況下，如何調(diào)整參數(shù)來進(jìn)行設(shè)計？四、分析計算題 54 某一徑向滑動軸承，軸承寬徑比，軸頸和軸瓦的公稱直徑mm，軸承相對間隙，軸頸和軸瓦表面微觀不平度的十點(diǎn)平均高度分別為，在徑向工作載荷F、軸頸速度v的工作條件下，偏心率，能形成液體動力潤滑。若其他條件不變，試求： （1）當(dāng)軸頸速度提高到時，軸承的最小油膜厚度為多少？ （2）當(dāng)軸頸速度降低為時，該軸承能否達(dá)到液體動力潤滑狀態(tài)？ 注：承載量系數(shù)Cp計算公式 承載

11、量系數(shù)Cp值參見下表（）0.60.650.70.750.80.850.90.95Cp1.2531.5281.9292.4693.3724.8087.77217.18 55 某轉(zhuǎn)子的徑向滑動軸承，軸承的徑向載荷，軸承寬徑比，軸頸轉(zhuǎn)速，載荷方向一定，工作情況穩(wěn)定，軸承相對間隙（v為軸頸圓周速度，m/s），軸頸和軸瓦的表面粗糙度，軸瓦材料的，油的粘度。 （1）求按混合潤滑(不完全液體潤滑)狀態(tài)設(shè)計時軸頸直徑。 （2）將由（1）求出的軸頸直徑進(jìn)行圓整（尾數(shù)為0或5），試問在題中給定條件下此軸承能否達(dá)到液體潤滑狀態(tài)？ 56 有一滑動軸承，軸頸直徑，寬徑比，測得直徑間隙，轉(zhuǎn)速，徑向載荷，潤滑油的動力粘度，

12、軸頸及軸瓦表面不平度的平均高度分別為，。試問此軸承是否能達(dá)到液體動力潤滑狀態(tài)？若達(dá)不到，在保持軸承尺寸不變的條件下，要達(dá)到液體動力潤滑狀態(tài)可改變哪些參數(shù)？并對其中一種參數(shù)進(jìn)行計算。 注：57 有一滑動軸承，已知軸頸及軸瓦的公稱直徑為，直徑間隙，軸承寬度，徑向載荷，軸的轉(zhuǎn)速，軸頸及軸瓦孔表面微觀不平度的十點(diǎn)平均高度分別為及。試求：（1）該軸承達(dá)到液體動力潤滑狀態(tài)時，潤滑油的動力粘度應(yīng)為多少？（2）若將徑向載荷及直徑間隙都提高20%，其他條件不變，問此軸承能否達(dá)到液體動力潤滑狀態(tài)？注：參考公式承載量系數(shù)見下表（）0.30.40.50.60.70.80.9Cp0.3910.5890.8531.253

13、1.9293.3727.77258 如圖58所示，已知兩平板相對運(yùn)動速度；載荷，平板間油的粘度。試分析：題 58圖（1）哪些情況可以形成壓力油膜？并說明建立液體動力潤滑油膜的充分必要條件。（2）哪種情況的油膜厚度最大？哪種情況的油膜壓力最大？（3）在圖（c）中若降低，其他條件不變，則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么變化？（4）在圖（c）中若減小，其他條件不變，則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么變化？59 試在下表中填出液體動力潤滑滑動軸承設(shè)計時有關(guān)參量的變化趨向（可用代表符號：上升；下降：不定？）。參量最小油膜厚度min/mm偏心率徑向載荷供油量Q/（m3/s）軸承溫升寬徑比時油粘度時相對間隙時軸頸速

14、度時60 試分析題60圖所示四種摩擦副，在摩擦面間哪些摩擦副不能形成油膜壓力，為什么？（為相對運(yùn)動速度，油有一定的粘度。）題 60圖61 當(dāng)油的動力粘度及速度v足夠大時，試判斷題61圖所示的滑塊建立動壓油膜的可能性。A. 可能 B. 不可能 C. 不一定題 61圖例解1.今有一離心泵的徑向滑動軸承。已知：軸頸直徑d=60mm，軸的轉(zhuǎn)速n=1500r/min， 軸承徑向載荷F=2600N，軸承材料為ZCuSn5Pb5Zn5。試根據(jù)不完全液體潤滑軸承計算方法校核該軸承是否可用？如不可用，應(yīng)如何改進(jìn)？（按軸的強(qiáng)度計算，軸頸直徑不得小于48mm）。解題要點(diǎn)：（1）根據(jù)給定的材料為ZCuSn5Pb5Zn

15、5，可查得：=8MPa，=3m/s，=12MPam/s。（2）按已知數(shù)據(jù)，選定寬徑比l/d=1，得可見不滿足要求，而p、p均滿足。故考慮用以下兩個方案進(jìn)行改進(jìn)；（1）不改變材料，僅減小軸頸直徑以減小速度。取d為允許的最小直徑48mm，則仍不能滿足要求，此方案不可用，所以必須改變材料。（2）改造材料，在銅合金軸瓦上澆注軸承合金ZCbSb15Sn5Cu3Cd2，查得=5MPa，=8m/s，=5MPam/s。經(jīng)試算d=50mm，l=42mm，則結(jié)論：可用銅合金軸瓦澆注ZCbSb15Sn5Cu3Cd2軸承合金，軸頸直徑d=50mm，軸承寬度l=42mm。2. 如圖所示為兩個尺寸相同的液體潤滑滑動軸承，

16、其工作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)（相對間隙、動力粘度、速度、軸頸直徑d、軸承寬度l）完全相同。試問哪個軸承的相對偏心率較大些？哪個軸承承受徑向載荷F較大？哪個軸承的耗油量Q較大些？哪個軸承發(fā)熱量較大？提示：承載量系數(shù) 耗油量系數(shù) 由圖可知，圖a、圖b的最小油膜厚度不同，且，與偏心率（相對偏心）及相對間隙（e為偏心距，為半徑間隙，=R-r）之間的關(guān)系為對于液體動壓軸承能受的徑向載荷為式中，CP為承載量系數(shù)，為潤滑油的動力粘度。對于l/d1.0, 0.75的動壓軸承，可得出如下結(jié)論：（1）越小，則越大，有，即圖a的相對偏心大；（2）越小，越大時，則CP越大、F越大，有FaFb，即圖a承受的徑向載荷大；（3）由

17、耗油量，越大，則耗油量系數(shù)CQ大，有，即圖a的耗油量大；（4）因越大，Q大，則圖a的發(fā)熱量小于圖b的。3. 一減速器中的不完全液體潤滑徑向滑動軸承，軸的材料為45鋼，軸瓦材料為鑄造青銅ZCuSn5Pb5Zn5承受徑向載荷F=35kN；軸頸直徑d=190mm；工作長度l=250mm；轉(zhuǎn)速n=150r/min。試驗算該軸承是否適合使用。提示：根據(jù)軸瓦材料，已查得=8MPa，=3m/s，=12MPam/s。解題要點(diǎn)：進(jìn)行工作能力驗算：故該軸承適合使用。4. 有一不完全液體潤滑徑向滑動軸承，直徑d=100mm，寬徑比l/d=1，轉(zhuǎn)速n=1200r/min, 軸的材料為45鋼，軸承材料為鑄造青銅ZCuS

18、n10P1。試問該軸承最大可以承受多大的徑向載荷？提示：根據(jù)材料已查得：=15MPa，=10m/s，=15MPam/s。解題要點(diǎn)：軸承所能承受的最大徑向載荷必須同時滿足：（1）150 000 N（2）=23875 N。故Fmax=23 875N。5. 試設(shè)計一齒輪減速器的液體動力潤滑向心滑動軸承。已知：徑向載荷F=25 000N，軸頸直徑d=115mm，輕頸轉(zhuǎn)速n=1000r/min。解題要點(diǎn)：（1）確定軸承結(jié)構(gòu)型式采用整體式結(jié)構(gòu)，軸承包角（2）確定軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)取l/d=1，則軸承工作寬度l為l/d=1115mm=115mm（3）選擇軸瓦材料計算軸承的p、和p值選擇軸瓦材料根據(jù)p、和p值，選用

19、11-6錫銻軸承合金（ZSnSb11Cu6），其=25MPa，=80m/s，=20MPam/s。軸頸系鋼制，淬火精磨。（4）選定軸承相對間隙和軸承配合公差，取確定軸承直徑間隙為 mm選定軸承配合公差時，應(yīng)使選配合的最小和最大配合間隙接近軸承的理論間隙?，F(xiàn)選定配合為，則軸瓦孔徑D=，軸頸直徑，最大間隙，最小間隙。（5）選定潤滑油根據(jù)軸承的值，選用L-AN32機(jī)械油，取運(yùn)動粘度v40=32cSt（3210-6m2/s），密度，比熱容c=1800J/（kg ）。計算平均溫度tm下潤滑油的動力粘度：取tm=50，查得50，L-AN32的運(yùn)動粘度v50=1922.6cSt, 取v50=19 cSt（19

20、10-6m2/s），得其動力粘度為：（6）計算軸承工作能力計算軸承承載量系數(shù)：確定偏心率：根據(jù)CP和l/d值，=0.652計算最小油膜厚度；=0.026mm選定軸瓦和軸頸表面粗糙度，則=0.0262(Rz1+Rz2)=2（0.0016+0.0032）=0.0096 mm（7）驗算軸承溫升和工作可靠性計算液體摩擦系數(shù)：軸頸角速度=104.72 rad/s因l/d=1, 故，則摩擦系數(shù)為供油量：根據(jù)軸承偏心率和寬徑比l/d，查表并插值計算，得CQ=0.142，故供油量為=14.710-6m3/s=882 cm3/min計算軸承溫升：取導(dǎo)熱系數(shù)）時，則=13.09進(jìn)口油溫度 =43.46(在3545

21、之間)出口油溫度+=56.5580進(jìn)、出口油溫合適。計算結(jié)果說明，具有上述參數(shù)的滑動軸承可以獲得液體動力潤滑。液體動力潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計計算的首要問題在于驗算最小油膜厚度是否大于兩倍軸頸與軸瓦表面不平度的高度之和，設(shè)計計算的關(guān)鍵在于合理選擇參數(shù)。至于具體計算步驟，可以視具體情況，靈活應(yīng)用。液體動力潤滑流動軸承應(yīng)用了部分液體動力學(xué)理論和高等數(shù)學(xué)概念來說明動壓油楔中各參數(shù)間的關(guān)系，只要抓住主要問題，設(shè)計計算是不難掌握的。但是，軸承的設(shè)計計算只是一個方面，軸承結(jié)構(gòu)是否合理，制造、裝配是否正確，潤滑是否得當(dāng)?shù)?，都對軸承的正常工作有很大影響，必須予以注意。五、習(xí)題參考答案1、選擇題1 A 2 B 3

22、 B 4 B 5 D 6 B 7 A 8 B9 C 10 D 11 B 12 B 13 D 14 D 15 C16 B 17 C 18 C 19 A 20 C 21 B 22 C 23 B2、填空題 24 過度磨損；過熱產(chǎn)生膠合 25 增大；提高；增大 26 摩擦阻力 27 吸附 28 溫度；壓力 29 干摩擦；不完全液體摩擦；液體摩擦 30 ，式中，v運(yùn)動粘度；動力粘度；潤滑油的密度 31 耐磨 32 ； 33 兩工作表面間必須構(gòu)成楔形間隙；兩工作表面間必須充滿具有一定粘度的潤滑油或其他流體；兩工作表面間必須有一定的相對滑動速度，其運(yùn)動方向必須保證能帶動潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面流出。 3

23、4 磨損與膠合：； 35 摩擦：傳動效率；不承受 36 必要條件參見題533；充分條件為：保證最小油膜厚度min，其中為許用油膜厚度；=，其中，S為安全系數(shù)，、分別為軸頸和軸瓦的表面粗糙度十點(diǎn)平均高度。 37 ； 38 自動調(diào)心 39 增大，減小40 動力41 粘度；油性（潤滑性）3、問答題（參考答案從略）4、分析計算題54 解題要點(diǎn)：（1）計算在徑向工作載荷、軸頸速度的工作條件下，偏心率時的最小油膜厚度：由，mm，得mm。min=由，查附表得。計算許用油膜厚度，取S = 2，于是由于min,能形成液體動壓潤滑。（2）計算時，軸承的最小油膜厚度：由公式，根據(jù)其他參數(shù)不變時，與v成反比的關(guān)系，當(dāng)時，得查附表得，于是因為min，故該軸承不能達(dá)到液體動力潤滑狀態(tài)。55 解題要點(diǎn)：（1）按不完全液體潤滑狀態(tài)，設(shè)計軸頸直徑：由得（2）計算軸承相對間隙：（3）計算偏心率：由再由和，查表得。（4）計算最小油膜厚度：（5）計算許用油膜厚度，取，于是因為小于，故該軸承在題中給定的條件下不能達(dá)到液體動潤滑狀態(tài)。56 解題